Un peu de lubrifiant fait beaucoup de chemin…. Avec votre machine CNC

[Peter] a récemment rencontré des problèmes de répétabilité de position avec son routeur CNC3020. Le problème concernait principalement l'axe Z et a été mesuré jusqu'à 0,3 mm de position après 10 cm de course. Cela peut ne pas sembler beaucoup, mais c'était suffisant pour casser quelques fraises en bout de 1 mm de diamètre. Les axes X et Y semblaient généralement corrects. En surfant sur le net, nous avons découvert que les rails d'alimentation de la carte de contrôle n'avaient pas de condensateurs de filtrage, ce qui pourrait être la cause des problèmes. Malheureusement, le problème de positionnement persistait même après l'ajout des capuchons. Frustré, [Peter] a alors lancé une enquête approfondie pour comprendre pourquoi son axe Z ne fonctionnait pas à la perfection.

Dans un système CNC, il y a 2 composants principaux, l'électronique et la machine physique. Comme on ne savait pas quelle partie du système contenait le problème, [Peter] a décidé d'échanger rapidement les canaux X et Z, en faisant fonctionner l'axe Z avec l'électronique de l'axe X. Le problème était toujours évident sur l'axe Z, ce qui signifie qu'il y a un problème dans la mécanique de la machine. L'électronique Z a été remise sur l'axe Z et les tests se sont poursuivis en abaissant l'accélération et la vitesse maximale. L'erreur de positionnement était toujours là. Puisqu'il est possible que le moteur Z soit à l'origine du problème, il a été décidé d'échanger les moteurs X et Z, mais à mi-chemin du processus, le problème est devenu évident. Lorsque vous essayiez de faire tourner la vis mère de l'axe Z à la main, il y avait un manque notable de douceur et l'axe semblait sauter énormément !

L'axe Z a dû être démonté pour accéder à l'écrou principal et aux rails linéaires. Cela a révélé la source du problème [de Peter] ; pas de lubrifiant, ni sur les rails linéaires, ni sur l'écrou ou la vis mère. Au fil du temps, les roulements à billes linéaires non lubrifiés de l'axe Z avaient usé 4 rainures noueuses également espacées dans les rails linéaires. Les roulements ont été rincés, ce qui a produit une quantité alarmante de poussière métallique accumulée à l'intérieur. Une fois nettoyés, les roulements étaient lubrifiés et semblaient par ailleurs intacts. Comme les rainures dans les rails ne se trouvaient que dans 4 zones locales, elles ont été tournées de 45 degrés, de sorte que les roulements roulaient désormais sur des zones non endommagées. Même après le nettoyage, la lubrification et la rotation des tiges, les roulements ne semblaient toujours pas aussi lisses qu'ils le devraient. Comme les roulements de remplacement n'étaient pas disponibles, l'axe Z a quand même été remonté. De la graisse a également été appliquée sur la vis mère et l'écrou avant le remontage.

[Peter] avait peu d'espoir quant à sa « solution », mais après avoir effectué quelques tests supplémentaires, il semble que l'axe Z fonctionne bien mieux ; Erreur de 0,01 mm sur 10 cm de course. Pas mal! [Peter] n'a pas peur de se salir avec cette CNC3020, il a ajouté un système de refroidissement, des interrupteurs de fin de course et une commande de broche PWM.