Bonjour à tous,
Sujet de ce message :
1. Avancée du processus de passation de commande pour une fraiseuse BF28L neuve.
Elément majeur ; je projette cette achat en vue d'une transformation poussée de cette fraiseuse conventionnelle en fraiseuse CN, avec modifications substancielles : vis à billes zéro backlash, pilotage par Windows ou Linux, drivers de moteurs performants, remplacement du moteur brushless de 1,0 kW par un moteur de broche bien plus conséquent.
2. Critère ultime de choix sur le type de broche : j'ai le choix entre R8 Bridgeport et le Cône Morse 3.
3. Description rapide des attendus d'un point de vue des pièces que je dois réaliser : matière, dimensions, épaisseurs.
4. Choix des outils de coupe sur la base de souhaits et adéquation vis à vis de l'attachement.
1. Les choses avancent et se structurent quand au choix du fournisseur :
J'ai deux fournisseurs qui peuvent répondre à mon besoin :
1a. HBM Machines, basé en Hollande mais qui a une antenne en France dans l'Eure-et-Loir :
https://mgdiffusion.net/fraiseuses/4980-fraiseuse-bf28-vario-grande-table-5058.html
1b. Amadeal.co.uk, basé près de Londres :
http://www.amadeal.co.uk/acatalog/A...e---Brushless-Motor---AMA_MI_AMAT25LV_MM.html
J'ai passé consultation auprès de HBM Machines (France) pour me fournir une fraiseuse BF28, et patatras ! Cette fraiseuse n'est plus disponible en stock, les expéditions par bateau entre Shangai et Rotterdam demandent un mois entier, le fabricant doit aussi relancer un lot de fabrication. Ce qui nous envoie au minimum à une attente de 2 mois.
J'ai passé un coup de fil chez Amadeal près de Londres, ils ont un super accueil. Côté délai on est à 6 semaines, le cours de la livre sterling suite au BREXIT rend les exportations britanniques très attrayantes. La machine revient au même prix avec les commissions de change et de virement bancaire, ainsi que le coût du transport entre Londres et mon domicile, soit 1500 roros environ.
2. Il me reste un dernier cap à franchir, et il est pas simple.
>> Cône Morse 3, ou système R8 hérité des Bridgeport ??
La machine coûte le même prix.
De ce que j'ai lu :
- Les Cône Morse 3 ont comme inconvénient de se "tasser" dans le fourreau de la broche de quelques centièmes, ce qui est préjudiciable quand on numérise la machine...
- Les Cône Morse 3 n'ont pas la possibilité de transmettre un énorme couple : on est en cônes lisses, il n'y a pas de clavettes ou de tenons d'entraînement comme pour les porte-outils industriels genre SA40.
- Les Cône Morse 3 DOIVENT être reliés à un tirant M12 pour ne pas mener à la chute de l'outil de coupe en cas d'efforts latéraux (ce qui est systématiquement le cas en fraisage)...
- Les Cône Morse 3 sont une dimensions industrielle qui permettent à priori de trouver beaucoup d'outils coupants, à la fois en Acier rapide HSS, HSS revêtu par dépôt sous vide (CVD, céramiques très dures Nitrures, carbonitrures, céramiques) et de monter des outils en carbure fritté, micrograin, porte-outils carbure... MAIS
- On m'a averti que l'usage de pinces élastiques type ER32, ER23 etc. ne permettent pas une bonne transmission du couple à l'outil de coupe, ça se traduit par des casses d'outils et des crises de nerfs.
- J'ai vu des portes outils "type Weldon" où on vient loger un outil à queue cylindrique dans un alésage rectifié au micron, on bloque l'outil coupant avec une vis radiale type CHC. J'aime bien ce type d'outils car de grands carburiers proposent des outils de coupes performants, dédiés à un type de matière (aluminium, plastiques, composites, titane, exotiques...), la transmission de couple semble bien meilleure et la concentricité est très acceptable semble t'il.
- Chaque porte-outil coûte cher (logique), on est piégé pour un diamètre rectifié donné, et on ne peut pas descendre en dessous de 6,00 mm métriques ou 6.35 impérial visiblement.
Les porte-outils que j'ai vu en vente sur eBay sont vendus avec ...une terminaison Cône Morse 3 dotée d'un méplat pour dégagement au coin de chasse ! Il n'y a pas de tirant !!
Trouver des portes outils Weldon en CM3 avec tirant M12 semble compliqué.
N'ayant pas des puissances à la broche terribles, je me verrai plutôt privilégier l'emploi de pastilles en carbure fritté, autant que faire se peut, pour bénéficier des avancées en tribologie telles qu'on le croise en industries sérieuses.
Faire appel à des carburiers de renom comme Mitsubishi Carbides, SECO Tools, Sandvik Coromant... ça permet de gagner en effort de coupe et en durabilité, sans passer par la case affûtage.
Mais il faut pouvoir adapter des porte-plaquettes plutôt orienté gros cônes genre SA40 sur ...du Cône Morse 3 ou du R8, à tenter que ce soit possible.
De ce que j'en ai lu et vu, les attachements R8 ont un avantage certain :
- Présence systématique d'un tirant avec filetage UNF Whitworth.
- Versions disponibles en métrique et en impérial,
- Présence d'une rainure de clavetage sur une bonne longueur de l'attachement.
Ma question est la suivante :
Si les attachements R8 ont une rainure "femelle", est ce qu'une broche R8 a une clavette "biloute" mâle pour transmettre du couple à l'attachement ???
Peut t'on marier la carpe et le lapin entre ces deux classes d'attachement (R8 ou CM3) et les pastilles qui défoncent, et leur porte-outils à visseries et orientations ultraspécialisées ? (taille positive, taille négative, brise-copeaux, arrosage au centre prévu, dépouille, et ...couple transmissible.
Bon, on va pas se mentir...
Je vois arriver celles et ceux qui vont me dire "Houlàlàà, encore un doux rêveur qui veut réinventer l'eau chaude, ces attachements CM3 et R8 sont pas faits pour transmettre un couple de folie"
Je suis bien d'accord que beaucoup de broches de qualité industrielles n'ont pas des couples de folie.
J'ai pu lire que des moteurs de qualité industrielles offrent sur des machines CN à 30 000 €HT des broches dotées d'un couple de ...14 N.m pour 2,2 kW à la broche, en attachement SA30 :
http://www.optimachines.com/fraiseu...iseuse-a-commande-numerique-optimum-f-80.html
http://www.optimachines.com/fraiseu...iseuse-a-commande-numerique-optimum-f-80.html
Voire 70 N.m pour les plus balaises (13 kW à la broche, SA40 cette fois) :
http://www.optimachines.com/fraiseu...iseuse-a-commande-numerique-optimum-f310.html
Facom a publié ce très intéressant tableau sur le couple de rupture applicable à ses carrés de transmission :
Quand on achète des douilles Facom, il y a des couples à ne pas dépasser.
Voyons lesquels :
- Carré d'entraînement 1/4" (6,35 mm de côté) : rupture garantie à 62 N.m, ISO 3315 exige 62 N.m
- Carré d'entraînement 3/8" (9,52 mm de côté) : rupture garantie à 212 N.m, ISO 3315 exige 202 N.m
- Carré d'entraînement 5/16" (6,35 mm de côté) : rupture garantie à 500 N.m
- Carré d'entraînement 1/2" (12,7 mm de côté) : rupture garantie à 768 N.m, ISO 3315 exige 512 N.m
- Carré d'entraînement 3/4" (19,30 mm de côté) : rupture garantie à 1412 N.m, ISO 3315 exige 1412 N.m
- Carré d'entraînement 1" (25,4 mm de côté) : rupture garantie à 3000 N.m, ISO 3315 exige 2515 N.m.
Sans rentrer dans des calculs de section et de la résultante de torsion en Éléments Finis, on peut
largement monter à 20/25 N.m avec des multiplicateurs à train épicycloïdaux de type industriel, qui se montent sur des nez de moteurs standards, tels qu'en propose Bonfigliori ou Leroy-Somer "sur étagère"... Beaucoup de moteurs asynchrones digèrent avec aisance des fréquences de fonctionnement à 300 Hz voire 400 Hz... y'a moyen d'avoir de la vitesse en amont, sur des puissances compatibles au monophasé, soit 3 à 4 kW (max. 32 Ampères dans la pratique).
De ce que j'ai vu dans une chouette vidéo, un essai de chargement de 9.07 kg (20 lbs.) additionnels sur une broche de BF28L numérisée a été fait, et la consommation électrique est plus importante certes (logique), mais on reste dans la normale supportable par le driver de l'axe Z, avec des vitesses de déplacement atteintes jusqu'à 200 pouces à la minute (84 mm/seconde, soit 5,07 m/min) "en chargeant la bourrique".
Voir ici pour le timing :
Ce passionné d'usinage a monté une très belle adaptation sur sa BF28, pilotée par LinuxCNC, on notera au passage que la motorisation de l'axe Z est faite via une transmission directe. Il me semble que les gros moteur NEMA34 peuvent atteindre 10 N.m de couple, donc charger la broche avec un moteur plus lourd de 10, 15 voire 20 kg ne devrait pas être trop problématique.
Reste à voir quel choix on peut faire à l'aune de ces éléments, pour monter en capacité à débiter du copeau. Même si le brushless d'origine de 1 kW promet déjà de belles choses, eût égard aux anciennes motorisations de 850 Watts faiblardes et pas faites pour un usage prolongé.
J'ai déjà travaillé avec une fraiseuse Dufour FV3, doté d'un moteur asynchrone "On/Off" de peut être 6 ou 10 kW, c'est du SA40, les rapports que produisent sa boîte de vitesse font des couples absolument phénoménaux, un coup à se tuer si l'étau venait à lâcher... parce que là on est plus proche des 400 N.m que des 50 d'une fraiseuse CN, qui, il est vrai, peut monter à 10000 tours et peut être même au delà. Et effectivement, je n'ai pas en tête de faire des passes de 5 mm, on ne fera pas du travail avec une fraiseuse de 2,5 tonnes comme ici avec un poids plume de même pas 200 kg...
L'idée étant déjà d'optimiser les paramètres de coupe avec des outils coupants "à la pointe de ce qui se fait de mieux". Si je peux atteindre du couple suffisant pour tarauder en automatique à partir de M6 à M12 j'en serai déjà très heureux.
P = C x Oméga .
Puissance en Watts,
Couple en Newton.mètre,
Oméga en radian/seconde
La puissance de sortie est équivalente à celle d'entrée, au rendement près et au rapport de réduction choisi. En général, le rendement d'un asynchrone est proche des 70 à 80%. Je n'ai pas d'idée sur les brushless mais il doit être bien meilleur, peut être 90% au final : seule la carte de commande et les pertes ohmiques comptent, pour moi. Le coefficient de perte avec une transmission par courroie Poly-V pensée pour réduire les pertes en automobile et tenir longtemps en atmosphère hostile me convient tout à fait, plutôt que l'ancien système à pignons droits en plastique foireux...
¤ Est-ce que quelqu'un peut me confirmer l'intérieur d'une broche R8 sur la base d'une photo ? Y trouve t'on une clavette mâle ??
¤ Est-ce que quelqu'un a déjà réussi à monter une fraise à surfacer du genre diam. 50, 63, 80 voire 100, type SECO, avec plaquettes carrées sur un porte-outil en Cône Morse 3 ou un R8 ?
Bien à vous et au plaisir de vous lire.