Avis matériel/technique pour 2 fraisages profonds dans bois

[Beber70]

Bonjour,
Pour moi à la toupie en 1 fois, empilage de 2 fraises diamètre 80 avec fraise à rainer intercallée.
Guide, butée et maîtrise de l'avance soit par vis ou entraîneur.
Et si production plus importante même genre d'outil avec plaquettes carbures rapportées.
Une toupie ne prends pas beaucoup de place dans un atelier et permet de faire beaucoup de chose avec de la puissance disponible.
Elle peut se monter en défonceuse en fixant une fraise en bout d'arbre, pour faire du prototype c'est facile de découper un cp 5mm et faire la pièce en butée contre ce gabarit.

 

[flux_capacitor]

J'entends bien que la toupie est moins chère d'occasion et permettrait de faire le boulot, mais outre que c'est la machine-outil avec laquelle je me sens (sans la connaître c'est vrai, c'est un a priori) le moins à l'aise question sécurité, et qu'il y a d'autres découpes à faire dans l'objet (y compris surfaçage, défonces ici ou là, inscriptions fines de caractères, collage de tôle dans parties défoncées…) et qu'enfin je compte produire différents objets par la suite bien plus simples (et plus rapides) à faire eux aussi en CN… je cherchais une solution dans ce sens. Je vous remercie cependant tous pour vos conseils alternatifs avisés, j'ai appris des trucs.

En CN je me dirigerais vers cette solution pour la découpe rouge (la verte ne pose aucun problème que ce soit sur toupie, défonceuse ou CN) :

• broche 3kW à 5.5 kW avec collet ER32 (pour arbre ⌀ 20 mm, le maximum possible pour ce collet)
• arbre de scie avec queue parallèle CMT 183.410.30
• lame circulaire industrielle à rainurer CMT 240.150.060M (⌀ 150 mm, ép. 6 mm, alésage 30 mm, 36 dents prévue pour cet arbre et les machiness CN) — REMARQUE : pas de souci vu le nombre élevé de dents ? Comme @PUSSY me préconisait une lame ⌀ 100 mm avec seulement 6 dents…

Donc travail en une seule passe en longueur (Y) et en 2 passes en Z pour la découpe rouge. Ça implique que l'outil travaille en opposition d'un côté et en avalant de l'autre, mais comme l'a dit @Rom' ce n'est pas un drame à partir du moment où tout est solidement et rigidement maintenu. Et en réduisant l'avance, je suppose. De plus, contrairement à un outil manuel comme une défonceuse, la CN possède un système de rattrapage de jeu sur X et Y pour travailler dans les deux sens.

 

[Beber70]

lame circulaire industrielle à rainurer CMT 240.150.060M (⌀ 150 mm, ép. 6 mm, alésage 30 mm, 36 dents prévue pour cet arbre et les machiness CN) — REMARQUE : pas de souci vu le nombre élevé de dents ? Comme @PUSSY me préconisait une lame ⌀ 100 mm avec seulement 6 dents…

A quelle vitesse de rotation tu as prevu de tourner ?

 

[flux_capacitor]

Je ne sais pas encore, à la vitesse qui convient le mieux Tu préconiserais quoi selon ton expérience ?

Je vois que cette lame CMT ne doit pas tourner à plus de 10200 rpm, donc ce sera forcément moins. Le système de broche de la CN est VFD, par conséquent sa vitesse de rotation est réglable logiciellement, typiquement de 0 à 24000 rpm.
J'imagine grosso modo une valeur conservatrice (?) n = 6000 tr/mn ? Au pif pour le moment.
Cependant selon les formules théoriques que j'ai devant les yeux, j'obtiens une vitesse de coupe qui me paraît proprement délirante. Je pense que ça vient du fait que les lois d'usinage dont je dispose correspondent à des fraises de défonceuse de faible diamètre avec peu de dents, et non des lames de scie circulaire à rainurer de grand diamètre munies de pas mal de dents.
Si quelqu'un a un lien vers les formules correctes pour ce type d'outil de grand diamètre pour une opération de rainurage, je suis preneur.

 

[Rom']

10krpm avec une fraise scie de 150 dans le nez, je suis vraiment pas certain que la 3kw suive... A cette vitesse il doit vraiment pas rester beaucoup de power utile....

 

[flux_capacitor]

Effectivement, mais 2.2kW ou 3kW je vois que ce sont des broches en collet ER20, trop petit. Pour un collet ER32 qui accepte un arbre de 20 mm, les broches sont plus grosses et leur puissance est généralement comprise entre 4.5 et 7.5 kW selon les modèles.

 

[Beber70]

Je partirai sur 7500 tr/mn à mon avis c'est largement suffisant

 

[flux_capacitor]

7500 tr/mn ça donnerait quoi du coup en vitesse de coupe et vitesse d'avance avec cet outil ?

 

[flux_capacitor]

Effectivement, mais 2.2kW ou 3kW je vois que ce sont des broches en collet ER20, trop petit. Pour un collet ER32 qui accepte un arbre de 20 mm, les broches sont plus grosses et leur puissance est généralement comprise entre 4.5 et 7.5 kW selon les modèles.

De manière intermédiaire, je découvre que le collet ER25 qui est normalement limité à des douilles ⌀ 16 mm maxi peut accepter des douilles "spéciales" jusqu'au diamètre 20 mm (DIN 6499 classe 2 à capacité étendue, comme celle-ci). Ce qui simplifierait le choix de la broche (plus nombreuses à cette norme qu'en ER32) et limiterait la dépense sur ce poste.

Par exemple cette broche VEVOR 4kW (ER25, refroidie par air, entrée 220V triphasé) ou cette autre chinoise FDZ-125 4.5kW (ER25, refroidie par eau, entrée 220V triphasé, 2× plus chère que la première). L'une ou l'autre peut être couplée à un onduleur VFD de puissance légèrement supérieure (d'après ce que je lis, comme pour les transfos en fait) qui accepte le classique 220V monophasé du secteur en entrée et qui le transforme en 220V triphasé (ex: HUANYANG 5.5kW ref. HY05D523B).

Pour les broches dont la puissance est plus élevée, par exemple 5.5kW ou 6kW toujours en 220V, il faut apparemment un onduleur de 7.5kW tel que le HY07D523B. Mais quand on atteint ou dépasse ces puissances de broches, elles fonctionnent le plus souvent en 380V triphasé, et là on n'est plus dans la même gamme de puissance d'onduleur et ceux-ci réclament souvent une installation électrique triphasée. Comme je ne compte pas changer la mienne, je me limiterai à une broche de 4.5kW maximum pilotée par FVD 5.5 kW, et je pense que ça sera suffisant.

J'ai sélectionné HUANYANG car cette marque d'onduleur VFD est nativement reconnue par le contrôleur Buildbotics. Mais je ne suis pas dans le bon topic pour digresser vers ces considérations électriques

 

[Rom']

Pour moi jamais les broches que tu montres ne pourront entraîner ton attelage avec ta fraise scie à 7,5 ou 10krmp....

Sans compter la rigidité qui doit être sans faille ( que ce soit pour la broche ou la machine ) car si la lame scie se mets à vibrer dans la rainure ( phénomène qu'on peut appréhender sur une scie circulaire dans de mauvaise conditions de coupe par exemple... ), sur un portique CN ca va faire des trucs pas chouette.

Pour moi au vu de ton cahier des charges, tu te trompes de produits. Tu dit vouloir faire de la petite production, tu veux taper des grosses passes dans des grosses épaisseurs avec des gros outils, il te faut une grosse machine....

Pour avoir un truc pertinent avec ton usage, il faut trouver une grosse machine en occaz par exemple, avec une grosse broche avec un ATC ( quasi-indispensable si tu veux faire de la prod )... Et ce ne sera pas des machines à 3000e dans tous les cas....

 

[flux_capacitor]

Ok, ce que tu dis @Rom' me refroidi complètement. Hormis ta remarque sur les broches que j'ai présentées dont la puissance serait trop limitée, j'aimerais revenir sur le terrain de la rigidité et de la sécurité. C'est vrai qu'initialement, j'avais envisagé dans mon premier post de ce fil les machines "de table" type Shapeoko/X-Carve/OneFinity/etc à 3000 euros comme tu dis, mais uniquement en fraises droites. L'idée de la lame de fort diamètre n'a émergé que par la suite et j'ai laissé tomber l'idée d'acheter ce genre de machine "hobby". Idem pour les CNC chinoises fabriquées en alu trop fin, au passage.

Cependant, les routeurs CNC de chez AVID coûtent 4× le prix que tu cites ! Tu les inclus aussi dans ton analyse avec les premières machines citées ? Olivier Verdier en parle plusieurs fois de manière satisfaite sur sa chaîne YouTube, on peut voir la sienne à l'œuvre dans plusieurs de ses vidéos, comme celle-ci (là c'est juste une préparation basique de martyr dans un panneau MDF sans le sabot d'aspiration) :


Ta mise en garde concernant la rigidité, les vibrations et la sécurité s'applique-t-elle également à ce type de machine ? Son modèle lui a coûté 10.000 euros environ (je pense plus près de 12000-14000 euros TTC en réalité). AVID fournit tout en kit pout baisser les prix mais leurs produits sont censés être au niveau de machines déjà montées bien plus chères. Du coup, ça me laisse perplexe : selon certains ici comme @xhimik on peut faire le travail dont je parle sur une vieille toupie Kity d'occasion en arbre 20 mm de faible puissance à 200 ou 500€ (@Beber70 a même parlé de tout y avaler en une seule passe : découpe verte + découpe rouge d'un seul coup en empilant les fraises !) – toupie que je trouve personnellement extrêmement dangereuse – mais pas sur une grande CNC 4.5kW + gros moteurs NEMA34 pour l'entraînement du portique en plusieurs passes ?

PS : la lame CMT de 6mm d'épaisseur existe aussi en ép. 4 ou 5 mm – serait-ce préférable dans tous les cas (hors type de machine) ? Une lame plus fine ayant besoin d'enlever moins de matière par passe.

 

[xhimik]

Bonjour, personnellement je ne parlais pas de toupie kity où tu risques de tout exploser car pas du tout fait pour sortir du lourd mais pour bricoler.
Je parlais d'ancienne toupie sur gros bati fonte et arbre en 50mm !!! on est très loin des jouets de la marque kity !
là c'est plus du model en 3 ou 5kw triphasé et qui peux avaler des passes de 50 ou 60 mm d'épaisseur dans du chêne sans broncher !!
Ce type de vielle machine n'est pas comparable avec des broches cnc, pour la même puissance sur le papier, il te faudra une cnc a 20 / 25 000 pour avoir la même puissance de travail et rigidité !!
certe tu ne feras pas du tout le meme travail avec une conventionnelle de type toupie qu'avec une cnc mais rien n'empêche d'en avoir une dans le fond de l'atelier pour faire ce genre de "travaux simple" , d'ailleur du ira bien plus vite à sortir ce type de pieces
Beber70 est du meme avis que j'ai mentionné en prenant le tout en une passe car le but de la production en série est de gagner un max de temps

 

[Beber70]

(@Beber70 a même parlé de tout y avaler en une seule passe : découpe verte + découpe rouge d'un seul coup en empilant les fraises !) – toupie que je trouve personnellement extrêmement dangereuse –

Oui effectivement sur une toupie arbre de 50 ou de 30 mais qui tient la route, si l'avance est maîtrisée en fonction de la puissance et que la pièce est maintenue plaquée et guidée sur la machine tout ce fait en douceur.
Le danger intervient quand on travaille en avalant sans retenir la pièce et avec des grosses passes.
Les fraises de menuisiers ont 2,4,6 dents mais entre les dents il y a bien souvent des limiteurs de passe pour éviter que l'outil engage trop.
Pour avoir travailler sur de grosses défonceuses le problème de vibration est vraiment à prendre en compte.

 

[flux_capacitor]

Ok messieurs merci de la précision, je comprends mieux. Grosse toupie de choc donc, qui avale tout.

 

[Beber70]

Je te conseille de faire ton panneau et d'aller voir un menuisier, demande lui de te laisser regarder quand il va passer la pièce, tu auras ton proto, tu auras une idée de l'usinage pour envisager une éventuelle production et cela ne te coûtera pas bien cher puisqu'en une demi heure c'est torché.

 

[bilou(te)]

Bonjour

Oui enfin même avec une grosse machine faire le vert et le rouge en une seule fois c'est illusoire ! Rien que le vert en un aller simple me paraît chaud.
La, tu as un sacré volume de copeaux à dégager, donc déjà, soit un coup de scie à ruban soit un coup de circulaire pour dégrossir me semble essentiel : moins de copeaux pour remplir le sac, moins de travail pour la toupie/la cn, et une chute exploitable...

 

[Rom']

Euu... Sauf si j'ai raté un truc on parle pas de faire les deux usinages en même temps ...?

 

[flux_capacitor]

Non, je souhaite les faire séparément et en plusieurs passes pour chacun d'eux si nécessaire (mais tout dépend de la technique utilisée pour ces passes). C'est Beber70 qui avait suggéré plus haut de pouvoir tout faire d'un seul coup d'un seul (ici).

 

[Rom']

Ah oui ok

Après pourquoi pas, en production, avec le montage adapté, ça doit se faire sans pb..

 

[serge 91]

Bonjour,
En CNC, je laisserais tomber l'idée de n'avoir qu'une fraise.
plusieurs diamètres, et des petites passes avec chacune

 

[flux_capacitor]

Merci Serge, cela dit comme montré plus haut l'autre souci en CNC c'est qu'il y a une large flasque vissée au-dessus de la lame sur celle-ci, environ 60 mm de diamètre autour d'un alésage de 30, qui réduit d'autant la profondeur de coupe possible pour chaque lame ; par exemple la fraise ⌀ 100 mm n'a que 20 mm pour manger dans la matière (modulo une distance de sécurité, je dirais 18 mm réels)… mais je retiens l'idée des profondeurs successives, en plus des passes multiples en Z. Ça me parait effectivement moins dangereux et plus efficace pour évacuer les copeaux.

 

[Rom']

Si tu fais de la prod, un outil sur mesure adapté est vite absorbé, ne te focalise pas sur ce qu'il y a dans un catalogue d'un fabriquant

 

[serge 91]

c'est quil y a une large flasque vissée au-dessus de la lame sur celle-ci, environ 60 mm de diamètre autour d'un alésage de 30,

Cherche un autre modèle, il y en a certainement

 

[flux_capacitor]

Vous avez raison. Je vais continuer de poncer le sujet, et surtout dimensionner correctement. Pas envie d'avoir d'accident. Ni que ça prenne mille ans à faire à chaque fois non plus.

 

[flux_capacitor]

Bonjour,
En CNC, je laisserais tomber l'idée de n'avoir qu'une fraise.
plusieurs diamètres, et des petites passes avec chacune
Voir la pièce jointe 715198

Je pense vraiment que cette idée est la bonne solution pour le faire sur fraiseuse CNC ! J'y vois deux avantages :

1. La fraise précédente libère l'espace en bleu pour la suivante, de sorte que toutes les fraises travaillent sur un seul champ à la fois, l'autre côté ayant été préalablement vidé de matière.
2. Les passes sont multiples en X/Y puis en Z, retirant peu de matière à chaque passe et sur un seul côté donc avec un débit de copeaux bien plus limité par rapport aux précédentes solutions "bourrin" à une seule fraise de grand diamètre qui attaquait les deux champs en même temps.

Donc moins de puissance nécessaire et moins de contraintes.

Question : le type de fraise à plaquettes réglables ci-dessous est-elle adaptée à l'étape 2/3 ? Le modèle en photo spécial CNC mesure 120 mm de diamètre, est monté sur un arbre ⌀ 20 mm et est capable de rainurer jusqu'à 33 mm de profondeur max sur 4 à 15 mm de large (réglables par pas de 0,1 mm).
Si on règle les plaquettes pour obtenir une rainure de 11 mm de large, quelle serait la profondeur de passe maximum dans le bois possible avec une broche 4 kW (à la louche) ?

 

[Beber70]

Tu peux faire 33, en fait tu fais ce que tu veux mais il faut laisser le temps à la fraise de travailler, si tu tournes trop lentement et que tu avances vite ça ne marchera pas. Si tu tournes à la vitesse préconisée pour la fraise tu adaptes ta vitesse d'avance, si tu vois que tu fais de la poussière ou que ça brûle tu avances plus vite, si ton moteur peine de trop tu ralentis, la vitesse d'avance dépend de la capacité de ta fraise, sa vitesse de rotation, du matériau et éventuellement le sens d'usinage, tu ne vas pas à la même vitesse si tu travailles dans le sens du fil ou en travers fils ou en contre fils.
L'avantage du bois c'est que tu as plus de souplesse, une plus grande marge d'erreur pour les vitesses.
les plaquettes carbures font du bon boulot pas toujours aussi bien que des fraises en acier rapides sur certains bois mais elles ont l'avantage de mieux resister quand tu usines des panneaux de particules et autres panneaux plus durs. Avec les plaquettes arasantes sur chaque face du disque tu as des rainures bien nettes.
Quand tu n'as pas de quoi affûter, c'est un bon compromis et tu devrais déjà faire pas mal d'usinage avant de changer les plaquettes.

 

[flux_capacitor]

Merci. Je me demandais avant ta réponse si ce genre de fraise à plaquettes réglables devait travailler plus lentement qu'une fraise standard en acier/carbure. Tes explications des paramètres de coupe en fonction de ceux du bois et du moteur sont très claires.

C'est donc peut-être possible selon l'idée de @serge 91 avec ces 2 fraises (au lieu de 3) :

1. Première découpe avec une fraise ⌀ 60 mm, largeur 6 mm (ce modèle ref. 4065 060 006 ou similaire) : 2 passes de 8 mm de profondeur chacune, pour obtenir une rainure de 16 mm. Et 2 passes en Z pour une largeur de rainure de 10,5 mm. But de cette 1re découpe : retirer de la matière pour le passage de la seconde fraise, notamment sur la gauche.
2. Seconde découpe avec une fraise à inserts carbure ⌀ 120 mm, largeur réglée à 10,5 mm (ce modèle ref. 182.120.R ou similaire, mais ce genre d'outil très spécifique n'a pas l'air de courir les rues). 2 passes de 8,5 mm chacune pour retirer au total 17 mm de matière, soit au final une rainure de 33 mm, maximum proposé par l'outil. Dans ce cas ça passe à 0,5 mm du champ à gauche pratiqué à la découpe précédente sans frotter !(?)

Sur le schéma, la partie rouge translucide à gauche est la zone totale de matière retirée par chaque fraise en cumulant toutes ses passes. À droite, la rainure créée après le passage complet de chaque outil. Si cet outil est sélectionné dans le projet, je m'accommoderais sans problème d'une rainure finale de 33 mm de profondeur au lieu des 35 mm prévus initialement.

 

[mecanix]

bonsoir
on voit passer de temps en temps des défonceuses stationnaires (une sorte de fraiseuse pour menuisier )sur LBC ça ferait pil poil l affaire

https://www.leboncoin.fr/outillage_materiaux_2nd_oeuvre/1991559591.htm?ac=98969919

 

[mecanix]

d'ailleurs pourquoi pas à la fraiseuse pour ces fameuses rainures
une fausse table dans un plan de travail de cuisine équipé et un guide latéral
vu le diamètre une fraise-scie avec un affutage pour le bois ça doit passer en vitesse