Un peu de lubrifiant va un long chemin…. Avec votre machine CNC

Sep 12, 2023

[Peter] a récemment rencontré des problèmes de répétabilité de position avec son routeur CNC3020. Le problème était principalement dans l'axe Z et a été mesuré jusqu'à 0,3 mm hors 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, on s'est rendu compte que les rails d'alimentation de la carte de contrôle n'avaient pas de condensateurs de filtrage et que cela pouvait être la cause des problèmes. Malheureusement, le problème de positionnement persistait même après l'ajout des bouchons. Frustré, [Peter] a alors lancé une enquête approfondie pour comprendre pourquoi son axe Z ne coupait pas la moutarde.

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 quelque chose qui ne va pas dans la mécanique de la machine. L'électronique Z a été remise sur l'axe Z et les essais se sont poursuivis en baissant l'accélération et la vitesse maximale. L'erreur de positionnement était toujours là. Puisqu'il est possible que le moteur Z soit le problème, il a été décidé d'échanger les moteurs X et Z, mais à mi-chemin du processus, le problème est devenu évident. En essayant 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 autour d'un tas !

L'axe Z a dû être démonté pour accéder à l'écrou de plomb 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-mère ou la vis-mère. Au fil du temps, les roulements à billes linéaires non lubrifiés de l'axe Z avaient usé 4 rainures espacées à égale allure dans les rails linéaires. Les roulements ont été rincés, ce qui a produit une quantité alarmante de poussière métallique qui s'était accumulée à l'intérieur. Une fois nettoyés, les roulements étaient lubrifiés et semblaient autrement en bon état. Étant donné que les rainures dans les rails n'étaient que dans 4 zones locales, elles ont été tournées de 45 degrés afin que les roulements roulent maintenant sur des zones non endommagées. Même après le nettoyage, la lubrification et la rotation des tiges, les roulements n'étaient 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 pour sa "solution", mais après avoir effectué quelques tests supplémentaires, il semble que l'axe Z fonctionne beaucoup 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.