[DIY] Centreur optique sous broche

[pierrepmx]

J'ai reçu ça dans mes mails,
je me dis que ça en intéresserait quelques-uns, surtout que ça n'est vraiment pas difficile à faire : idéal pour les aprés-midi pluvieuses d'automne.

C'est un outil simple pour centrer une broche verticale, exactement sur une marque, sans loupe ni contorsion.
Le microscope de centrage du pauvre...

http://email.villagepress.com/pub/MW/20121016/20121016.html

C'est en anglais, et les dimensions sont en pouces (ah! ces ricains...), mais c'est assez simple :

Pour les réfractaire à la langue étasunienne :

La pièce verticale est le corps en alu, le haut est tourné pour se mettre dans un mandrin de perceuse ou une pince.
La pièce oblique à 35° est une tige en plastique transparent (l'auteur dit l’avoir récupérée sur un porte serviette...)
Le corps est percé à 35° pour accepter la tige en plastique, l’extrémité où elle sort est dressée, et pendant que la pièce est sur le tour, une "cible" est gravée avec une outil pointu en faisant tourner le mandrin lentement à la main -> donc forcément concentrique.
Ensuite, les extrémités de la tige de plastique sont polies pour êtres transparentes.

Avec l'outil en pince, il suffit de "viser dans le plastique" pour s'aligner sur une marque, exactement comme si on avait la tête pile sous la broche.


Trois remarques :
Perso, j'y verrai bien une sorte de loupe en plus !!!
Et un éclairage: leds ?
Ça doit aussi pouvoir s'adapter pour certaines opérations de centrage d'outil sur un tour.

 

[fred250]

Très intéressant! merci.

 

[Pauleaux]

Vraiment pas bête!

 

[Okapi]

Merci, vraiment futé pour le faire soi-même, ces trucs sont chers sinon, pour la source de lumière, une idée par exemple.

Sinon, j'emploie carrément ça dans mon mandrin de perceuse pour ne plus m'user les yeux.

 

[Pauleaux]

Le pb des pointeurs laser, c'est que tu ne sais pas si la diode est placée dans l'axe du cylindre que tu prends dans ton mandrin. En plus, sur les modèles standard, le spot est relativement large !

 

[Okapi]

Suite à un MP, je précise bien que c'est [glow=red]seulement[/glow] ce modèle que je conseille et pas une version ebay qui ne correspond pas aux normes de protection de la vue surtout.

Celui en lien est totalement adéquat et sécurisé, le rond fait environ 5/10 à 10 centimètres, je l'utilise aussi pour régler mes outils sur le tour d'ailleurs, il est très facile de contrôler la concentricité ainsi, personnellement j'ai usiné la base et l'ai monté sur un support comportant une bague moletée, il tourne rond dans le mandrin du tour sans aucun écart visible.

Les modèles ebay à 2$ comportent deux lampes et font en même temps pointeur et éclairage, certains sont donnés à une portée de 1000 mètres, donc à éviter totalement en atelier, ce genre d'article ne doit être acheté qu'aux normes CE pour le moins.

J'ajoute encore un point concernant le pointeur polycarbonate, si vous avec de bons yeux ou si vous y adjoignez une loupe, vous pouvez utiliser une tige de 12mm ou moins que vous courbez à chaud, pour pouvoir regarder sous un autre angle, cela fonctionne très bien, les matériaux de ce type conduisant la lumière parfaitement, l'idéal serait bien sur d'avoir un bout de fibre optique qui traine-

 

[pierrepmx]

J'ajoute encore un point concernant le pointeur polycarbonate

Polycarbonate: merci !


Après une recherche rapide, le terme consacré pour les plastiques semble être "bâton" plutôt que "barre"...
Y-a-t-il une différence de qualité optique entre polycarbonate "extrudé" et "coulé" ?

PMMA (plexi) transparent en barres rondes pas cher :

http://www.polydis.fr/BARRES-RONDES-PLEINES-PMMA-EXTRUDE

 

[gaston48]

Bonjour,

exactement comme si on avait la tête pile sous la broche.

Si on est pas en contact avec la pièce, je ne crois pas que ça marche ce truc...
En tournant le barreau à 180° on s’en rapproche plus.

 

[Okapi]

@pierre, le polycarbonate extrudé est plus transparent dans la direction de l'extrusion, qui est celle qui nous intéresse, on en trouve assez facilement, le plexi est pas terrible, moins solide il vieillit mal avec les produits de d'atelier(cf. les boîtes de rangement), on emploie le polycarbonate en barre longue pour faire des éclairages personnalisés, comme la lumière "rebondit" sur les parois, la transmission est très bonne, même avec des angles à 90° si l'ajustage est parfait et c'est collé sans bulles, on trouve des lampes d'atelier qui ont un embout coudé pour cet usage d'ailleurs.
Mais ta barre de PPMA fera très bien l'affaire, elle est juste moins résistante aux rayures, mais il n'y a qu'à faire + attention.

Pour ce qui est du réglage, il faut aller au contact bien entendu, c'est optiquement impossible autrement.

En y réfléchissant, on peut facilement loger dans un barreau d'alu de 25mm. la barre de vision et une tige de 6mm. à côté avec une lampe comme j'ai mis en lien adaptée dessus, fixée par une douille fendue, comme j'ai un membre français du forum qui m'a demandé de lui envoyer deux pointeurs laser, je vais me commander avec une des ces lampes pour faire le truc je crois.

Et avec une loupe d'horloger de 7X on a une distance focale qui va juste pour mettre sur une tige de 6-7cm. pour ceux qui voudraient le faire, ces loupes coutent quelques €,on prend le verre et on le met dans un fourreau coulissant pour ajuster la netteté sur la tige de poly.

 

[Pauleaux]

Je suis une pipe en optique et j'y connais que dal, mais je me demandais si jouant sur la convexité de la surface qui porte la cible (au lieu de la dresser à plat) on ne pouvait pas obtenir un effet "loupe" au centre du bâton!

 

[ATV325]

dans l'article auquel il est fait référence, c'est préciser, je cite : "just as you would do with an optical center punch" donc contact ce qui limite son emploi par rapport à un microscope de centrage.

 

[pierrepmx]

Sûrement, mais comment faire dans la pratique ??

Je sais qu'il y a des exemples, avec les "pointeaux optiques":

(optical center punch)
Photo d'une copie d'un modèle traditionnel.

Un centreur optique c'est un peu la même idée que le centreur présenté au début :
un support avec un alésage.
On met un "viseur" transparent, on se centre sur une marque tracée.
On enlève le viseur sans déplacer le support, on met un "pointeau" ayant exactement le même diamètre que le viseur (donc même centrage), sans déplacer le support, et on donne un coup de marteau !


un exemple DIY
http://www.gadgetbuilder.com/OpticalPunch.html
pour l'optique, il semble utiliser un accessoire pour les sphères sur le tour.
polissage au papier de carrossier 1500grit + WD-40 (aux US, ils mettent du WD-40 même dans la salade !!!)

Sur celui-ci,
http://www.nucleus.com/~harlan/punch.html
basé sur un article de Model Engineer Workshop, il utilise une... lime sur le tour ! puis il polit au papier 400grit. L'article original anglais prévoyait de réaliser un outil "de forme".

(je précise "grit", car j'ai parfois l'impression qu'il y a des différences entre grains français, US et japonais... si quelqu'un a des infos!!!)

 

[pierrepmx]

messages croisés

 

[gaston48]

Okapi, tu mélanges tes références de plastique . Les boites d’atelier sont en
polystyrène. C’est très facile à injecter et bon marché, mais pas très performant.
Le polycarbonate est transparent, très résistant au choc, mais se raye facilement
et se dégrade au UV. Le PMMA Plexi est en revanche exceptionnel en qualité
optique très peu absorbant dans le visible, un bon indice, résiste au UV,
suffisamment dur pour se polir en qualité optique. Toute la lunetterie, les fibres
optiques organique, les optiques moulées en opto etc sont des acryliques, donc
de la famille du PMMA.

Si pour le réglage, tu es en contact, c’est pas très pratique, tu va rayer sa surface
influencer sa position etc
et puis autant mettre une simple fenêtre au lieu d’un barreau, il y aura encore
moins d’erreur de parallaxe.
Il est possible de rendre l’axe de vision coaxiale à la broche en disposant un
prisme.

 

[lion10]

Bonjour

Pour comprendre cet instrument fort pratique :

Sur le croquis la ligne pointillée bleu est celle de l'axe de perçage ( l'axe du mandrin qui serre l'instrument) mais aussi celui du faisceau de la lampe qui éclaire si on en met une ?
Est ce indispensable d'en mettre une ?
Et est ce que celle ci doit être un faisceau laser ou une simple ampoule à incandescence ou plutot une led blanche pour éclairer la surface de la pièce à centrer ?
Dans le cas d'un faisceau laser le risque c'est donc qu'il soit réfléchi sur l'axe rouge en direction de l'oeil de l'opérateur .

La ligne pleine rouge correspond au rayon que perçoit l'opérateur, c'est la réflexion du faisceau bleu vers l'opérateur.
La croix est gravée sur la partie horizontale à l'intersection du faisceau rouge et bleu.

Quand la pièce à usiner est centrée la croix apparait en superpostion avec le tracé sur la pièce.

Mais qu'est ce qui empêcherait ce système de fonctionner à petite distance de la surface à usiner et non plaquer contre cette pièce ?

C'est pratique mais cela nécéssite donc de le monter la place du foret par exemple de centre puis de le démonter et monter le foret.

N'existe-til pas un moyen de s'en affranchir ?
Dans l'industrie des moyens sans doute plus complexe le permettent peut être ?

cdlt lion10

 

[JeanYves]

Bsr ,

Je pense que l'extremité du rond en plexi ( pmma) , doit etre bombé ! ?

 

[Okapi]

Juste un petit HS, mais qui peut être utile si on veut réaliser des objets avec des matériaux transparents.

Je n'ai pas employé le bon mot pour les boîtes d'atelier gaston, le polystyrène(pas nécessairement transparent) est pour les boîtes genre boites de clous de grande surface, là je parle de mon mobilier professionnel, clairement identifiable par les sigles situés généralement sous les tiroirs, on prend aussi souvent sous le nom de Plexiglas© fabriqué surtout par Altuglas® des choses qui sont en une autre matière, en fait c'est une marque déposée(et identifiée en tant que telle sur les pièces) pour le même matériau techniquement que le PPMA(qui n'est pas non plus un produit précis), soit du Polyméthacrylate de méthyle, qui est employé couramment pour cet usage aussi nommé PLV, Lucite etc…, pour tout ce qui est présentoir, gravure, ameublement, agencement de magasin, décoration.

Le polycarbonate(en fait un nom générique pas défini contrairement au plexi) est effectivement sensible aux UV sous sa forme primaire, mais associé avec d'autres agents dont la fibre de verre on en fait des panneaux de serre par exemple, ou des cellules d'aéronefs,vitres convexes moulées pour les bateaux etc…, on en fait des verres de vue, ainsi que quantité d'autres usages en optique, même des "verres" de phares d'automobile, donc visiblement pas sensible outre mesure aux agents extérieurs.

Ici on parle de produits finis dont la dénomination "polycarbonate" couvre quantité de variétés, celles disponibles sur le marché sauf demande très particulières sont donc extrèmement résistates à tous les agents agressifs extérieurs.

Pour ce qui touche à l'optique, j'ai retrouvé dans mes bouquins la norme propriétaire, voir le brevet EP0213413 B2 qui couvre précisément l'emploi du polycarbonate traité en fabrication de verres de lunettes et autres emplois de lentilles etc…

Je vous donne deux adresses pour avoir des renseignements sur les variétés disponibles, ce sont des adresses en Suisse, mais qui ont des antennes en EU, par contre là je n'ai pas les liens directs.
Matières premières et réalisations sur mesure : http://www.plexi-jauslin.com/technique.htm

Produits finis8prix très intéressants pour de la matière première en grandes dimensions, imbattables sur le rond notamment : http://www.semart.com/136/produits/?oid=1571&lang=fr#/102/

 

[Okapi]

Bonjour

Pour comprendre cet instrument fort pratique :

Sur le croquis la ligne pointillée bleu est celle de l'axe de perçage ( l'axe du mandrin qui serre l'instrument) mais aussi celui du faisceau de la lampe qui éclaire si on en met une ?
Est ce indispensable d'en mettre une ?
Et est ce que celle ci doit être un faisceau laser ou une simple ampoule à incandescence ou plutot une led blanche pour éclairer la surface de la pièce à centrer ?
Dans le cas d'un faisceau laser le risque c'est donc qu'il soit réfléchi sur l'axe rouge en direction de l'oeil de l'opérateur .

La ligne pleine rouge correspond au rayon que perçoit l'opérateur, c'est la réflexion du faisceau bleu vers l'opérateur.
La croix est gravée sur la partie horizontale à l'intersection du faisceau rouge et bleu.

Quand la pièce à usiner est centrée la croix apparait en superpostion avec le tracé sur la pièce.

Mais qu'est ce qui empêcherait ce système de fonctionner à petite distance de la surface à usiner et non plaquer contre cette pièce ?

C'est pratique mais cela nécéssite donc de le monter la place du foret par exemple de centre puis de le démonter et monter le foret.

N'existe-til pas un moyen de s'en affranchir ?
Dans l'industrie des moyens sans doute plus complexe le permettent peut être ?

cdlt lion10

Il n'est pas indispensable de mettre une lampe et elle n'a pas besoin d'être centrée, si le diamètre du matériau utilisé est assez grand pour que tu ne l'obscurcisse pas en regardant il n'y a pas besoin de lumière supplémentaire.

Le laser n'a rien à voir, et j'ai bien mis en garde contre les versions à deux balles, l'emploi d'une LED indépendante ne fait rien gagner puisqu'il faut y ajouter toute l'alimentation alors qu'une petite lampe de porte-clé est déjà complète, si tu t'éloignes de la surface, tu crées un défaut de parallaxe et tu vas viser plus loin que ton tracé donc après réglage ton perçage sera devant le point réel.

Cet après-midi j'ai fait un essai avec une barre de 10mm. par 120mm. courbée sur un grand rayon, cela fonctionne très bien pour viser mais c'est trop petit pour être confortable(ou alors une bonne vue), le diamètre d'un demi inch donné est mieux, 15mm. semble un bon diamètre, plus c'est grand en dia. et mieux on voit la cible, pour amener la lumière supplémentaire, une barre de 4 à 6mm. suffit, et on peut faire la longueur que l'on désire, sur un mètre cela fonctionne parfaitement pour donner un exemple.

Je pense que faire un œilleton serait encore plus agréable, on trouve des caoutchoucs pour cet usage déjà tout prêts, et on arrive bientôt dans la catégorie des appareils pros pour cet usage avec une finition de cette sorte.

 

[gaston48]

Je persiste, si un amateur veut réaliser par usinage et polissage les composants
optique de ces centreurs, il ne doit pas choisir autre chose que du PMMA .

Cet après-midi j'ai fait un essai avec une barre de 10mm. par 120mm. courbée sur un grand rayon, cela fonctionne très bien pour viser

Là tu viens de réaliser une macro fibre optique. Elle est capable de transmettre une lumière, mais en aucune façon une image.
Donc ça m’étonnerait que ça fonctionne très bien

 

[pierrepmx]

Salut,

quelques infos complémentaires, prises à la source...

Il y a deux articles dans Model Engineer Workshop.

Le premier, dans le numéro 1 de la revue, et le second, dans le numéro 25.
Le numéro 25 présente un "optical center punch", repris à l'envie sur le net : voir les liens que j'ai donné.

Un des intérêts de ce numéro est la description de la fabrication de la partie lentille et de son réglage.
Il y a aussi la description de la méthode pour faire l'outil de forme avec une petite meule (genre celles livrées avec les copies de Dremel) et dressée au bon diamètre. Les angles de coupe sont donnés (8°).

Celui du numéro 1 présente un center punch et un centreur sous broche. Il a inspiré l'articje à l'origine de ce sujet.
MAIS le tube optique a une forme très différent.
Ce n'est pas une méga fibre optique, les surfaces planes onclinées agissent comme un miroir (d'où la forme à facettes).

 

[gaston48]

Là Pierre je suis d’accord, on a une inversion de l’image, mais l’ œil est
virtuellement dans l’axe de la broche.

Pour répondre à lion10 au sujet de mes épures :
Il faut que tu prolonges les axes jaunes en direction de l’œil de l’opérateur.

Tout ce qui est situé au delà du bloc optique (donc la surface de la pièce)
est perçu comme si l’œil était positionné dans le prolongement des axes jaunes.
Dans le premier montage (d’origine) le défaut de parallaxe est amplifié dans
la modif que j’indique on se rapproche d’une position coaxiale

(les angles de réfraction sont réellement calculé pour un indice de 1.5)

 

[pierrepmx]

Et les articles eux-mêmes
(ne me demandez pas comment je les ai trouvés )

N°25 :

Voir la pièce jointe MEW-25-Optical Center Punch.pdf

 

[pierrepmx]

Et l'autre, le N° 1 :

Voir la pièce jointe MEW-01-optical-center-finder.pdf

 

[pierrepmx]

Enfin, un autre sujet DIY (qui de ré"fère aux mêmes articles)
http://qrp.webhop.net/Metal_Bashing/Optical_Center_Punch/Optical_Center_Punch_Tool.html

Voila ce qu'on voit dans l'objectif :

 

[Okapi]

Un truc tout bête Pierre lorsque tu fais un appareil de centrage posé pour qu'il ne glisse pas du tout est d'y coller du 3M gris en bande de 20mm. ou moins pour les nez de marche d'escalier dessous, j'emploie ce matériau pour plein de trucs à l'atelier lorsque je ne veux pas de mouvement, genre garnissage de serre-joints, il n'y a que si tu chauffes en soudant trop près que cela se décolle.

 

[lion10]

Bonjour

Le fonctionnement optique reste à creuser mes bases sont lointaines et plus sur une autre science...

J'ai vu une autre application des centreurs optiques même si certains utilisent des pinules de centrage pour détecter les bords d'une pièce :

L'idée est d'avoir une équerre avec un trait tracé sur le chant de l'équerre. Ce trait représente l'arête du coin intérieur de l'équerre de l'autre coté du chant dans l'angle. ( il serait en pointillé pour les fans de dessin industriel ! )
Ensuite cette équerre est posée verticalement sur le bord de la pièce, le trait est donc parrallèle au bord de la pièce.
Puis avec le centreur optique on ajuste l'axe de la fraiseuse avec ce trait. L'axe est alors positionné sur l'arête de la pièce à usiner.

http://uel.unisciel.fr/physique/optigeo/optigeo/co/optigeo.html

cdlt lion10

 

[Okapi]

Mais tu entends cela pour des pièces d'une certaine taille déjà ?

 

[JeanYves]

Bsr ,


Ce type de pièce optique en plexi est fabriqué depuis longtemps , dans les années 80, j'ai eu l'occasion de voir la fabrication de ce type de pièce dans une entreprise specialisée en materiel militaire .
L'extremite etait bombée comme une lentille convergente sur laquelle etait gravé une cible , pièce qu'il ebauchait sur tour Precis , pour les amateurs
Un exemplaire doit trainer quelque part ?? ...

La difficulte etait le polissage et le passage à la flamme pour rendre la transparence .
Il y a un fil du forum sur le polssage :
: https://www.usinages.com/threads/usinage-de-plexi.5018/

Ces petites equerres sont utilisées surtout sur les machines à pointer , SIP par ex , c'est l'accessoire indispensable si on veut travailler avec precision .

 

[Rebus]

http://uel.unisciel.fr/physique/optigeo/optigeo/co/optigeo.html

Bonjour,

Très intéressant ce lien.

Depuis quelques années j'ai rassemblé des pièces diverses provenant de microscopes et d'autres appareils optiques, dans l'idée de construire un centreur optique avec éclairage monté sur un cône CM2.

J'ai même trouvé un prisme tout neuf !

Par contre je ne sais pas trop comment m'y prendre pour déterminer le positionnement de ces éléments, avant de tailler le corps dans de l'alu ou du laiton.

Je crois qu'il me faut déja déterminer les distances focales des éléments pour voir si c'est compatible avec ce que je veux réaliser.

Donc je surveille ce sujet ....

 

[Okapi]

Le plus simple pour les distances focales reste l'essai Rebus, sauf si tu as un ami lunetier qui peut mesure tes lentilles, après je peux facilement te fournir la doc spécialisée pour t'amuser à faire des calculs complexes , mon autre job me fait posséder une bonne bibliothèque sur les optiques de vision, là on peut employer du carton fin ou du papier roulé et scotché pour faire les tubes de réglage, c'est le plus simple, comme il s'agira en fait d'une loupe,déterminer le point nodal sera sans grande importance puisque tous les paramètres sont fixes(la cible et l'oeil), et n'a donc pas vraiment d'intérêt à être calculé, l'essai reste le meilleur et le plus simple système je pense.