Changement d'outil manuel mais rapide sur broche

[vibi27]

Bonjour,
Je suis en train d'essayer de chiffrer une CNC DIY, pour usiner du bois (chène/frêne/...), dans le cadre d'une utilisation pro future, l'usinage nécessitant 2 ou 3 fraises différentes.
J'envisage une broche 2.2kW, et de mettre des fraises à queue de 8mm dessus, pour découper, percer, et arrondir les arêtes du bois.
Les broches ATC me plaisent mais leur inconvénient majeur, c'est surtout le prix qui me rebute (~1600€ je crois), plus le compresseur, plus porte outils, plus...
Les broches avec collets type ER20 risquent vite de me gonfler si pour chaque séance d'usinage je dois changer 1 ou deux fois de fraise et sortir deux clefs Avec en plus la possibilité de mal serrer ou trop serrer le collet.
Ma question est donc la suivante:
Existe t-il des broches avec un système de changement de fraise rapide, mais manuel, de type levier (ou autre), et qui constituerait un compromis entre
une ER20 et une ATC, en terme de facilité de changement de fraise et de prix ?
Peux être un adaptateur style conique (BT30 ou autre je n'y connais rien) vers collet ?
Mais du coup il faudrait une broche avec sortie conique (BT30 ou autre).

Quelqu'un a déjà utilisé avec succès ce genre de broche ?

 

[Squal112]

Salut Vibi,

Pas sur de pouvoir t'apporter la meilleure réponse possible, mais peu être quelques infos.

Je suis tombé sur cette vidéo de chez Pulsar, système manuel, rapide et surement peu cher :

Tu as aussi ça chez SDM

Pour les broches, tu peux regarder chez Usovo pour avoir des pistes.
Selon la broche que tu va choisir, il y a pas mal de systèmes différents mais souvent cher (Mach-1, Royal R8), le système TTS de Tormach est aussi très intéressant car peu onéreux. (personnellement c'est celui sur lequel je lorgne de plus en plus)

Pour les porte outils BT30 vers pinces ER (16, 20, 25, 32, 40) on en trouve pléthore chez nos amis du soleil levant pour un coup modique (15€ le porte outil) et vu le prix des pinces ER, cela vaut le coup.
Le seul soucis dans ce cas et l'usage d'une broche BT30, qui si motorisée, n'est pas donnée du tout
Tu peut t'en sortir à moindre coup en utilisant ce genre de broche mais avec une vitesse de rotation basse (3000tr/min) qui je crains ne sera pas bien adaptée à ton besoin : Lien

 

[vibi27]

@Squal112 : merci pour ta réponse étoffée.
USOVO: semble être petit pour mon travail (broche HF-500 = 500W).
ROYAL R8: http://www.royalproducts.com/img/category/upload/R8_Quick_Change_Tooling_System.pdf => effectivement c'est cher
897$ l'adaptateur +N*300$. Trop cher pour ce que c'est.

Tormach TTS: tu pensais à cela ? https://www.tormach.com/store/index.php?app=ecom&ns=prodshow&ref=31829&portrelay=1
Je ne vois pas dans quelle broche cela peut rentrer, à part une broche d'une machine Tormach bien sur !
Mais si tu as des liens vers une broche sortant en TTS, je suis preneur.

Concernant le BT30, cette broche (non motorisée) supporte 6000tr/min

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Après il faudrait rajouter un moteur, une courroie, ...

Ou bien un système tout fait comme celui ci (mais 23kg au moins sur mon portique, glurps):

Unité principale de puissance de broche pliable avec moteur à induction, entraînement par courroie trapézoïdale pour propositions CNC, fraisage et gravure, MT4, ER40, BT40, 2000 KW, 5000 KW - AliExpress 1420

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Il faut que je regarde la doc des fraises dont j'ai besoin pour voir si 6000tr/min cela pourrait coller.

 

[kiki86]

bonsoir
comme Squal112
il faut un changement de porte outil : pince ER 2, BTxx etc...

 

[Squal112]

@vibi27 pour le système Tormach, n'importe quelle broche en attachement R8 Bridgeport ou CM3 conviendrait parfaitement.
Leur pinces sont disponibles avec ces 2 types de cônes :
CM3 : https://www.tormach.com/store/index.php?app=ecom&ns=prodshow&ref=30251

R8 Bridgeport : https://www.tormach.com/store/index.php?app=ecom&ns=prodshow&ref=35356

Mais avant toute chose, il te faut définir tes besoins (régime rotation maxi) et contraintes techniques (poids, dimensions/encombrement, entraînement direct ou non, prix...)
Ce sont ces informations qui te permettront de déterminer précisément le bon modèle de broche pour ta machine.

 

[vibi27]

@kiki86 : OK, cela va dans le même sens, merci.
@Squal112 : Ma plus grosse fraise sera probablement une fraise à arrondir CMT 927.095.11
Dans leur doc (page 234 de https://www.cmtorangetools.com/downloads/6740/703/03.60.3033_CATALOGO_FRANCESE_2018_compressed.pdf)
ils ne parlent pas de la vitesse (tr/mn) à laquelle leurs fraises doivent tourner, mais donnent une formule:

V = (RPM x Z x C)/1000
V: vitesse d'avance
RPM: vitesse broche tr/mn
Z: nombre de lames de la fraise
C: épaisseur du copeau.

Je ne saurai le RPM nécessaire qu'après avoir fait des essais à tâtons pour trouver le RPM et la vitesse d'avance en fonction de l'état de surface recherché et de la taille des copeaux en sortie.

Concernant les contraintes techniques je n'en ai pas: je compte construire ma CNC.
En fait je voulais acheter la CNC mais cela ne passe pas la porte, et ce sera plus simple pour la gestion du SAV.
Donc une fois montée elle ne sortira plus de la pièce. Le poids n'est pas un problème.
La pièce est dédiée et fait 5x5m, avec un système d'aspiration performant à proximité et silo extérieur.
Je voulais la construire en tube rectangulaire 80x40x2mm soudés et acheter les axes Z et X déjà montés pour gagner du temps et de la précision: https://www.amazon.de/dp/B077Z3H6JS/ref=twister_B0781W536C?_encoding=UTF8&th=1
quitte à renforcer X et Z si je mets du lourd pour la broche semi-auto.
Entrainement direct: pas d'avis là dessus, mais je pense qu'au niveau de la maintenance, séparer la partie moteur de la partie broche coûte moins cher à réparer quand cela tombe en panne.
Au niveau du prix, l'ensemble broche+moteur+adaptateur+tripaille ne doit pas dépasser un certain pourcentage du prix d'une broche ATC (~1600€), disons 1000€ maxi.

 

[manuelroro]

pour le travail du bois, les vitesse tourne entre 12000 et 24000 tour/min, les cnc industrielles ont souvent des broches a 18000 tours.
il y a des broches Isel avec changement d'outils chez Sorotec

 

[vibi27]

OK merci @manuelroro,
Concernant les broches ISEL je ne connaissais pas mais les prix vont de 1700€ (0.9kw, limité à ER11/7mm, 119€ le porte outil) à 2900€ (2.2kw, 169€ le porte outil) . Et c'est sans la partie pneumatique que je n'arrive pas à trouver sur ce site. Sur le peu de vidéos youtube concernant ISEL on voit bien pourtant qu'il y a d'autre matos nécessaire pour faire fonctionner l'affaire.

Entre temps j'avais trouvé ça: MAFELL FM 1000 WS à changement manuel rapide, queue de 8mm, dans les 450€.

Mafell FM 1000 WS Quick Clamping (230VAC)

www.damencnc.com

Analyse:
-4000 à 25000rpm ce serait donc ok.
-puissance peut être un peu faible ? Et aucune info sur la courbe de couple (pour voir par ex à 18000tr/min)
-fixation uniquement sur le bas (il y a surement moyen de bricoler pour la fixer en haut).
-semble silencieuse (71dB)
-au moins là le changement d'outils est clair, et pas de surcoût pneumatique.
-bref j'aurais aimé la même à 2kw, complètement cylindrique ou rectangulaire pour faciliter une très bonne fixation, et je serais prêt à la payer bien sûr plus cher avec ces améliorations

Pour récapituler mes options:
-la solution broche BT30 et moteur séparé: je n'ai toujours pas compris comment se fait l'opération de changement d'outil, il doit falloir rajouter un truc pneumatique sur le dessus ?. D'autre part c'est limité à 6000tr/min ou 8000tr/min (en tout cas pour les vertes ou bleues "carrées"). On peut acheter le module complet broche et moteur séparé mais assemblé sous carter.
-la solution ATC ISO20 2.2kw. 1600€ sans les accessoires pneumatiques, pas facile à trouver d'infos là dessus par ailleurs. Donc trop cher pour le moment, je verrai plus tard. La broche ISEL rentre dans cette catégorie de prix.
-la solution broche manuelle mais à changement rapide MAFELL 1000 WS, environ 600€: je n'ai pas trouvé de retour "pro" là dessus, vu la faible puissance c'est surement réservé à des hobbyistes.
-la solution à 2 broches (donc 2 axes Z) sur l'axe X, avec le merdier de conception pour faire passer les 2 VAB sur le X, le surcout d'un 2ie Z, d'une 2ie VAB de X + moteur, le surpoids engendré, et une opportunité de plus de faire des crashs
-la solution séparation des ateliers/usinages:
-découpes et trous avec une seule fraise sur la CNC, broche 2.2kw manuelle ER20 refroidie.
-arrondis manuellement réalisés avec une défonceuse sous table. C'est très rapide il n'y a aucun bridage à faire.

Bref je pense dans un premier temps m'orienter vers la dernière solution, elle a pour intérêt d'être la moins chère, car je possède déjà la défonceuse sous table, et reste quand même intéressante en terme de productivité et précision.

 

[kioraven]

Bonjour,

Sur le même site il y a cette broche, qui pourrait faire l'affaire:

QuickToolChanger C4147-C-DB-HSK32C-HY-2.2kW-18.000-24.000rpm

www.damencnc.com

 

[vibi27]

Merci @kioraven.
Oui je l'avais vu, et cela a l'air sérieux comme matériel, notamment car il y a un peu de doc !, et que le couple est constant jusqu'à 18000tr/mn.
C'est marrant ce nom à consonance allemande Teknomotor, vendu par des allemands (site en ".de"), alors que c'est du matos italien .
Mais la fixation avec une clef hexa de 2.5mm ne me semble pas optimale, bien que meilleure de loin que de dévisser/revisser un collet.
Un système de levier du style de la "MAFELL 1000 WS" là dessus m'aurait plus convaincu.
Le prix est encore un peu élevé pour moi, auquel il me faudrait ajouter 2 toolholders HSK32-C à 125€.
Ce qui fait TVA comprise (mais hors FDP !), 2117€.
Je pensais dépenser moins pour un moteur électrique, disons dans les 1000€ max environ, car je ne peux pas m’empêcher
de comparer ces prix à celui d'une défonceuse correcte de 2000W qui coûte 400€ et qui possède bien plus de quincaillerie et accessoires.
Mais certains me diront peut être que cela n'est pas comparable, les volumes de production n'étant pas comparables, et même peut être la technologie sous-jacente n'est pas comparable, enfin je n'y connais pas grand chose en moteurs.

 

[vibi27]

Euh, après une recherche plus approfondie, j'ai trouvé la broche dont on parle ci dessus à ... 630€

Electromandrino 2'2Kw C41/47-DB

Electromandrino de Alta Frecuencia de 2,2Kw de potencia, trifásico con porta pinzas ER-25 Los electromandrinos de la serie C41/47 han sido diseñados para generar un alto poder con dimensiones mínimas. Estos rasgos, unidos a la alta velocidad de giro, hacen a estos electromandrinos la mejor...

frs-cnc.com

Mais elle n'a pas le Quick Change Tool system, c'était trop beau !
Il y a aussi celle ci à 410€ en 2kw:

Motor Teknomotor de Alta Frecuencia C41/47 SB

Motor trifásico de Alta Frecuencia de 0'75Kw a 2Kw de potencia. Los electromandrinos y motores de la serie C41/47-SB han sido diseñados para generar un alto poder con dimensiones mínimas. Estos rasgos, unidos a la alta velocidad de giro, hacen a estos electromandrinos la mejor solución para...

frs-cnc.com

 

[duredetrouverunpseudo]

-la solution broche manuelle mais à changement rapide MAFELL 1000 WS, environ 600€: je n'ai pas trouvé de retour "pro" là dessus, vu la faible puissance c'est surement réservé à des hobbyistes.

Mafell pour les hobbyistes, mais bien sûr

 

[vibi27]

Merci pour ta remarque @duredetrouverunpseudo .
Peux tu m'en dire plus sur cette broche, tu l'utilises depuis combien de temps, à quelle fréquence, et pour usiner quoi ?
Apparemment tu en es satisfait en tout cas

 

[vres]

Bonjour,

Sur le même site il y a cette broche, qui pourrait faire l'affaire:

QuickToolChanger C4147-C-DB-HSK32C-HY-2.2kW-18.000-24.000rpm

www.damencnc.com

Et en HSK en plus l'ISO20, si ça coince tu bousilles tout.

 

[vibi27]

@CNCSERV: merci
Effectivement c'est le genre de choses qui doit arriver un jour ou l'autre suite à une mauvaise manip.
Et dans ce cas c'est mieux de ne pas tout casser !
Mais je n'arrive pas à voir pourquoi les deux sont si différents à ce niveau.

 

[GustaveCrampon]

Mafell pour les hobbyistes, mais bien sûr

En ATC dans le même genre que la Mafell il y a AMB qui propose ce modèle Lien

ps : Mafell marque réputée pour le travail du bois particulièrement des charpentiers. S'il y a un retour d'un utilisateur de la FM1000 je suis également preneur.

 

[vres]

C'est une Kress modifiée, moteur universel

 

[GustaveCrampon]

Donc pas aussi qualitatif que ce que Mafell a l'habitude de proposer ?

 

[vibi27]

Merci @GustaveCrampon
La description précise que le changement d'outil se fait avec de l'air compressé mais je n'ai pas trouvé plus d'information.
Et cela doit ajouter un surcoût non négligeable (compresseur, tuyaux, valves, ...)

 

[ghirk]

Bonjour,
c’est vrai que c’est problématique ces changements d’outils, avez-vous trouvé une solution ?

 

[Ritchy76]

Bonjour,
J'avais trouver ça aussi sur le fofo, ça date un peu (2011 et 2016), c'est de l'ATC presque manuel, a mettre en place sur une broche classique.
https://www.usinages.com/threads/broche-dusinage-maison.35449/page-2/
https://www.usinages.com/threads/essai-de-mon-changeur-outil-proto.94584/

La réalisation semble "facile" pour qui sait faire avec le matériel.

Bonne journée
Ritchy76

 

[vibi27]

Bonjour,
@ghirk : Non je n'ai pas trouvé de solution, pas dans mes tarifs.
Ma CNC reste dans ma tête pour le moment
@Ritchy76: je n'ai ni le matériel ni les compétences pour réaliser cela moi même, mais cela laisser rêveur bien sur.

 

[ghirk]

Bonjour,
J'avais trouver ça aussi sur le fofo, ça date un peu (2011 et 2016), c'est de l'ATC presque manuel, a mettre en place sur une broche classique.
https://www.usinages.com/threads/broche-dusinage-maison.35449/page-2/
https://www.usinages.com/threads/essai-de-mon-changeur-outil-proto.94584/

La réalisation semble "facile" pour qui sait faire avec le matériel.

Bonne journée
Ritchy76

Merci pour les liens, le deuxième est vraiment bien, ça fait envie...