Courbe à rayon progressif

  • Auteur de la discussion ELPicos
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O

osiver

Compagnon
Parcours d'usinage avec fraise 4mm profondeur de passe 2mm :

Capture du 2020-07-12 19-55-32.png
 
O

osiver

Compagnon
@Jmr06,
De ce que j'ai compris, la pièce sera abrasive pour tailler l'extrémité de la queue par rotation, donc symétrie et c'est ce qu'on voit sur le dessin fourni post #3.
Si on raisonne par epsilon, au niveau de la tangence, juste après, le rayon est de 7mm (dans mon exemple, histoire de mieux voir, dans la vraie pièce 9mm), ensuite le rayon augmente progressivement pour atteindre 12mm au centre.
Je suis d'accord que ma courbe n'est peut-être pas mathématiquement exacte, mais semble convenir à la demande :wink:
 
E

enguerland91

Compagnon
Messieurs si vous tapez sur votre moteur de recherche préféré "procédé de queue de billard" vous allez apprendre de quoi il s'agit. Un procédé dans ce contexte est la partie en CUIR de la queue de billard qui vient en contact avec la boule blanche. Vous apprendrez comme moi que la courbure du procédé varie selon de nombreux paramètres (diamètre de la virole, diamètre donc de la flèche diamètre de la boule et son poids) Pour moi il faut commencer par savoir avec quel outil on met en forme ce cuir de densité variable. Pour avoir la précision demandée il faut selon moi monter ce procédé sur une flèche provisoire et monter la flèche dans le mandrin d'un tour à commande numérique. De cette façon toutes les méthodes sont envisageables pour rentrer les coordonnées de l'outil afin qu'il suive la courbe souhaitée. Je verrais bien le joueur de billard ensuite soit changez de queue selon la courbure du procédé souhaité bien que un petit coup de "toile émeri" puisse adapter cette forme à l'effet souhaité sur la boule,
 
E

ELPicos

Apprenti
Voici une construction simple dans freecad. Pour que ce soit plus visible, j'ai mis un cercle de R7mm au lieu de R9mm.
La courbe blanche (bspline) est tangente au cercle R12mm au centre et tangente au cercle R7mm aux extrémités.
La position sur l'axe X du cercle R12mm est arbitraire, approximativement à mi-chemin entre la position où les deux cercles sont tangents et celle où les extrémités de la courbe sont sur le cercle R12mm

Voir la pièce jointe 631139


Pourrais tu mettre les points de jonction des 2 cercles sur la largeur du 12.4mm au même endroit en gardant le petit diametre à 7mm et en mettant le gros à 11mm, j'aimerais voir ça!
 
J

Jmr06

Compagnon
C'est vrai, sur la figure du poste #5, les centres de courbure sont sur l'axe. Je ne l'avais pas bien examiné. Mathématiquement, je ne vois pas le besoin, mais bon.
Honnêtement, je pense que ta construction marche en pratique. Elle n'est peut-être pas parfaitement exacte, je n'en sais rien, mais s'il y a un écart, il doit être faible. Le rayon de curbure sur les bords doit être plus petit que 7 mm, AMHA.

Pour ce qui est de l'outil, j'ai bien compris que la queue tourne par rapport à l'outil. Mais si l'outil n'est pas bien aligné sur la queue, on ne fait pas la forme souhaitée. Il faut donc qu'il soit guidé.

Question bête : c'est quoi la matière de l'extrémité des queue ? Cela s'usine ? C'est peut-être plus simple de faire des embouts au tour CNC ? Pourquoi faut-il un outil de forme ? Il doit y avoir un aspect pratique qui m'échappe.
 
J

Jmr06

Compagnon
Quel honneur ...

"procédé de queue de billard"
Merci pour ces termes. C'est vrai que quand on recherche avec le bon vocabulaire (les bons mots clef), tout de suite, cela va mieux.

Du coup, quand on voit ce que c'est, la forme envisagée me parait simpliste : ne faut-il pas aussi se raccorder sur le rayon que fait le cuir pour se rabattre sur la virole ?
S'imagine aussi que la forme du support sous le cuir a aussi son importance. Si la forme sous-jacente n'est pas adaptée, poncer le cuir jusqu'à l’amincir pour avoir la forme extérieur ne doit être très bon pour la "dureté" et la longévité du cuir. Mais bon, vu que je n'y connais rien en billard ...

Bref, on passe d'un problème de math à un problème de techno.
Pour les maths, vous pouvez m’appeler, pour la techno des procédés des embouts de queues de billard, il y a de plus compétents que moi...
 
S

SULREN

Compagnon
Bonjour,
Pas pure curiosité j'ai superposé une ellipse (en rouge) à la bspline (en blanc) de @osiver en la faisant passer par les mêmes trois points: centre du creux, et bords.
La courbure de la bspline est plus prononcée sur les bords.

Bspline Ellipse.jpg


Il faudrait essayer avec une parabole. Elle serait plus proche de la bspline.
 
O

osiver

Compagnon
Ce n'était que la démonstration qu'on pouvait aisément répondre à la demande à partir d'une construction dans Freecad puis de sortir un gcode "standard" capable d'usiner cette pièce.
Il conviendrait en toute rigueur de calculer l'angle de tangence du cercle de R7 (ou R9) pour 12,4mm de corde puis d'ajuster les points guides de la bspline afin d'avoir la courbe exactement tangente au cercle R7 (R9). Pour l'instant, je l'ai fait visuellement.
j'ai superposé une ellipse (en rouge) à la bspline (en blanc) de @osiver en la faisant passer par les mêmes trois points: centre du creux, et bords.
La courbure de la bspline est plus prononcée sur les bords.
Oui. On voit aussi que la tangence n'est pas assurée aux extrémités, la courbe rouge passe de part et d'autre du cercle R7 (R9) ... :wink:
 
E

ELPicos

Apprenti
Voici un croquis vitement fait pour donner un aperçu de l'outil fini, les proportions et les formes seront beaucoup plus adaptés, en fait j'ai l'idée de faire un moule et le couler en résine sous pression, le profil sera beaucoup plus mince et formes arrondies.
En bas un collet fendu sur la longueur et avec un léger conique, en haut un roulement linéaire de seulement 6mm ID et au centre la pièce en question qui sera interchangeable et recevra un papier sablé de la parfaite longueur afin de le prendre en serre sans être collé ou autre, on pourra y mettre le grit voulu, 80 environ pour préformer un nouveau procédé et 150 pour l'entretenir,
Une roulette moletée sera glissée sur le haut de l'arbre pour le tourner à la main et le bout de l'arbre lui-même sera usiné hexagonal pour pouvoir le virer mécaniquement lors du préformage.
Cet outil finement profilé pourra suivre au salon de billard et partout sans problème.

Bidule Tips 005.jpg
 
O

osiver

Compagnon
@ELPicos ,
J'ai fait une variante comme demandé. J'ai ajouté une tangente guide sur le cercle R7mm et le point de contrôle de la bspline est "collé" sur cette tangente. La position du centre du grand cercle est telle que ses intersections avec le petit cercle sont aussi aux extrémités de la courbe.

Capture du 2020-07-13 09-58-16.png
 
J

Jmr06

Compagnon
Ha oui, c'est bien sophistiqué. Super :smt023

Après ça, si on rate son coup on ne pourra pas accuser la queue.
 
S

SULREN

Compagnon
Ce n'était que la démonstration qu'on pouvait aisément répondre à la demande à partir d'une construction dans Freecad puis de sortir un gcode "standard" capable d'usiner cette pièce.
Oui tout à fait, et c'est très important.
Avec une équation simple style ellipse ou parabole on répondrait aussi à cette facilité sur machine.
Par contre, avec une courbe "non mathématique" mais définie sous forme d'un tableau de coordonnées (comme celle que j'avais montrée) il aurait fallu refaire des interpolations entre points. Je ne sais pas si les CAO FAO les font facilement (apparemment oui d'après @Dodore ).

On voit aussi que la tangence n'est pas assurée aux extrémités,
Cette tangence n'est pas absolument indispensable. On ne frappe pas la boule pile au coin de la queue. Ce qui compte c'est le rayon de courbure qu'on veut dans cette zone du bord de la queue de billard utilisée quand on veut donner de l'effet (mais je n'y connais rien en billard).
 
E

ELPicos

Apprenti
@ELPicos ,
J'ai fait une variante comme demandé. J'ai ajouté une tangente guide sur le cercle R7mm et le point de contrôle de la bspline est "collé" sur cette tangente. La position du centre du grand cercle est telle que ses intersections avec le petit cercle sont aussi aux extrémités de la courbe.

Voir la pièce jointe 631255


On s'est éloigné de l'objectif, la courbe se prononce beaucoup plus fort sur le rebord, il y a surement une figure géométrique nommée qui possédera cette fameuse courbe ou partie de courbe en progressant uniformément, Merci on l'a essayé.
 
J

Jmr06

Compagnon
@osiver et @ELPicos, c'est claire que les rayons de courbure ne peuvent pas être respecté comme cela; il sont trop plat au centre et trop prononcé sur les bords.

Pour la parabole, je ne comprend pas ce que vous voulez dire. La courbure d'une parabole est plus prononcée au centre et plus plate sur les bords : c'est exactement le contraire qu'on veut. C'est pour cela que, dans la famille des coniques, j'ai utilisé l'ellipse. C'est la seule qui possède cette caractéristique. La parabole ou l'hyperbole ne peuvent pas marcher.
Mais il n'y a pas que les coniques comme famille de courbe, il y a plein d'autres courbes aussi solutions du problème.
 
D

Dodore

Compagnon
Oui tout à fait, et c'est très important.
Avec une équation simple style ellipse ou parabole on répondrait aussi à cette facilité sur machine.
Par contre, avec une courbe "non mathématique" mais définie sous forme d'un tableau de coordonnées (comme celle que j'avais montrée) il aurait fallu refaire des interpolations entre points. Je ne sais pas si les CAO FAO les font facilement (apparemment oui d'après @Dodore ).
Attention on peut programmer avec des variables une courbe dont on connaît l’équation
par contre si on a qu’une série de points connu on ne peut faire que de la programmation points par point
on peux si on a une FAO créer une « courbe spline » mais là je ne sais pas comment elles est lu par la CN ( je ne l’ai jamais fait )
 
E

ELPicos

Apprenti
@osiver et @ELPicos, c'est claire que les rayons de courbure ne peuvent pas être respecté comme cela; il sont trop plat au centre et trop prononcé sur les bords.

Pour la parabole, je ne comprend pas ce que vous voulez dire. La courbure d'une parabole est plus prononcée au centre et plus plate sur les bords : c'est exactement le contraire qu'on veut. C'est pour cela que, dans la famille des coniques, j'ai utilisé l'ellipse. C'est la seule qui possède cette caractéristique. La parabole ou l'hyperbole ne peuvent pas marcher.
Mais il n'y a pas que les coniques comme famille de courbe, il y a plein d'autres courbes aussi solutions du problème.

Ils ont parlé de la parabole car sur Wikpédia ils disent que ce serait la forme parfaite, la parabole est quand même beaucoup plus plate à son extrémité totale un peu comme l'ellipse sur son côté, peut importe ce que Wikpédia avance, c'est tellement clair que la forme doit progresser uniformément.
 
E

enguerland91

Compagnon
Une ellipse présente deux arrondis l'un avec le petit axe comme axe de symétrie et l'autre avec le grand axe. Ce dernier est plus proche de celui que donne une parabole. Ce dernier arrondi avec le grand axe comme axe de symétrie s'obtient sur une fraiseuse en inclinant "comme il faut" l'axe de rotation d'une fraise cylindrique. C'est ainsi que l'on usinait autrefois des enceintes miroir en forme d’ellipse utilisées dans les lasers YAG (en particulier) A un des deux foyers de l'ellipse était placé le barreau de YAG et à l'autre foyer un tube rectiligne de flash qui servait de "pompe" pour ce type de laser
Pour obtenir un paraboloïde de révolution "il suffit" de mettre un liquide dans un récipient cylindrique et de faire tourner celui-ci selon son axe. La vitesse de rotation détermine les paramètres du paraboloïde. Si le liquide est une résine réticulable on peut obtenir un objet en forme. Le diamètre interne du récipient et la vitesse de rotation suffisent comme éléments de contrôle.
@ELPicos : si l'outil garni de papier de verre est en forme de gouttière à mon avis il serait plus efficace (mais un peu plus compliqué) de faire tourner la queue de billard selon son axe et de déplacer latéralement l'outil pour que toute la surface de papier de verre serve à l'usinage.
 
O

osiver

Compagnon
Ici, idem cas précédent mais j'ai remis l'intersection de cercles en gros à mi-chemin et réajusté la courbe :

Capture du 2020-07-13 10-36-01.png
 
E

ELPicos

Apprenti
Une ellipse présente deux arrondis l'un avec le petit axe comme axe de symétrie et l'autre avec le grand axe. Ce dernier est plus proche de celui que donne une parabole. Ce dernier arrondi avec le grand axe comme axe de symétrie s'obtient sur une fraiseuse en inclinant "comme il faut" l'axe de rotation d'une fraise cylindrique. C'est ainsi que l'on usinait autrefois des enceintes miroir en forme d’ellipse utilisées dans les lasers YAG (en particulier) A un des deux foyers de l'ellipse était placé le barreau de YAG et à l'autre foyer un tube rectiligne de flash qui servait de "pompe" pour ce type de laser
Pour obtenir un paraboloïde de révolution "il suffit" de mettre un liquide dans un récipient cylindrique et de faire tourner celui-ci selon son axe. La vitesse de rotation détermine les paramètres du paraboloïde. Si le liquide est une résine réticulable on peut obtenir un objet en forme. Le diamètre interne du récipient et la vitesse de rotation suffisent comme éléments de contrôle.
@ELPicos : si l'outil garni de papier de verre est en forme de gouttière à mon avis il serait plus efficace (mais un peu plus compliqué) de faire tourner la queue de billard selon son axe et de déplacer latéralement l'outil pour que toute la surface de papier de verre serve à l'usinage.

Je suis pas certain de bien comprendre mais il faut tenir ça simple et du plus petit format possible.
 
E

ELPicos

Apprenti
Ici, idem cas précédent mais j'ai remis l'intersection de cercles en gros à mi-chemin et réajusté la courbe :

Voir la pièce jointe 631279

En mettant les bons paramètres et cette façon de faire y'a moyen de s'approcher de la vérité, je vais quand même m'informer auprès d'un prof de maths pour en avoir la conscience tranquille, Merci de ton aide c'est très intéressant.
 
O

osiver

Compagnon
C'est très facile avec Freecad. On met des contraintes, comme le fait que les centres des cercles sont sur l'axe X ou que la courbe bspline est symétrique (ses deux points de contrôle sur une verticale et symétriques par rapport à X). Une fois tout contraint, il ne reste que 2 degrés de liberté :
- la position du centre du grand cercle sur X
- la position du point de contrôle de la bspline sur la tangente guide
8-)
 
S

SULREN

Compagnon
je vais quand même m'informer auprès d'un prof de maths pour en avoir la conscience tranquille,
Oui un prof de maths ça ne rigole pas, c'est du riguoureux, de quoi dormir tranquille.
Et de plus, dans sa dernière proposition au post #80, @osiver s'est approché d'un grand classique des coniques, que le prof ne peut ignorer: l'ellipse, ....on tourne en rond. Mais ce n'est pas le grand classique trouvé sur Internet pour les queues de billard: la parabole.

Quand nous approcherons nous donc de la Vérité? A supposer qu'il n'en existe qu'une dans ce domaine.
Et même dans le Verbe, au sens biblique, on peut utiliser un langage "elliptique" ou employer des "paraboles".

Bspline Ellipse 2.jpg
 
Dernière édition:
E

enguerland91

Compagnon
Il est parfaitement possible voir probable que le type qui a rédigé l'article dans wikipédia s'est planté et a confondu ellipse et parabole. Wikipedia ne représente absolument pas la REFERENCE ; c'est écrit par ceux qui se sentent capables de le faire.
@ELPicos ; la façon dont tu fais agir les grains d'abrasif n'est pas la plus efficace car sur l'axe de rotation il ne se passera rien et l'action abrasive sera d'autant plus efficace que l'on va vers les bords de l'outil . Ma proposition est beaucoup plus encombrante mais beaucoup plus efficace sur toute la surface du procédé car je fais tourner la queue sur elle-même et je translate l'outil en forme de gouttière perpendiculairement à l'axe de la queue en un va et vient
 
E

ELPicos

Apprenti
En effet il y a P-E plus qu'une possibilité pour arriver à cette fin,
Oui un prof de maths ça ne rigole pas, c'est du riguoureux, de quoi dormir tranquille.
Et de plus, dans sa dernière proposition au post #80, @osiver s'est approché d'un grand classique des coniques, que le prof ne peut ignorer: l'ellipse, ....on tourne en rond. Mais ce n'est pas le grand classique trouvé sur Internet pour les queues de billard: la parabole.

Quand nous approcherons nous donc de la Vérité? A supposer qu'il n'en existe qu'une dans ce domaine.
Et même dans le Verbe, au sens biblique, on peut utiliser un langage "elliptique" ou employer des "paraboles".

Voir la pièce jointe 631297


Très joli, il y a surement plusieurs façon d'arriver très près de la vérité, ce qui serait amplement suffisant comme précision.
 
E

ELPicos

Apprenti
Il est parfaitement possible voir probable que le type qui a rédigé l'article dans wikipédia s'est planté et a confondu ellipse et parabole. Wikipedia ne représente absolument pas la REFERENCE ; c'est écrit par ceux qui se sentent capables de le faire.
@ELPicos ; la façon dont tu fais agir les grains d'abrasif n'est pas la plus efficace car sur l'axe de rotation il ne se passera rien et l'action abrasive sera d'autant plus efficace que l'on va vers les bords de l'outil . Ma proposition est beaucoup plus encombrante mais beaucoup plus efficace sur toute la surface du procédé car je fais tourner la queue sur elle-même et je translate l'outil en forme de gouttière perpendiculairement à l'axe de la queue en un va et vient

Faut pas trop virer dingue avec ça non plus, une toile d'émeri medium peut gruger un procédé au complet très facilement, le plus petit et simple possible sera le mieux.
 
E

enguerland91

Compagnon
Faut pas trop virer dingue avec ça non plus, une toile d'émeri medium peut gruger un procédé au complet très facilement, le plus petit et simple possible sera le mieux.
.
J'ai l'impression que c'est la recherche de la fabrication de l'outil qui va te faire virer dingue avec 87 échanges sur le sujet
 
D

Dodore

Compagnon
Juste une idée toute bête
je n’ai pas tout lu mais il me semble qu’on est passer de forme à faire en CN avec des points bien connu , et des équations à la fabrication d’un outil de forme
j’ai commencer à travailler quand il n’y avait pas de CN ( si si il y a eu une époque où ça n’existait pas) et à cette époque quand on voulait reproduir une forme modele on fabriquait un outil à la meule , à main levée sans dremel (maintenant il y a cet outil qui facilite , il me semble le meulage )
donc on prend la forme sur le modèle
on fabrique l’outil avec ce modèle
et ensuite on re fabriqué la pièce avec l’outil
bon d’accord , il faut un vieux c.. qui sait affûter , mais à mon avis c’est faisable , et ça vaux peut être le coup d’essayer
 

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