Broche d'usinage maison

[Steeve Osteen]

Ça fait un bout de temps que je suis en bavant toutes les machines qui ont été développé par vous et je me suis dis pourquoi pas moi (du moins en plan).

J'ai donc décidé de développer une broche en SA30 ce qui me parait une dimension de broche ni trop grosse ni trop petite pour une machine d'usinage dans de l'alu.
Par contre et c'est là que ça coince je n'ai pas réussi à trouver les dimensions du cône hormis le tapper 7/24 qui semble être commun à tout les cônes en SA.

D'ailleurs le 7/24 c'est la cote du cône ou du demi cône?

Le but étant de faire une broche qui sera à terme fournie sous forme de plan PDF à l'ensemble du forum.
Après les gens n'auront plus qu'à adapté à leur besoins et à leur moyen...

Bientôt les premières images de l'avancement avec les concepts de base.

**edit**

voici les premières images.

par contre je pense que 72 dents c'est trop gros même pour un couple important.

 

[assurancetourix]

hello

super idée
je vais suivre ca avec intérêt !!

vv

 

[HBX360]

Bonsoir,

Sur le dessin, on dirait des roulements à aiguille. Ce n'est peut-être qu'une question de "bibliothèque de composants" sur le logiciel, mais sur ce type de montage il convient de mettre des roulements à contact obliques (ou éventuellement à rouleaux).

Salutations

 

[Steeve Osteen]

en effet les roulements ne sont pas orientés dans la coupe.
Ce que l'on voit est la cage.
Il s'agit de roulement à bille à contact oblique INA.
Les roulement à rouleaux apportent ils un gros plus par rapport au bille sachant qu'il y en a deux et que les electro broches que j'ai pu voir étaient avec des bille?

 

[HBX360]

Les rouleaux c'est plutôt pour les broches supportant de fortes puissances motrices comme sur les fraiseuses. Dans ton cas de figure je dirais plutôt roulements à billes à contacts obliques. Après c'est suivant la disponibilité. A noter qu'il y a plus de force de frottement sur les rouleaux.


@+

 

[Steeve Osteen]

le but pour moi est de faire une broche pour un moteur de 3kW maxi.
Ce qui est déjà plus qu’honnête pour usiner de l'aluminium.

Bon suite de mes réflexions neuronesques.

en me basant sur les images et plans que j'ai déjà pu voir, j'ai une question :
- Vaut il mieux mettre des roulements avec une lub centralisé ou faire comme j'ai fait avec des roulements étanches?
étant donné que pour une utilisation hobby, elle ne sera pas autant utilisée qu'une machine pro.
De plus, des rainures en labyrinthe sont souvent présente, sachant que mes roulements sont étanche est-ce réellement nécessaire?

De plus un changement rapide d'outils vous parait il une option importante à prendre en compte?

 

[punchy]

Le cône que tu a fait n'est pas un CM3, tu a du doubler l'angle.
Le gros intérêt (a mon avis) si tu fait profiter au forum de tes travaux c'est de trouver les roulements les plus standard possible (prix)
Tout en étant bien-sur bien adapter.

Il existe des manchon CM3 avec donc le cône tout fait, ça peut être une basse de départ (rc machine.com Ref :RCZAB363 a 15€ TTC)

 

[Steeve Osteen]

Alors pour l'anglme aujourd'hui, je n'ai fait que le dessiner sans cotation car tel que marqué dans mon premier post, je cherche les dimension des SA30.
Pour les roulements, tu parles de standard, le but est de faire une broche donc de toute façon il faudra des roulements avec des classes de précision plus importante que le roulement standard.

Pour le cône en effet cela pourrait être intéressant mais l'option changement d'outil rapide serait impossible.

je regarderais ce soir pour obtenir des prix pour les roulements. Si vous avez des fournisseurs?
C'est du INA en 60x85x13 contact oblique étanche

 

[coredump]

Une doc qui compile beaucoup d'info sur les cones:

http://www.tools-n-gizmos.com/specs/Tapers.html

Ca devrait te donner une idée. Apres tu peux demander a micluc qui a usiné sa broche en iso40 (ou 30 je sais plus).

 

[biduleur34]

Voici une bonne base pour les cones Iso,
personellement un changement automatique serait un plus.
Cone ISO schaublin ISO 20-25
Cone ISO schaublin ISO 30-40
++
Léo

 

[Steeve Osteen]

merci pour les infos.
Je vais regarder cela ce soir et commencerait à mettre en place le cône.
l'étape suivante sera la réflexion sur le système de maintien du cône en place (système de changement rapide d'outils).
La doc shaublin donne des infos intéressantes sur ce point.

Concernant le bout du cône, sur les ISO 10 et 20 de schaublin, il y a des boules et sur les 30 et 40 il y a une partie droite plus taraudage.
Sur les docs de fabricant de cône ISO 30, je n'ai pas vu cette partie droite!!
tombons nous dans un cas où le fabricant de machine fait des cônes spécifiques pour sa machine (schaublin??)
Les dimensions des tenons de maintien sont elles standard?
Sinon il va falloir qu'on fasse un standard forum!!!

**EDIT**

j'avais pas vu cette page du catalogue
http://www.schaublin.ch/catalogues/PO053-060.pdf

 

[Charly 57]

Bonjour
Bon sujet, je vais le suivre avec intérêt
Regarde tes Mp

Cordialement

 

[DRACHENREITER]

Salut,

Sa tombe bien je me suis lancé dans le même projet (quasi).
Alors l'angle au sommet d'un cône 7/24 est grosso modo de 16,59429008 °

Par contre ce genre de cône est dit sans coincement, d'ou la nécessiter d'un moyen d'entrainement (clavette,....).

les cônes avec coincement (CM,1,2,3,...) sont entre 2,8 et 3.01°. Pour qu'il y est coincement, il faut que l'angle du cône soit inférieur à 2 fois l'angle de frottement soit environ 11.4° pour un contact acier/acier. Avec se système nous avons la possibilité de transmettre des couples modéré et sans organes de type clavettes.

Après je soulève une question qui est a suivante.

Vouliez-vous avoir la possibilité d'avoir un ATC (Automatic Tool Changer)?
Si oui :
-Pour les changements d'outil de type ISO 30 avec un angle de 7/24, faudra penser à une mise en position de la broche avant changement. J'en suis à ce point d'ailleurs, je ne conais pas encore les possibilités de mach3 ou EMC2 j'ai les 2 mais pas installés.
- à la rigueur mettons pas de clavettes mais le couple transmissible sans trouve très fortement réduit. La pseudo parade c'est de dire ok le couple transmissible est proportionnelle à l'effort axial soit augmentons cette effort. Soit avec un gros ressort de rappel, oui mais attention au vérin qui devra pousser de l'autre côté (pas un gros problème avec un vérin compact, faux problème sauf si le matériel manque). Ben alors mettre des super aimants sous le nez de broche.

Si non :
pas de problèmes encore à signaler.

P.S : si je peut me joindre à vous pour cette broche je suis partant.
petit plan qui pourra vous aider Voir la pièce jointe spindle.pdf plan broche pour ATC déjà vus sur ce site

 

[Steeve Osteen]

ce sera avec plaisir que j'accepte votre aide sur ce dév.

Concernant l'indexage de la broche pour le changement d'outil, même si j'en suis pas encore là, pour moi il faut intégrer un capteur fourche optique sur la broche avec en moteur un moteur frein qui puisse être bloqué en position.
Après en terme de paramétrage dans le logiciel il s'agit surtout de câbler lors d'un changement d'outils de piloter l'arrêt du moteur au moment du passage de 0 à 1 du capteur fourche.
Après pour la vitesse d’acquisition et de traitement du signal, on peut peut être piloter le vario du moteur pour qu'il aille en vitesse minimale admissible du moteur pour ensuite avoir un temps de réponse acceptable sur la variabilité angulaire du positionnement.

Pour l'instant j'en suis pas encore là, je bosse sur le système de retenue de la broche par ressort. Aujourd'hui je commence les mâchoires mais il va falloir que je trouve des datas sur l'effort de maintien nécessaire pour que je puisse calculer sur simulation (SolidWorks simulation) les efforts dans les mâchoires.

 

[micluc]

Bonsoir à tous.

Voici ce que l'on peut lire sur mon fil: pour le desserage pneumatique.
Par experience sur une deckel FP3 dialog 4, j'avais supprimé les tenons d'entraînement sur la broche pour ne pas abimer mes cônes lors de leurs insertions. Ca ne m'as jamais posé de problème même avec un tourteaux carbure de Ø80mm.
Dans la conception de cette fraiseuse ne sachant pas si j'allais obtenir un résultat satisfaisant j'ai fais tout de même deux encoches pour utiliser éventuellement si je n'ai pas assez de serrage une douille d'entrainement type deckel en photo ci dessous.
Les résultats étant concluants celà pourra permettre un chargeur d'outil sans indexation de la broche ou de l'outil dans le bariller.
Page 15 de mon fil sur la photo de la présantation de la vidéo ou je fais un usinage avec une fraise Ø40 on voit bien le jour de l'emplacement de la bague,absente.

Micluc

 

[tatave]

une autre solution pour la mise en place c'est un vérin , une came, un galet, et un roulement

quand tu veux changer l'outil le verin sort avec le galet au bout et se met en position automatiquement

 

[bonneton]

bonsoir
je te joint une doc sur les cônes SA(tirée du chevalier)
si ça t'intéresse je scannerais des plans de broche de machines (matsuura et unisign)

 

[Steeve Osteen]

merci pour les données sur les cônes..
Une personne du forum ma fait passer ces données sur les cônes mais surtout sur le nez de broches normalisés donc plus de soucis de ce coté là.

une tite n'image de l'avancée du dessin avec la pince de retenue du cône.

Il me reste à faire des essais en cinématique pour voir si ça fonctionne correctement.
ensuite un peu de calcul pour voir combien je peux tirer dessus en surtout une fois la fonction terminée reprendre toutes les pièces pour qu'elles soient usinable.
je publierais surement des plans en draft à ce moment là histoire que vous puissiez me donner votre avis.

Bonne soirée à tous.

 

[DRACHENREITER]

Bonsoir à tous.

Voici ce que l'on peut lire sur mon fil: pour le desserage pneumatique.
Par experience sur une deckel FP3 dialog 4, j'avais supprimé les tenons d'entraînement sur la broche pour ne pas abimer mes cônes lors de leurs insertions. Ca ne m'as jamais posé de problème même avec un tourteaux carbure de Ø80mm.
Dans la conception de cette fraiseuse ne sachant pas si j'allais obtenir un résultat satisfaisant j'ai fais tout de même deux encoches pour utiliser éventuellement si je n'ai pas assez de serrage une douille d'entrainement type deckel en photo ci dessous.
Les résultats étant concluants celà pourra permettre un chargeur d'outil sans indexation de la broche ou de l'outil dans le bariller.
Page 15 de mon fil sur la photo de la présantation de la vidéo ou je fais un usinage avec une fraise Ø40 on voit bien le jour de l'emplacement de la bague,absente.

Micluc

Merci pour ces infos.

Petite question le ressort de rappel du cône a quel raideur?

 

[Steeve Osteen]

Bonjour,

Depuis 3 jours je suis en train de me battre avec la pince de maintien de l'outil.

Je suis en train d'étudier deux solutions distinctes:

1. Une pince type ER qui se déforme en venant prendre problème, tout les essais que j'ai pu faire me donne des résultats aberrant (avec un déplacement de 3.25mm je plastifie)
   
   
   
   
   
   
   
   
2. Une pince avec crochets sur pivots mais là le problème et comment faire pour que la pince s'ouvre. Ce qui m'amène a une solution avec un ressort type joint O ring autour de mes pinces.
   
   

Voilà aujourd'hui j'en suis là et j'ai du mal à faire mon choix.
Je pense que les systèmes industriels doivent être basé sur la première solution mais j'ai du mal à voir comment faire..

Vous auriez des idées?

 

[Doctor_itchy]

une idée ho oui , tu fait une pince a bille avec 4 bille et c'est les bille qui se déplace et le reste est fixe et sans contrainte j'ai fait ça sur ma premiere broche atc en cone more 2 ça marchait bien ( a part qu'il falais un verin de fou pour décoincer le cone

 

[Steeve Osteen]

C'est que je viens de voir en revoyant le plan spindles italien..
4 billes est-ce suffisant?
Par contre du coup on serait obligé de faire des tenons maison pour avoir les bonne pentes et chassé les billes sur l'extérieur quand on enlève l'outil?

En effet cela parait être une solution simple en terme d'usinages et pas trop compliqué à faire pour un amateur.

Je vais regarder de ce coté.

Merci doc

 

[bonneton]

bonjour
je te joint quelques plans de broches .
le premier est un système a billes(4 billes de 1/4 ")
le deuxième est a pince(ci ça t'interresse ,j'ai la pince avec son ressort) la pince n'est pas sur le plan .le ressort est du genre ressort de joint spy.

 

[horsot]

Bonsoir à tous,

J'étais tombé sur ce plan de broche à changeur rapide ISO20, je pense que c'est facilement adaptable à plus gros.

Je ne retrouve plus le site où j'ai trouvé ceci (soit ici, cnczone ou hossmachines).

Je suis ce fil avec intérêt merci du partage

Xavier

 

[micluc]

Bonjour à tous.
Pout toi Horsot, page 10 de mon fil JLuc69 avait posté


Salut vbidou,
Un plan de broche glané sur le net. Celle de micluc ne doit pas en être loin...Fichiers joints
spindle.pdf
(327.23 Kio) Téléchargé 507 fois

Pour Drachenreiter.
Cela peut faire rire,je préfére réaliser un petit proto, tester quelques ressorts pour valider le croquis final, donc la force je l'ignore, seul élément que je peut fournir c'est le type de ressort de chez Rabourdin Ø 15 ext Ø 9 int couleur rouge.

Micluc

 

[Steeve Osteen]

ressort rabourdin donc un ressort de presse avec fil polygonal??

en tout cas je pense partir sur un effort environ 1kN Car il ne faut pas que les vibrations puissent décoller l'outil du cône..

après avoir fait plusieurs essais théoriques sur du vanel, je pense que je vais passer sur du rabourdin ou du MDL en fil polygonal pour avoir plus de force dans un encombrement moindre.

je vous tient au courant des avancées.

Cordialement

 

[DRACHENREITER]

Salut à tous,

Merci pour ces plans de broches. Les plans que horsot à posés je les aient inclus dans mes premiers messages.

@ Steeve Osteen: pour ta solution a pince déformable, je pense que pour gagner de la souplesse, tu devrait percer plus profond voir même débouchant. Pour la simulation, je ne suis pas trop convaincus. Mais comme tu change de solution c'est pas très génant

Voici ce que j'avais dessine pendant que j'étais au chômage.

Pour moi la solution avec un cône est beaucoup plus compact surtout niveau diamètre. Mais j'ai pas fait de grosse recherche à l'époque.
Je ne sais plus ou j'ai trouvé cette info mais je crois que l'effort axial pour les broches est de 6000N. (broche industrielle machine vieille génération)

broche ATC avec cône

broche ATC avec pince à tirer W25

 

[Steeve Osteen]

6kN pour l'effort de retenue de broche?

Va falloir que je mette un acier sacrément costaud pour pas trop mater au niveau des billes..
Sachant que je souhaite faire une broche pour 3kW max, je pense pas que 6kN soit nécessaire..

Suivant la déf de micluc, avec un ressort série rouge de rabourdin, en Ø d'alésage de 16 et un Ø d'axe de 8, on arrive suivant la longueur à un effort max de 739N pour une longuer de 32mm à vide et 9mm d'écrasement.
Il va falloir que je trouve cette donnée pour définir mon ressort et ainsi déterminer combien de billes je dois mettre.

Cordialement

 

[horsot]

Bonjour à tous,

Pout toi Horsot, page 10 de mon fil JLuc69 avait posté

Ok merci, il me semblait que je les avait de plus longue date comme quoi...

En y regardant de plus près le ce plan, il me semble que le montage de roulements est hyperstatique avec l'entretoise. Sans compter qu'il est difficilement réalisable, le réglage de la précontrainte des roulements n'y est pas possible. Je me trompe?

Au plaisir de vous lire

Xavier

 

[DRACHENREITER]

Salut,

Tout à fait d'accord avec toi. Mais l'hyperstatisme est de partout (villbrequins sur x palier).

Dans notre cas est-ce que on s'oriente vers une conception et une réalisation plus simple ou on part du principe nous avons tous le matériel à notre dispositions?