Comprendre et gérer le jeu (backlash) CNC : causes, mesure, solutions

Aujourd'hui, parlons du jeu (backlash) CNC présent sur les axes des machines.

Nous couvrirons :

• Qu'est-ce que le backlash CNC ?
• Causes du backlash CNC
• Quand s'inquiéter du backlash CNC
• Comment mesurer le backlash
• Comment le résoudre et le compenser (matériel et logiciel commande numérique)

Backlash CNC

Qu'est-ce que le backlash CNC ?

Le backlash CNC est tout jeu présent sur un axe de machine CNC.

Ou dit autrement : c'est l'absence de mouvement de l'axe lors d'un renversement de sens.

Causes du backlash CNC ?

Ce jeu peut provenir de :

• Jeu prévu dans les pièces mécaniques pour réduire le frottement.
• Desserrage des pièces mécaniques avec le temps.
• Usure mutuelle des pièces en mouvement prolongé, perdant forme et dimensions d'origine.

Le backlash CNC est déjà là

Un axe CNC bouge grâce à sa vis mère et son écrou de vis mère. Un jeu minime y est toujours maintenu pour limiter dommages et usure.

Backlash CNC : quand s'inquiéter ?

C'est bien si le jeu est près de 0,0001" (2,5 µm), mais pas toujours possible. 0,0003" à 0,0004" (7,5–10 µm) est acceptable. Si le jeu dépasse cette limite, il faut s'inquiéter et appeler la maintenance mécanique.

Comment mesurer le backlash CNC ?

Avec un comparateur à cadran sur support réglable.

Posez le support sur la table, pointez l'aiguille vers l'axe à mesurer.

1. Réglez l'aiguille à 0,0 mm.
2. Déplacez l'axe de 0,5 mm dans un sens. Le comparateur doit afficher 0,5 mm.
3. Inversez le même axe de 0,5 mm.

Si l'aiguille revient à 0,0 mm, tout va bien. Sinon, si elle retarde à l'inversion, le retard est le backlash.

Comment résoudre le backlash ? (Compensation)

Deux voies : matériel et logiciel.

Privilégiez le matériel : le backlash vient souvent de l'usure vis/écrou, mieux vaut resserrer si trop lâche, ou remplacer. Il existe d'autres solutions matérielles.

Les commandes numériques permettent aussi de compenser le backlash via leurs paramètres.

Compensation par paramètres CNC : quelle efficacité ?

Le meilleur conseil : résolvez matériellement (changer vis/écrou si possible, ou resserrer). Sinon, les paramètres CNC peuvent compenser. Sur mon tour Fanuc, la compensation est réglée à 0,012 mm sur X et Z.

Mais ces réglages ne durent pas : si l'usure matérielle continue, le backlash augmentera et il faudra réaugmenter le paramètre.