Vitesse pour fraises module et fly cutter

[lapenduledargent/finemeca]

Bonjour à tous,

Voilà la réponse de P. P. Thornton. :

Hi Pierre,
Sorry not to have replied as quickly as you would like but I have to do all the work and make parts myself as I work on my own now and I only type one fingered.
The speed for cutting steel will depend on the type of steel you are using but I would start at 200 revs per min for a start and a fairly fine feed, if you are taking a finishing cut go even slower and with a fine feed and a very slight cut.
For brass 1800 or slightly more will be ok and a faster roughing cut, finishing with a very fine feed and slight cut this gives a very good finish.
If you need any more info please give me a ring on
Hope this is of some help to you.
Best Wishes.
Chris Lowe

"For brass 1800", Il parle d'une qualité de laiton ou d'une vitesse de rotation ? Dans ce cas, 1800 tr/min me semble bien rapide par rapport à Bergeon.

Bonne journée

Pierre

 

[SULREN]

Bonjour,
Il a dit:

For brass 1800 or slightly more will be ok and a faster roughing cut, finishing with a very fine feed and slight cut this gives a very good finish.
If you need any more info please give me a ring on

Ce qui signifie:
"Pour le laiton, 1800 ou légèrement plus iront bien et donneront une rapide coupe d'ébauche, la finition à très faible avance et coupe douce donnera un très bon fini. Si vous avez besoin de plus d'info appelez moi SVP".

Le 1800 signifie 1800 tr/mn et pas une nuance de laiton. Il manque une virgule après brass.
Il s'agit de vitesse pour des fraises module. Ne doit on pas tourner encore plus vite avec un fly-cutter?

 

[lapenduledargent/finemeca]

Bonjour,

Ok, j'avais donc bien compris mais ça me parais tellement rapide par rapport à la vitesse que je pratique actuellement sur la tailleuse classique avec les fraises Bergeon !!!

Une qualité d'acier supérieure pour les fraises UK ?

A+

Pierre

 

[JKL]

Je trouve que vous attachez trop d'importance à trouver un chiffre "officiel" pour la vitesse de coupe de votre outil. On s'est attaché à faire des outils multi-dents parce que le fly-cutter montre très vite ses limites et surtout sur machine légère. Je n'ai jamais consulté un seul tableau de vitesses de coupe parce que je suis obligé d'adapter mon usinage à mes machines. Une fraiseuse travaillant par chocs moins il y a de dents plus la masse de la machine a du mal "à faire l'intégration de ces chocs" et elle vibre. Donc moi je commence un usinage à une vitesse estimée ( certes l'expérience est précieuse alors ) et j'ajuste en fonction de ce que mes oreilles entendent et ce que mes yeux voient ( d'où l'intérêt du variateur de vitesse sur une broche et à fortiori sur une CNC ). Encore une fois sur machine légère, je monte mes fly-cutter sur un volant en laiton et non pas sur une barre de sorte que l'inertie de l'outil soit plus grande et qu'elle accentue la rigidité de la tête de fraiseuse et améliore la régularité de la rotation. D'ailleurs sur une largeur usinée de 1 ou 2 mm il est très difficile de juger de la qualité de l'usinage. Il peut être avantageux de faire des essais sur une pièce plus large d'autant que la nuance exacte du métal est un point capital donc autant faire l'essai sur le métal dont on dispose et qu'il n'est souvent pas évident de connaitre sa composition exacte et son état de recuit.

 

[lapenduledargent/finemeca]

Bonjour JKL,

Actuellement, je suis sur la phase d'étude et de plan de la nouvelle machine.
Réaliser une telle conception me prends 3 à 4 mois sur mon temps libre, entre 2 horloges.

De ce fait, j'essaie avant la réalisation de concevoir dans les détails la machine.

Or, je cherche le bon rapport théorique pour mon calcul de la transmission.
Par la suite, j'adapterai bien entendu si nécessaire.

L'étude et un bon plan, limite le risque d'erreur bien plus couteux en temps par la suite.

Voilà pourquoi, je cherche dans les détails, de plus, j'ai déjà fabriqué une première machine à tailler mais, elle n'est pas optimisée.

A+

Pierre

 

[SULREN]

Re
Je ne suis pas à même d'en juger mais je ne vois pas pourquoi les fraises Thornton seraient supérieures aux Bergeon.

Je reviens à ce que je dis depuis le début, à savoir que pour le laiton il semble qu'en horlogerie on fasse tourner les fraises de taillage beaucoup plus vite qu'en mécanique générale.
Les seules explications possibles que je vois sont:
- Les horlogers usinent de plus petites pièces, de faible épaisseur qui ne supportent pas de gros efforts donc de grosses avances et ils compensent par une plus grande vitesse de rotation.
- Ils travaillent sur des machines légères qui digèrent mieux les petits chocs à fréquence élevée que les gros chocs à faible fréquence.
- Ils donnent des arrêtes beaucoup plus coupantes à leurs outils ce qui permet de bien couper aux très faibles avances.

Je pense que tu devrais prévoir de faire tourner ta broche porte fraise (ou fly-cutter) dans une large gamme de vitesse, permettant d'atteindre 4000 à 5000 tr/mn, surtout si tu prévois d'utiliser des fly-cutters de temps en temps.
_________________

 

[JKL]

Re
Je pense que tu devrais prévoir de faire tourner ta broche porte fraise (ou fly-cutter) dans une large gamme de vitesse,

Sulren tu me rejoins dans mon propos et cette façon de faire rend inutile de faire de longs calculs puisqu'on ajustera sans peine : des ordres de grandeur suffisent. Je vous conseille le "coup du volant" vous allez être surpris.
Sulren je n'ai jamais vu des fraiseurs faire des grosses passes avec un fly-cutter même sur fraiseuse de 2-3 tonnes. L'emploi du fly-cutter était réservé à surfacer une pièce assez large et il est clair que la vitesse de coupe devient rapidement très supérieure à celle que l'on utilise avec une fraise qui "rentre dans le lard".

 

[lapenduledargent/finemeca]

Alors 1ère solution :

J'ai un moteur triphasé de 1300 tr/min. Avec une poulie d'un dia 30 mm sur le moteur et de dia 90 sur la broche. J'aurai donc une vitesse de 3.900 tr/min.

En inversant les poulies, je peux ainsi obtenir une vitesse de broche de +/- 430 tr/min.

2ème solution :

Utilisation d'un moteur universel de machine à coudre 180 w 7.000 tr/min. Poulie moteur de 50 mm et de 70 mm sur la broche soit une vitesse de 5.000 tr/min.
Avec ce type de moteur, je peux comme me l'a conseillé Case590 au début de ce post, utiliser un variateur électronique. Voir le projet de Freedom2000 par exemple:
variateur-220v-de-vitesse-de-broche-commande-par-pwm-t16191-75.html

Un autre avantage est le faible poids du moteur pour la broche.

Question avec ce type de moteur, avec variateur électronique, faut-il à votre avis utiliser une réduction de vitesse par poulie si l'on désire garder du couple à des vitesses de 200 à 7.000 tr/min ?

A bientôt

Pierre

 

[SULREN]

Re

La solution 1 est basée sur un moteur lourd mais relativement silencieux.
Par inversion des poulies tu passes de la vitesse de rotation pour tailler les roues en laiton à la vitesse pour tailler les pignons en acier.
Tu peux améliorer le réglage fin de vitesse en remplaçant la poulie de 30mm par trois poulies étagées autour de 30mm et en remplaçant la poulie de 90mm par trois poulies étagées autour de 90mm, toujours en maintenant le principe de l'inversion pour passer du laiton à l'acier.

La solution 2 utilise un moteur bruyant comme tous les moteurs universels. Cela fatigue à la longue.
J'avais cela sur mon vieux petit Unimat, qui a un jeu de trois poulies étagées comme dans le lien ci-dessous:
http://www.lathes.co.uk/unimat/page6.html

A mon avis dans la solution 2 tu as intérêt, malgré le variateur électronique, à interposer un réducteur entre le moteur et la broche pour pouvoir réduire beaucoup la vitesse de broche quand tu tailles des pignons, tout en maintenant la vitesse du moteur lui-même a un niveau raisonnablement élevé.
Je préfèrerais un réducteur à 2 engrenages, car avec une petite courroie tu peux avoir à basse vitesse dans le taillage des pignons la fraise qui se bloque sur l'ébauche et la courroie qui patine, à cause du faible moment cinétique de la broche. Avec les engrenages tu lui ajoutes le moment cinétique élevé du rotor du moteur.

 

[lapenduledargent/finemeca]

Re Sulren,

L'idée des poulies étages est utilisées sur mes tours d'horloger et d'outilleur.
C'est vrai que sur ces machines anciennes, il n'y a pas d'électronique.

Sur le tour d'horloger de "Bon Papa", il y a un moteur de machine à coudre mais c'est pas tellement bruyant.

Pour ma tailleuse cnc, le moteur doit être léger vu qu'il est directement fixé sur le chariot X. La broche Z à une faible course de 40 mm et la courroie s'incline avec les déplacements vertical.

Un autre avantage est la commande de la vitesse de la broche directement par le programme et de pouvoir optimiser la vitesse.
Avec malgré tout une réduction pour l'acier et laiton.

Ce que tu expliques concernant la courroie qui patine, je l'ai rencontré sur ma tailleuse classique. J'avais dans la première version de la machine une courroie ronde de 8mm. Lors du taillage ça glissait par ac-coups.
J'ai remplacé toute la transmission par une perceuse de bricolage.
Mais il s'agit d'une machine servant peu (le moins possible car c'est long). La tailleuse CNC est prévue pour un usage quotidien.

La machine dans sa première version.

La machine dans sa seconde version.

Joli ton petit tour. Tu n'as jamais pensé le numériser ?

Pierre

 

[SULREN]

Re Lapenduledargent,

En disant:

Joli ton petit tour. Tu n'as jamais pensé le numériser ?

tu me casses involontairement la cabane.
En effet il y a quelques jours un membre de ce forum, qui a aussi ce petit tour, m'a demandé des conseils et en particulier si cela valait la peine de lui coller des moteurs pas à pas.

Je lui ai répondu "surtout pas" car le banc de ce tour est nullissime avec ses glissières en barres de 12mm. Il n'a ni rigidité ni précision dans ses mouvements. D'ailleurs j'ai bazardé le banc du mien et je n'utilise que la poupée, qui elle est valable. C'est un bloc autonome comportant la broche, le moteur, les poulies permettant une large gamme de vitesse, l'avance de perçage sensitif.
On peut s'en servir comme petite tête de perçage, de fraisage. Comme tour je l'utilise en association avec une table croisée de précision qui sert de chariots Trans et Long. Je fais aussi du tournage à main dessus pour certaines pièces aux formes bizarres, mais en montant le mandrin de perçage à la place du 3 mors pour éviter de se prendre le burin dedans (gros danger).

 

[lapenduledargent/finemeca]

Bonjour Sulren,

Je préfèrerais un réducteur à 2 engrenages, car avec une petite courroie tu peux avoir à basse vitesse dans le taillage des pignons la fraise qui se bloque sur l'ébauche et la courroie qui patine, à cause du faible moment cinétique de la broche. Avec les engrenages tu lui ajoutes le moment cinétique élevé du rotor du moteur.

Je réfléchis à ton idée. Vu les problèmes que j'avais rencontré avec la courroie ronde, les engrenages sembles être une solution.
Mais c'est se lancer dans une petite boîte de vitesse.

Je pourrais utiliser le moteur de machine à coudre avec un variateur électronique pour ajuster par le programme cnc la vitesse.
Vu le faible poids et volume du moteur, je peux directement le fixer sur le charriot Z.
Dans ce cas, je ferais deux vitesses, une lente pour l'acier de 0 à 3.000tr/min et une rapide pour le laiton de 3.000 à 7000 tr/min.

Le problème ou l'avantage est la vitesse de rotation élevée du moteur 7.000 tr/min. A ces vitesses les roues dentées doivent tourner impeccablement sans jeu.

Questions pratiques :
Tes engrenages, modules style mécano mais plus épais +/- 8mm seraient-ils adaptés ?

Peux t-on utiliser tout en bronze coulé ou faut-il un pignon acier et roue bronze.

A la place du bronze, puis-je utiliser de l'ertacétal, plus facile à tailler avec ma petite machine manuelle.

J'ai vu chez Hpc, des roues en nylon préfabriquées, pourquoi pas ?

Enfin, en pieces automobile, n'y-a-t-il pas de récup possible ?
Style essuies-glaces.

A bientôt

Pierre

 

[SULREN]

Bonsoir Pierre,
Désolé de répondre avec retard. J’ai été passablement pris par le problème du pignon de 27 dents (rubrique achats).
Voici quelques premières réflexions, qui susciteront je l’espère une discussion et de nouvelles idées.

Ton moteur tourne vite avec ses 7000 tr/mn.
- Pour le taillage du laiton les données recueillies vont de 1800 tr/mn auprès de Thornton à 4000 dans des bouquins sur le sujet, et à un maximum de 10000 trouvé sur des forums pour de petites roues. Tu peux te fixer une plage de vitesse pour la broche allant de 2000 à 5000 tr/mn.
- Pour le taillage des pignons en acier il faut à mon avis pouvoir couvrir de 200 tr/mn à 500 tr/mn.

Je choisirais un entrainement par courroie pour la broche dans le cas du taillage du laiton. Les engrenages peuvent tourner à cette vitesse. Il en existe dans les voitures et des plus rapides encore dans les réducteurs des turbines à gaz et de certaines machines, mais se sont des dentures rectifiés et des paliers sans jeux. Ces engrenages sont difficiles à trouver sur le marché. Je ne connais que les engrenages de HPC et je pense qu’ils sont limités à 3000 tr/mn dans les diamètres intermédiaires.
Les courroies rondes peuvent tourner à cette vitesse mais en se distendant beaucoup et au prix d’un mauvais rendement de transmission. Elles chauffent et se distendent encore plus. On peut quand même faire avec elles je pense. Elles ont l’avantage de ne nécessiter que des poulies bon marché. Je me fais en général ces petites poulies au tour dans du médium, même pas dans de l’alu. Dans le cas présent pour éviter les vibrations il vaut mieux l'alu. Comme ces poulies sont étroites on peut faire des poulies étagées sous faible encombrement. On peut faire passer facilement la courroie d’une poulie à l’autre sans avoir à réduire momentanément l’entraxe
Les petites courroies crantées armées de fil d’acier peuvent, elles, relier des petites poulies (diamètre 4 à 8 cm) tournant à 20 000 tr /mn sans problèmes. Inconvénient : elles sont chères ainsi que les poulies crantées. Comme ces poulies sont larges et avec rebord le montage en poulie étagée est problématique : encombrement et impossibilité de faire passer la courroie d’une poulie à l’autre sans un dispositif tendeur/détendeur.

Je tenterais avec des courroies rondes sur des poulies d’assez gros diamètre (3 à 5 cm) pour éviter d’avoir à trop tendre la courroie et à fatiguer les roulements. Le rapport de réduction demandé à la courroie serait de 7000 à 5000. La plage de variation de 5000 à 2000 tr/mn se ferait par variation électronique.

Ensuite pour le taillage des pignons j’enclencherais un harnais (deux roues et deux pignons) pour réduire la vitesse dans un rapport 10 entre la poulie côté broche et la broche. Celle-ci serait rendue solidaire soit de la poulie (pour le taillage du laiton), soit de la roue du harnais (taillage des pignons), par un bonhomme comme sur les tours anciens.

La broche tournerait donc à 500 tr/mn pour le moteur tournant à 7000. Elle tournerait à 200 tr/mn pour le moteur tournant à 2000. Le couple serait dans les deux cas très élevé, empêchant tout blocage de la fraise sur l’ébauche.

Le premier pignon du harnais tournerait à 5000 tr/mn lorsque le moteur serait à pleine vitesse. Pour un petit pignon, même provenant de HPC, cela devrait aller. Je le prendrais en acier et le ferait engrener sur une roue en delrin ou en nylon. Je ferais de même pour le 2eme pignon du harnais et la 2eme roue.

On couvrirait ainsi deux plages de vitesses : 2000 à 5000 et 200 à 500.
Pour une couverture sans trou de 200 à 5000 il faudrait utiliser des poulies à deux étages.

C’est juste une première réflexion.
Je ne vois pas de récupération possible sur les voitures. Les engrenages d'essuie glaces ne doivent pas être de grande qualité et ceux des boîtes de vitesse sont bien trop gros.
@+

 

[JKL]

Je vous signale l'existence d'une courroie pleine d'intérêt car les poulies sont faciles à faire et elle existe dans des sections de très petite à moyenne. Il s'agit de la courroie POLYFLEX de Gates vendue entre autres par Prud'homme transmissions. Evidement elle nécessite un tendeur pour changer de rapport mais elle est le jour et la nuit par rapport à une courroie ronde à fortiori si celle-ci est élastique.
Voir catalogue papier Prud'Homme transmission page 59

 

[SULREN]

Bonsoir,
Merci pour le tuyau JKL.
Cdlt

 

[lapenduledargent/finemeca]

Bonjour Sulren,

Un grand merci pour ton aide
Je vais examiner toutes tes remarques une à une ce weekend et ainsi terminer les plans.

Je vais également me replonger dans mes vieux livres sur le tournage pour avoir des idées supplémentaires de harnais.
Dès que cela est prêt, je reviens

Merci JKL,

Excellent lien pour les courroies, c'est vrai que cela à l'air très souple !!!
Au départ, j'aurais penché pour de la petite courroie trapézoïdale.
Pour les poulies, je les coule en alu et ensuite avec un barreau de forme, je les tourne. Bref, les dimensions et la formes des gorges n'est pas un problème.

Bonne journée à tous et à bientôt.

Pierre

 

[SULREN]

Bonjour,
Très belle poulie, entièrement home made!

 

[lapenduledargent/finemeca]

Re,

Oui mais j'apprends avec l'aide d'un ami, ancien chef de fonderie.
Je lui explique le besoin, ensuite il me montre la méthode pour y arriver.

Je suis pas encore autonome à 100%. L'avantage de la fonderie, c'est que je compense le manque de grosse machine d'usinage.

A bientôt

Pierre

 

[lapenduledargent/finemeca]

Bonjour à tous, Bonjour Sulren,

J'ai donc passé une partie du weekend à calculer et dessiner suivant les précieuses recommandations de Mr Sulren.
Il s'agit de la conversion d'un petit tout suisse en machine cnc à tailler.
Utilisation de fraises modules ou de fly-cutter

Le tour Suisse qui va me servir de base pour le taillage​

J'ai retrouvé deux roues en bronze et un pignon acier de module 1.

En fonction de ces pièces et de surtout de la place disponible, j'ai intégré un réducteur de vitesse au plan de la future tailleuse.

Je n'ai pas retenu l'idée du bonhomme. Pour utiliser le harnais, je change de courroie et j'insère le pignon Z3 maintenu en place par un écrou.

Question de vitesses, j'ai retenu celles proposées par Mr Sulren et j'ai adapté suivant les rapports :
En prise directe, 5.444-tr/min
Avec harnais, 510-tr/min

Un variateur électronique géré par le logiciel cnc permet d'adapter la rotation de la fraise suivant la vitesse de coupe.

Voilà quelques caractéristiques :


- Moteur universel 180w
- poulie moteur dia 35 mm
- poulie harnais ou poulie broche dia 45 mm (diamètre identique)

Vitesse sans harnais : 7000 x 35/45 = 5.444 tr/min

- Z1 pignon de 30 dents module 1 en acier
- Z2 roue de 80 dents module 1 en bronze
- Z3 pignon 20 dents module 1 en ertacétal (à tailler ou à acheter)
- Z4 roue de 80 dents module 1 en bronze

Vitesse avec harnais :

produit des roue menantes / produit des roue menées

5.444 X (30/80) x (20/80) = 510 tr/min

Entre-axes :

a = m(Z1+Z2)/2

soit pour Z1 et Z2 = 55 mm
soit pour Z2 et Z3 = 50 mm
soit pour Z3 et Z4 = 50 mm

Voilà qu'en pensez-vous ?

A bientôt

Pierre

 

[SULREN]

Bonjour,
Pierre, je ferai plus tard d'autres commentaires sur ce montage, mais d'ores et déjà je signale un erreur de dessin, un lapsus.

Les roues Z2 et Z3 n'entrent pas dans le rapport. Telles quelles sont montées elles servent juste de roues de renvoi.

Tu réalises ici le rapport: Z1/Z2 *Z2/Z3 *Z3/Z4 = Z1/Z4

Il faut monter Z3 sur le même axe que Z2

 

[lapenduledargent/finemeca]

Bonjour Mr Sulren,

Bien oui, c'est parfaitement juste, je me suis trompé !!!
Sans doute aveuglé par l'idée du pignon démontable...
Je vais adapter la disposition en conséquence.

J'attends tes remarques complémentaires avant de poursuivre les dessins.

Bonne fin de journée.

Pierre

 

[lapenduledargent/finemeca]

Bonjour Sulren,

Voilà, j'ai corrigé mon "lapsus".

Concernant le tour, il s'agit d'un tour suisse "Lorch, Schmidt & Co GMBH".

A bientôt

Pierre

 

[lapenduledargent/finemeca]

Bonjour Sulren,

Voilà, j'ai corrigé mon "lapsus".

Concernant le tour, il s'agit d'un tour suisse "Lorch, Schmidt & Co GMBH".

A bientôt

Pierre

 

[lapenduledargent/finemeca]

Bonjour à tous,

Je pense que Mr Sulren avait quelques commentaires sur le montage que je propose. Alors si tu as quelques minutes...

J'ai un stagiaire qui s'annonce pendant un mois, nous allons faire des copeaux...

En attendant, je dessine la machine suivante, un tour cnc à décolleter.

Bonne journée à tous.

Pierre