Usinage arbre de transmission

[géo67]

Bonjour à tous.
Pour adapter une poulie sur une prise de force arriere d un tracteur un ami agriculteur me demande de réduire le diamètre de 35mm à 32mm. Dans un premier temps il a chargé les canelures avec de la soudure et j'ai écrouté sur toute la longueur de la partie canelée j'ai ensuite essayé de faire une première passe de quelques dixièmes pour avoir une base correcte, mais là .....rien à faire l'outil n'attaque pas le métal j'ai tenté avec différents types d'outils et vitesses, mais rien n'y fait pas le moindre copeau...
Ces arbres ont ils une trempe particulière ? Trempe de surface ?
Existe t il des plaquettes spéciales ?
Faut il rectifier à la meule ?
Merci pour vos futurs conseils.
Cordialement,
Georges

 

[romain]

Bonsoir,
Je comprends pas toute l'opération... .
Il a soudé sur l'arbre cannelé pour remplir le creux des cannelures?
Je dirai si c'est ça, que la soudure a pu au refroidissement si trop rapide, créer une trempe superficielle, d'autant que l'acier de l'arbre doit être assez chargé en carbone.
Ce type de modif me parait peu orthodoxe... mettre de la soudure sur un acier que l'on ne connait pas, et très certainement peu adapté à ce procédé, posera certainement des soucis de tenue, de résistance, et d'usinage ultérieur.
Bon, attendons d'en savoir un peu plus avant de juger... une photo aiderait à mieux comprendre.
Bonne soirée.

 

[géo67]

Bonsoir Romain,
Oui en effet, il a rempli les canelures pour qu'une fois au bon diamètre il puisse fixer une poulie qui doit entraîner une scie circulaire.
L' écroutage n'a pas posé de problème mais là ça ne passe plus.

 

[sébastien 1972]

Comme dit Romain,l'arbre est surement en acier au carbone qui a réagit à l'apport de la soudure;C'est le cas de certains aciers alliés qui sont auto trempants comme l'O2 par exemple.

Bonjour Romain, au passage

 

[FB29]

Bonsoir,

l'outil n'attaque pas le métal

De quel nature est l'outil ? un outil à plaquette carbure devrait commencer à attaquer un peu quand même ?

Cordialement,
FB29

 

[romain]

Oui, il faudrait une photo pour mieux voir. C'est sur que l'outil devrait attaquer (J'ai chanfreiner l'autre fois des bagues de roulement... pour dire que ça attaque même du très dur), mais certainement le fait que la surface ne doit pas "lisse" à cause de la soudure, il doit vite y avoir casse de plaquettes par les chocs.
Oui, salut Sébastien, je viens de t'envoyer un MP.
Bonne soirée.

 

[géo67]

Outils utilisés,
Barreau en hss vitesse 50 tours avance très lente au feeling
Barreau au cobalt 60 tours même type d'avance
Plaquette brasee 130 tours même type d'avance
Machine utilisée wolf et jahn (type schaublin sans vis mère )

 

[kiki86]

Bsr
voir avec des plaquettes a jeter ( il faut un porte outil) mais chocs, puissance??

 

[Dodore]

L' écroutage n'a pas posé de problème mais là ça ne passe plus.

Qu'est ce que tu appelles l'écroutage ?
La piece quî a été rechargée servait à quoi avant d'être rechargée, quel etait sont utilisation ?
Apres la recharge en soudure, est-ce que la piece a été refroidit dans de l'eau ou bien laissée à l'air libre ?

Pourquoi est-ce que tu n'as pas fait d'essai a 50 tours avec le carbure?

 

[géo67]

Pour Dodore
Écroutage consistait dans ce cas à éliminer toutes les parties qui dépassaient les canelures.(bourrelets de soudures
La pièce est cette partie qui se trouve à l'arrière des tracteurs et qui permet la rotation de bons nombres d'accessoires agricoles (prise de force)
La pièce à refroidi à l'air libre
J'ai également essayé à 50 tours avec la plaquette brasee avec l'arête de coupe à hauteur de pointe

Pour Kiki86
Je vais essayer la semaine prochaine, j'ai des plaquettes mais pas mon porte outils

 

[géo67]

PS.
Juste pour info j'attaque franchement la matière donc pas de problème de ce côté là

 

[FB29]

Bonsoir,

j'attaque franchement la matière donc pas de problème de ce côté là

Mais tu dis que ça ne coupe pas ! ... il se passe quoi alors ? l'outil explose, se dérobe, la tourelle se barre, le traînard recule, le mandrin se dévisse, le moteur du tour cale, ou quoi encore ?

Et l'arête de coupe de l'outil elle devient quoi après tout ça ?

Mets des photos ...

Ou alors décrit dans le détail point par point ce qui se passe ... derrière nos écrans nous on ne voit rien ...

Edit: tu es bien monté avec contre-pointe (ou il n'y a que la partie à usiner qui dépasse du mandrin) pour contrer les efforts de coupe et permettre la pénétration de l'outil ? ... je vais encore répéter, mais des photos permettraient d'éliminer pas mal d'hypothèses ...

Cordialement,
FB29

 

[SULREN]

Bonsoir,
Je vais peut-être dire une bêtise et si c'est le cas, désolé:
En agriculture j'ai déjà vu recharger les pièces avec des baguettes type "stellites" pour avoir une surface extrêmement dure. Ce n'était pas destiné à des arbres bien sûr, mais à des pièces soumises à forte abrasion comme les socs.
Il ne faudrait pas que le gars se soit servi de ce type de baguette sur son arbre cannelé....parce que là l'usinage à l'outil de coupe deviendrait difficile.
Mais encore une fois, c'est peut-être une hypothèse farfelue.

Edit: L'accouplement de l'arbre cannelée sur la transmission par cardans se fait avec jeu pour faciliter les mises en place et déposes fréquentes. En fonctionnement il y a donc beaucoup de chocs et de frictions.....d'où risque d'usure rapide (mais on tartouille de graisse). Pour éviter cette usure le fabricant a dû donner à cet arbre cannelé une combinaison optimale de dureté/résistance. Il est clair que ce n'est pas de l'acier à ferrer les ânes. Cette pièce est peut-être aussi fabriqué par étirage/forgeage pour ne pas couper les fibres et garder le maximum de dureté/résistance. Est-elle en plus nitrurée?
Sur mes deux vieux tracteurs, datant de 1965 et de 1975, il n'y a pas d'usure notable des cannelures.

 

[géo67]

Pour FB29: Oui je vais mettre des photos courant de la semaine, en fait lorsque je dis j'attaque franchement ça veut dire .que je n'hésite pas à engager l'outil pour qu'il coupe mais là il ne pénètre pas la matière. J'ai déjà usiné pas mal de nuances d'acier mais là je jette l'éponge lol...
ça doit venir d'une autre planète....

Pour SULREN: Non ce n'est pas une bêtise c'est peut être même une hypothèse tout à fait juste.
Mais c'est peut être aussi moi qui me démerde mal, je vais voir demain avec un porte outils à plaquettes interchangeables et je reviendrai vers vous lundi ou mardi

En tout cas en attendant, je vous remercie tous pour vos précieux conseils et avis et vous souhaite un agréable week end
Cdlt,
Georges

 

[Dodore]

On peut supposer que la bavette de soudure est usinable, puisque tu peux " écroûter" ta piece
Par contre certainement que la piece originel est en acier dur, d'ailleurs il serait intéressant de savoir si elle n.etait pas deja dur avant d'être rechargée . Si tu as d'autre piece. Identique, il serait intéressant des savoir si tu peux les limer
Si tu ne peux pas les limer , ça veux dire que cette piece etait certainement tremper d'origine, si tu peux les limer , ça pourrais supposer que c'est la soudure quî a durci la piece , quî l'a tremper
Deux ou trois pistes
Chauffer au rouge , 850° ( voir avec les spécialistes) et laisser refroidir dans du sable, a l'abri de l'air , ce pourrait, de cette façon, être détrempé et usinable
Usiner avec une meule , mais là tu en a pour ... Un certain temps
Usiner avec des pastilles cermet , ça coupe les aciers trempés ( j'ai usiné de cette façon des pointes trempées, et j'ai meme diminué le diametre de la queue d'un taraud en ARES) , mais sur de la soudure, il risque d'y avoir des chocs, et je pense que la pastille ne va pas trop aimer

 

[gégé62]

je vais moi aussi dire sans doute une bétise...tant pis, une de plus...

usinage difficile, donc tu as eu le réflexe, normal, de tourner moins vite, et de moins en moins vite...
Est-ce que par hasard et tournant résolument plus vite on ne pourrait pas avoir un meilleur résultat, en sachant que de toutes façons ce sera dur de rentrer dedans.
En se disant que la différence de dureté entre l'outil et la pièce est peut être plus favorable à chaud.

J'ai une fois percé des trous de 12 dans quelques lames de scie (scie circulaire à plaquettes carbure pour coupe de profilés acier) que mon client avait acheté par erreur, il ne pouvait pas les utiliser sans les deux trous (d'entrainement).
Après quelques essais ratés j'ai finalement fait le taf avec un foret à béton (réaffûté bien sûr), mais Dieu qu'il fallait lui appuyer dessus, en perçage sensitif.

Par contre au niveau vitesse, je ne me souviens pas, ça devait être une vitesse habituelle pour percer du 12 avec foret ARES, donc pas spécialement rapide en m/mn.

 

[SULREN]

Bonjour,
Je viens d'aller essayer de limer la prise de force d'un de mes deux tracteurs (l'autre est attelé).
- La lime normale, a denture fine, en très bon état, à tendance à glisser dessus comme une savonnette. Mais on sens quand même qu'en insistant on finirait par enlever du métal. J'ai fait le même essai sur une soupape au niveau de sa portée et cela m'a donné le même résultat.
- La lime diamantée accroche mieux, elle.

Je n'ose pas trop parler d'usinage ici, au milieux des Usineux chevronnés, car je ne fais que de la petite mécanique et de plus en amateur, mais à l'outil carbure (genre fraise carbure micrograin recyclée en outil de tour) j'arrive à usiner des tarauds, des aiguilles de machine à coudre, et autres aciers trempés.
MAIS il s'agit de tournage à main levée où on sent très bien l'angle de coupe qui va bien. Ce n'est pas comparable au tournage au chariot. De plus il s'agit de tournage sans chocs...... ce qui n'est pas le cas de la pièce dont il est question ici.

Je perce aussi des lames de scie au foret carbure, mais dans ce cas il se produit à l'endroit du travail un échauffement et donc un revenu de la lame, qui réduit sa dureté (comme le mentionne gégé62).

 

[géo67]

Non non gégé62 c'est pas une bêtise car souvent les bêtises font avancer le schmilblic ...
Merci SULREN je n'avais pas pensé au coup de lime mais c'est vrai que l'outil a effectivement tendance à glisser dessus ce qui confirme probablement la dureté de la pièce. C'est aussi vrai que je ne suis pas non plus un pro de l'usinage mais que notre forum m'a déjà permis de faire pas mal de choses que je n'osais même pas imaginer il y a quelques années.
En tout cas merci à tous et à bientôt pour les photos début de semaine " promis"

 

[FB29]

Bonsoir,

je vais voir demain avec un porte outils à plaquettes interchangeables

Je crois que pour usiner des matériaux durs il est conseillé d'utiliser des plaquettes à angle de coupe négatif (la face coupante pointe vers le bas) ... les efforts de coupe sont par contre beaucoup plus élevés ... il faut donc une machine rigide et puissante ...

Ce serait sans doute instructif d'observer l'arête de coupe avec une loupe avant et après chaque essai ...

Cordialement,
FB29

 

[gégé62]

Ce serait sans doute instructif d'observer l'arête de coupe avec une loupe avant et après chaque essai ...

c'est fou ce qu'on découvre en regardant au microscope (grossissement 10 ou 20), on n'y pense pas toujours. Notamment pour les arêtes de coupe....surtout quand on prend de l'age ! Parfois un outil qui semblait correct, on se demande après comment ça pouvait encore marcher - un peu - tellement c'est arrondi et labouré. (je ne fais pas de mécanique de précision...).

 

[kiki86]

bonsoir
je pense qu'une loupe ne sera pas nécessaire : l'usure ou l’écaillage se verra a l’œil nu
peux tu monter sur ton tour un outil genre "meule de rectif"
si oui tu mets au rond pour reprise a l'outil 'diamant" mais il ne faut pas de chocs
ceci n'est qu'une idée

 

[Dodore]

J'ai vu deux ou trois fois sur le forum que l'outil diament n'est pas fait pour couper de l'acier , d'après ce que j'ai compris l'usure est trop rapide par çontre pour de la super finition sur des métaux non ferreux c'est super, mais uniquement pour de la finition et uniquement pour des métaux non ferreux
Par contre les pastilles CBN , céramique ou cermet sont très intéressantes pour l'usinage des aciers trempé
Les pastilles céramiques demande un porte outil speciale , et ont tendance à s'écailler, il y a des techniques de prise de passe pour essayer d'éviter cette écaillage
je crois que les CBN me peuvent pas couper des grosses passes ( je ne m'en suis jamais servi) , par contre elles peuvent être montées sur des porte plaquettes standard
Idem pour les cermets ,porte plaquettes standard , je m'en suis servi, et pour les aciers trempés ça marche très bien , je disais un peu plus haut que j'ai retouché des pointes en acier trempé et meme réduit le diametre d'un taraud en ARES avec des cermets

 

[SULREN]

Bonsoir,
Gégé 32 a dit:
"c'est fou ce qu'on découvre en regardant au microscope (grossissement 10 ou 20), on n'y pense pas toujours. Notamment pour les arêtes de coupe....surtout quand on prend de l'age ! Parfois un outil qui semblait correct, on se demande après comment ça pouvait encore marcher - un peu - tellement c'est arrondi et labouré. (je ne fais pas de mécanique de précision...)".

Je suis persuadé que ce serait un très bon exercice pour les tourneurs de mécanique industrielle d’apprendre à faire du tournage horloger à main levé, même si les deux types de tournage sont très différents, pour bien comprendre l'importance de l'affûtage.

J’ai commencé à faire du tournage de modéliste dans les années 1970, comme autodidacte, et pendant de longues années je n’ai pas réussi à faire ce que faisaient les horlogers à savoir : couper comme du beurre l’acier trempé des pivots, en tournant la poupée du tour d’une main (pas de moteur), en tenant l’outil (le burin) de l’autre en l’appuyant sur le « tool rest », et la loupe à l’œil pour descendre le diamètre jusqu’u 1/10e de mm……et en obtenant un copeau qui se déroule en spirale.

J’ai enfin compris, quand Internet est arrivé et que j’ai pu aller sur le site d’un horloger américain qui expliquait comment on y arrivait par un affûtage parfait des arrêtes de coupe, les faces de l’outil polies miroir.
Pourtant j’avais acheté des livres sur l’usinage, y compris les fameux Nadreau, sur le tour, la fraiseuse et l’ajustage.

En attendant les photos que nous prépare geo67 voici quelques photos de tournage (petit) sur du dur.
Voici le tournage d’une aiguille de machine à coudre de marque allemande Schmetz, de diamètre 80/100 mm pour l’aiguille elle-même (ici cassée), mais de 2 mm pour la queue prise dans la pince du tour.
Tronçonnage de l’aiguille nature bien sûr, sans aucun revenu ni recuit….. et c’est dur ; il suffit pour s'en rendre compte d'essayer de la limer.
J’ai laissé les copeaux pour montrer qu’ils se coupent bien en rubans.

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Puis tournage pour obtenir un pivot. J’ai pris la photo sur papier millimétré vers 2 ou 3/10e mm de diamètre et j’ai cassé ensuite sur fausse manœuvre, à un diamètre non noté.

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Tournage d’acier trempé à pivots de marque Bergeon (dit acier "tampon" en horlogerie) de 0,9 mm, descendu jusqu’à 1/10 mm. C’est vraiment tout « petit petit » observé à l’œil nu. Il faut couper sans aucune pression sur la pièce, sinon elle casse net. Il faut laisser le burin "juste lui murmurer à l’oreille".

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Les queues de foret HSS, de tarauds, la corde à piano, se laissent faire aussi sans broncher.

 

[kiki86]

bsr

pour Dodore
tu ecris "J'ai vu deux ou trois fois sur le forum que l'outil diament n'est pas fait pour couper de l'acier"
tu peux mais dans certaines conditions: pas de chocs, bonne vitesse, bonne avance machine rigide
employé en finition avec de petites profondeurs de passes

le terme "diamant" était un terme générique
le nitrure de bore va très bien pour la même utilisation que le diamant
mais tu as raison
dans ce cas ce que tu cites convient bien pour l’usage demandé avec les bonnes conditions de travail

 

[FB29]

Bonjour,

tournage pour obtenir un pivot. J’ai pris la photo sur papier millimétré

On reste sans voix ...

Tu as des photos des outils utilisés ?

Merci !

Cordialement,
FB29

 

[gégé62]

oui, remarquable. On s'est tous posé la question quand on n'est pas "de ce métier", comment font-ils...???
Voilà une partie de la réponse, merci Sulren !
Sur quel tour peut-on espérer travailler comme ça ? petit je suppose, mais faut-il une machine ultra-précise, quelles sont les qualités principales ?
En quelle matière est l'outil pour le tournage de l'aiguille ?
Je suppose qu'il faut aussi un appareillage particulier pour un affûtage aussi fin ?

 

[SULREN]

Bonjour,
Merci pour les commentaires, mais il n'y a vraiment aucun exploit ni aucun mystère.
Les horlogers font cela depuis le 18e siècle, et même avant.
Au 18e (et aussi au 19e) ils ne connaissaient ni l'acier inox, ni les aciers alliés à outils, ni les céramiques. Leur outils de tour et leur fraises étaient simplement en acier au carbone.
Regardez les magnifiques pendules de cette époque, où bien les horloges astronomiques de Antide Janvier. Les axes en acier sont polis jusqu'à les rendre très difficiles à oxyder, par brunissage (de type horloger, différent de celui des armuriers). Ils sont trempés dur et survivent aux siècles, comme les pignons, les palettes des ancres, eux aussi en acier.
La laiton des roues était durci par écrouissage.
Les horloges comtoises, production de masse (pas loin du million) de faible niveau technologique mais de grande qualité et faites pour durer, étaient fabriquées depuis la fin du 18e jusqu'à presque la fin du 19e par des paysans chez eux, à côté de l'étable, pendant les longs mois d'hier du Jura (Morez, Morbier). Ils fabriquaient tout de A à Z, sauf le timbre en bronze (cloche), le cadran émaillé, et les poids, fabriqués sur place sur le site de livraison afin d'éviter le transport de ces pièces lourdes et sans savoir faire. Ils fabriquaient leur charbon de forge, forgeaient eux-mêmes leur pièces, fabriquaient leurs outils (hormis peut-être les limes), usinaient leurs pièces. Les enfants participaient. Les moins expérimentés mais un peu costaud faisaient tourner la meule (l'émeri comme il disaient), les autres limaient, etc. Ces horloges fonctionnent pendant des siècles pour peu qu'on les entretienne un minimum. Il y en a des tas dans nos campagnes.
Je donnerai plus tard les photos demandées.
@+

 

[gégé62]

Merci, on sent la passion pour développer ainsi...
mais pour tourner une aiguille, tu la détrempes, ou c'est un outil carbure ?

 

[SULREN]

Non, c'eût été tricher que de faire subir à cette aiguille un recuit, ou même un quelconque revenu.
Mais là j'ai quand même utilisé un petit outil carbure réalisé à partir d'une petite fraise carbure hors d'usage.

Avec des outils en acier allié on peut tourner de l'acier au carbone trempé, reste à définir jusqu'à quel niveau de dureté et je ne sais pas la mesurer, faute d'instruments de mesure. Je finirai pas acheter les limes de test de dureté si elles se vendent encore cher O.... Ce n'est pas parfait, mais c'est mieux que rien. Aujourd'hui je procède par comparaison: qui raye l'autre.
Avec des outils au carbone trempés dur, affûtés façon horlogère, on peut tourner des aciers au carbone trempés, mais moins durs.

 

[KITE]

Vraiment passionnant Sulren, maintenant que tu nous as fait voir le resultat, tu vas devoir développer un peu plus les subtilités dans tes affûtages.
Bon dimanche à tous,
Kite