Projet Capacité d'usinage, fraiseuse d'établi

Bonjour

Exemple extrapolé 2 :

Avec la règle numérique, mais sans la bavette, avec « Exemple extrapolé 1 » on a cherché à fraiser une pièce avec une excursion correspondant au 210 mm soit la largeur de la table. La pièce devait dans cet exemple être décalée du bord arrière de la table en ne reposant plus sur ce bord sur une distance maximale de 11.7 mm.

Voyons maintenant dans cet exemple toujours avec la règle numérique mais sans la bavette avec quelles restrictions on pourrait usiner une pièce un peu plus large que la table et faisant moins de 12 mm d’épaisseur. Le soufflet sera ici partiellement défait, la fixation inférieure devra être relevée afin de dégager l’espace, les vis horizontales ne gênent à priori pas mais c’est l’équerre en bas du soufflet qui butterait certainement contre la pièce.

L’idée est de fixer la pièce à usiner plus large en la faisant dépasser encore plus du bord arrière de la table, tout se passe comme si la pièce entrait plus sous la colonne verticale, l’avant de la pièce étant toujours en retrait du bord avant de la table.

Pour ce faire on remarquera qu’en dessous de la glissière de l’axe Z, un espace de 12 mm par rapport à la surface de la table est disponible.



Au 11.7 mm de dépassement de « Exemple extrapolé 1 » on ajoute donc 18 mm correspondant à l’épaisseur résiduelle de la glissière du Z, cela autoriserait donc un dépassement en arrière de la pièce de 29.7 mm.



Une telle pièce de 12 mm d’épaisseur maximum pourrait donc être positionnée et présenter une largeur supplémentaire de 18 mm soit 210 + 18 = 228 mm.

Si on n’accepte pas de sortir d’avantage la table vers l’avant ou si cela n’est pas possible en réalité, le bord arrière de la pièce ne sera pas accessible pour y fraiser une rainure ou pour faire un dressage. Néanmoins cet exemple pourrait refléter le cas où l’on voudrait faire une rainure parallèle distante du bord arrière d’une large pièce de 228 mm et d’épaisseur 12 mm, tout en se gardant la possibilité d’usinage sur le bord avant de la pièce calée en retrait du bord avant de la table.


Une épaisseur réduite à 12 mm sur le bord de la pièce avant positionnement pourrait convenir puisque éloignée du bas de la glissière du Z la limite en hauteur est bien supérieure au 12 mm, ce serait le cas par exemple d’une pièce ayant au préalable subit un surfaçage localisé pour faire moins de 12 mm d’épaisseur.

Cependant dans les faits l’usinage d’une pièce de 12 mm maximum d’épaisseur implique de considérer plusieurs cas :

Si la pièce n’est usinée que sur sa partie arrière à l’extérieur de la table, une planche martyre afin de ne pas abimer la table de la fraiseuse n’est pas justifiée, fraiser une pièce de de 12 mm d’épaisseur devrait être possible.



Si la pièce est usinée également sur une partie reposant sur la table et nécessite une cale martyre, cela réduit d’autant l’épaisseur de la pièce usinable, ce serait par exemple le cas du fraisage d’une rainure transversale sur toute l’épaisseur de la pièce partant du bord arrière et rejoignant le bord avant de la pièce. (Bien entendu la rainure s'arrêterait avant le bord avant sinon ce serait une opération de sciage.) On remarquera que dans ce cas, d’une part le mouvement transversal ne pourra être bloqué et d’autre part il faudra une cale martyr peut être souple, ce sera sans doute plus critique en terme d’usinage. Une solution dans un tel cas serait sans doute de réaliser un premier usinage partiel non traversant puis en retournant la pièce pour fraiser l’autre coté pour faire une rainure sur toute la hauteur. En lâchant une exigence de géométrie sur le bas de la rainure il parait même envisageable de terminer avec une lime.

Dans tous les cas on prendra garde à ne pas abimer la règle du X qui sera à proximité.

Dans un prochain exemple "exemple extrapolé 3" on cherchera à usiner une pièce encore plus large via une fraise à grand rayon et non plus via une opération de fraisage en bout tel un rainurage ou un dressage de bord

cdlt lion10

Bonjour

Exemple extrapolé 3 :

Jusqu’alors les exemples vus supposaient que l’axe de la fraiseuse allait jusqu’au bord de la pièce ou s’en approchait afin de pouvoir réaliser un fraisage localisé tel un fraisage en bout c'est-à-dire un rainurage ou un dressage de bord.
Abordons maintenant le cas d’une fraise à grand rayon d’action c'est-à-dire une fraise dite à surfacer ou « tourteau » pour le cas d’une pièce de plus de 12 mm d’épaisseur.
La fraiseuse est toujours équipée avec la règle numérique mais sans la bavette.

Dans cette configuration on supposera que la pièce est forcément déportée des bords de la table puisqu’il s’agirait dans cet exemple de surfacer une très grande surface au-delà de la largeur de la table.
Pour simplifier en s’inspirant de « Exemple extrapolé 1 » pour une pièce de plus de 12 mm la pièce ne dépassera pas de plus de 11,7 mm du bord arrière de la table.

A l’avant de la table la pièce pourra dépasser du bord de la table pour autant qu’elle ne heurte pas le volant de translation du transversal ou tout autre dispositif.
A défaut d’expérimentation on nommera « dépassement max pièce avant possible » cette valeur qui n’est donc pas atteinte par hypothèse ici..



Evitant toute contradiction sur la folie de surfacer avec une grande fraise, je considérerai une fraise à surfacer de diamètre 50 mm pour cet exemple.
La pièce qu’il sera possible d’usiner en surfaçage fera donc une largeur de « largeur table » + 11.7 + « dépassement pièce avant en pratique ».

On remarquera qu’une fraise à surfacer d’un diamètre de 50 mm n’imposera pas une sortie de la table puisque le rayon de la fraise à surfacer de 25 mm permettra d’atteindre le point à 11.7 mm du bord arrière de la table, en effet 25 est supérieur à 23.7 mm.
Lorsque la table sera reculée au maximum la fraise à surfacer de 50 mm ne pourra atteindre qu’un point distant au maximum de 25 – 11.7 soit 13.3 mm du bord avant de la table.



Un tourteau de 50 mm pour peu que l'on accepte une largeur maximum de 235 mm à surfacer semblerait donc parfaitement dimensionné au plus juste car il permettrait d'atteindre les 2 cotés longitudinaux de la pièce et présenterait l'avantage de travailler sans sortir de la table. Un fraiseur averti y verrait sans doute un bon compromis, la possibilité de prendre une passe confortable en minimisant les vibrations et en gardant une marge de sécurité en n'utilisant pas sa machine aux limites spécifiées.

Avec cet exemple qui devrait rester raisonnable pour la fraiseuse tout laisse à penser qu’il est possible de surfacer une pièce épaisse d’une largeur maximum de 210 + 11.7 + 13.3 soit 235 mm. Cela suppose donc que « dépassement pièce avant en pratique » égal à 13.3 mm soit inférieur à « dépassement max pièce avant possible ».

Dans un prochain exemple "exemple extrapolé 4" un peu plus limite on cherchera à surfacer une pièce encore plus large via une fraise à très grand rayon en cherchant à atteindre une partie de la pièce qui dépasse encore plus de l’avant de la table.

cdlt lion10

Bonjour

Exemple extrapolé 4 :

Il est vraisemblablement possible de surfacer une pièce de plus de 12 mm d’épaisseur encore plus large. Pour ce faire la fraiseuse étant toujours équipée de sa règle numérique on cherchera à fraiser en cherchant à atteindre une partie de la pièce qui dépasse encore plus de l’avant de la table. L’idée sera donc d’utiliser un outil encore plus grand mais avec une seule dent.

Dans la mesure où la fraiseuse est limitée dans sa spécification technique, à partir de « Exemple extrapolé 3 » on en déduit un gain potentiel en utilisant un tourteau de maximum 76 mm de diamètre; ce gain potentiel reste faible puisque l’on obtiendrait un dépassement de 76/2 -11.7 soit 26.3 mm contre 13.3 mm.

La solution passera donc par l’usage d’un « fly cutter » voire d’une tête à aléser en montage spécial. Il va de soi qu’une telle forme d’outil est plutôt déséquilibrée par nature, conséquemment ce travail devrait être réservé pour les initiés qui agiront avec prudence. (La qualité du surfaçage n’entrera pas en considération ici.)
De surcroît au savoir faire du fraiseur confirmé s’ajoutera son aptitude à accepter des compromis « qualité usinage, rapidité d’exécution, sollicitation de la machine ».

Passons maintenant à l’expression littérale de la largeur de pièce pouvant être surfacée, elle s’écrit donc :
« largeur maximum exemple extrapolé 4 » = 210 + 11.7 + (dia fraise /2 ) – 11.7
Avec comme condition « dépassement pièce avant en pratique » = (dia fraise /2) - 11.7 doit être inférieur à « dépassement max pièce avant possible ».

En supposant les conditions parfaitement réunies pour un usinage et en prenant pour exemple un fly cutter d’un diamètre 100 mm, on obtiendrait « largeur maximum exemple extrapolé 4 » égale à 260 mm.

Pour surfacer une pièce plus large de plus de 12 mm d’épaisseur il ne faudra pas oublier que tous les points suivants doivent être respectés :
- l’usage d’un outil pour surfacer de plus de 50 mm est possible pour la machine la réserve de puissance de la machine reste importante,
- la pièce doit déborder encore plus par rapport à l’avant de la table, la construction de la fraiseuse permet par l’éloignement de son volant du transversal le débordement à l’avant de la pièce, « dépassement max pièce avant possible » n’est pas dépassé,
- la pièce large et épaisse et lourde ne devra pas dépasser un poids maximum qui chargerait trop la table,
- le fonctionnement des glissières de la table ne devra pas être altéré par un usinage trop bancal,
- le bridage de la pièce est possible,
- les vibrations d’usinage devront être contenues.

Au terme de cette analyse, dans un prochain exemple « exemple extrapolé 5 » nous quitterons les considérations sur la largeur d’une pièce de forme parallélépipède pour considérer l’usinage d’une pièce circulaire.

cdlt lion10