Adapter un moteur de meuleuse sur fraiseuse type BF20/BF25/BF 28 ?

Zoulazoulà
Apprenti
25 Février 2017
128
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous,


Ces temps-ci je regarde partout où je peux ce qui a pu se faire en matière de modifications et d'améliorations sur les fraiseuses chinoises, et je remarque que beaucoup de moteurs s'adaptent avec plus ou moins de facilité sur l'existant de départ.

Le cas des fraiseuses BF-20 et BF-25 à moteur courant continu à balais, et boîte de 2 vitesses :
- Les fraiseuses BF20 emploient des moteurs à courant continu de 650 Watts, en Cône Morse 2.
- Plus récemment, on peut acheter des fraiseuses "BF25", évolution en Cône Morse 3, motorisés en 800/850 watts.

La carte de commande électronique commune aux deux modèles a une défaillance connue et volontaire de conception (mauvais refroidissement des diodes et thyristors de puissance, avec leurs références effacées à la lime pour forcer l'achat d'une nouvelle carte), les pannes peuvent être à répétition, et pas mal d'utilisateurs ont mis des moteurs asynchrones triphasés à la place, commandé par un variateur de qualité industrielle cette fois.

La modif pose problème car les fraiseuses BF20 et BF25 ont toutes deux la même boîte de vitesses à 2 réglages (technologie en pignons droits), et un pignon fusible en plastique demande à être remplacé, très très (trop !) souvent. Donc quelques-uns montent des pignons en acier ou en bronze pour régler ce problème.

De plus, il faut adapter finement le pignon d'attaque sur le nouveau moteur.


Et un moteur de meuleuse... ça serait délirant ou à tenter ?
Et pourtant, quand on a une meuleuse professionnelle "dans la main" (type GWS 17-125 Inox Professional, prix Bosch à 267 €HT), on s'aperçoit que cette meuleuse tourne un peu moins vite que les autres parce son couple est plus élevé pour le travail de l'acier inoxydable austénitique. Il a comme principale propriété mécanique d'être aussi ductile que de l'aluminium ou du cuivre, avec la résistance mécanique d'un acier ferritique "standard".

Contrairement aux meuleuses de cette gamme, les GWS 17-125 CIE et GWS 17-125 CIEX (version freinée à courants de Jean-Pierre Foucault :p ), qui elles peuvent aller de 2800 à 11500 tours par minute, cette série spécial Inox va de 2200 à 7500 tours par minute, via un variateur de vitesse intégré à la meuleuse, monté par câble ...que l'on peut assez aisément déporter.

Certes ici c'est un moteur à balais, mais on a presque le DOUBLE de la puissance proposée actuellement, et je ne parle pas ici des gros modèles en 180 mm ou en 230 mm...

Or, comme les disques à tronçonner sont faits pour travailler en vitesse tangentielle, plus ils sont grands et moins on tourne vite... mais dans la série 180 à 230 mm les moteurs tournent à régime constants, de l'ordre de 6500 tours par minute pour 2,4 kW... dommage ? Ptet pas. On peut tout imaginer ? Un variateur pour ce genre de moteur balaise ?

Bosch a développé une technologie de balais en graphite de synthèse qui durent jusqu'à 60% plus longtemps que ceux de la concurrence...


Le cas de la fraiseuse BF-28 à moteur brushless :
Comme la dernière fraiseuse "type BF-28" est disponible depuis environ 2 ans, cette fraiseuse-là intègre un moteur brushless de 1,0 kW, et surtout 2 poulies avec un rapport 1:2 et 2:1.

Il n'y a plus de boîte de vitesse, l'arbre de broche s'en trouve réhaussé.

Ce qui nous envoie à 1100 tours par minutes minimum, en "swappant" le moteur brushless d'origine par ce moteur de meuleuse bidouillé.

Moteur de meuleuse dont la partie de renvoi d'angle aura dû être supprimée ...au profit d'un nez de moteur avec roulement métrique qui va bien, et de quoi monter un jeu de poulies usinées avec amour en sortie, et pour quoi pas de maintenir la courroie avec un tensionneur de poulie crantée, analogues aux systèmes de distribution des voitures, ou ceux à tendeur automatique pour les courroies d'accessoires...

..car cette fraiseuse BF-28 utilise une courroie "Poly-V de qualité automobile.
Côté RPM admissibles et puissance transmissible, des données d'équipementiers sont recoupables avec les régimes moteurs auxquels ces courroies correspondent. La consommation des périphériques entraînés peut aussi s'estimer : alternateur, pompe hydraulique de direction et groupe de clim.

Certes le couple est une donnée très importante en usinage, donc rien n'empêcherai à priori de monter des poulies avec le rapport de départ, 1:2 et 2;1, avec, pourquoi pas soyons fous, un réducteur intercalaire doté d'une grosse démultiplication... et ce, adjacemment au moteur brushless d'origine ?

Est-ce que ce genre de bidouille n'est que pur délire, où y a t'il une piste intéressante à creuser ?

Je me renseigne sur la théorie des moteurs brushless, pour tenter de mieux comprendre les interactions et lois qui régissent les grandeurs électriques aux propriétés mécaniques attendues.

Mais je n'ai pas de mémento sur ce type de moteurs compact qui ont un bobinage assez particulier, et un refroidissement par le nez de broche...

Mais je vais acheter prochainement une BF-28 et tenter une "Pimp my ridemill, mothermocker" :p

Le tuning du fraisage... mais c'est pour la bonne cause ? ^^
Remarquez, j'ai vu des modifications assez ahurissantes ces derniers jours sur ce type de machines. Et certains ont vraiment une solution des plus efficaces pour débiter du copeau... en 4 axes !

La liste des modifs possibles car réalisées est absolument impressionnante.

Bien à vous et au plaisir de vous lire.
 
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Zoulazoulà
Apprenti
25 Février 2017
128
  • Auteur de la discussion
  • #3
Merci pour cet élément, Stef !

J'ai pu croiser une vidéo d'essai de la "nouvelle" BF28, où un perçage est réalisé avec un foret assez balaise (15 mm ?) dans de l'aluminium, mais sans lubrification, ni ponctuelle ni continue. Et le moteur finit par caler.

Dans une vidéo de démonstration, perçage sensitif dans de l'acier à outils, diam. 5 mm, puis 13 mm en sensitif, foret HSS de bonne facture, aucun problème relevé.

EDIT : Dans cette vidéo, l'auteur a employé un wattmètre et a fusionné deux captations vidéos pour synchroniser les informations :

Il donne des références pour calculer la puissance requise sur le papier pour réaliser une opération de perçage, basée sur un retour d'expérience de plusieurs dizaines d'années dans le domaine.

Il perce à 12,7 mm (1/2") et mesure la consommation, de l'ordre de 200 Watts. Le calcul prédictif tombe aux environs de cette mesure. Une autre expérience visant à percer avec un foret de 25 mm (1") dans de l'aluminium se solde par un décrochage du moteur suivi de son arrêt, il décrit comment et pourquoi le moteur cale.

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EDIT 2 : J'ai pu lire ça et là que des petites passes doivent être entreprises avec ces fraiseuses, elles ne sont pas très rigides, et qu'il est difficile d'avoir du couple à basse vitesse.

Travailles-tu en manuel ? Quel est ton ressenti quand à ces 850 watts de disponibles ?

Est-ce que ça t'es arrivé d'avoir eu des "trous" dans la plage de vitesse qui t'est donnée ?

J'envisage de numériser cette fraiseuse, et d'employer des outils au carbure avec, afin de réduire le temps d'usinage autant que possible, et de surfacer les pièces avec un tourteau au carbure, de diamètre 63, 80 voire 100 mm. J'ai eu l'occasion de m'en servir, mais ils étaient sur du SA40 et avec plusieurs kW à la broche, avec des pastilles SECO.

Pareil pour une ravageuse au carbure en diamètre 25 mm. L'aspect est superbe, ça dépote méchamment, et si les pièces sont usinées avec un Minimaster (également en carbure) on obtient des pièces aux contours très luisants.

Beaucoup de ces pièces sont destinées à l'usage aéronautique, un traitement est fait après satinage au tonneau, puis une anodisation dure à l'acide chromique, (très toxique !), on fait ensuite un traitement couleur bronze sombre, pour détecter facilement si une fissure ou une déformation permanente a eu lieu, cela est salvateur pour les visites périodiques ou même entre les vols.

Les rayures ne sont pas admises... elles peuvent initier des fissures, difficiles à déceler.
Beaucoup de pièces sont emprisonnées dans des espaces où aucun contrôle visuel n'est possible.

Et comme pas mal de pièces sont taillées dans la masse, bin autant employer des outils qui dépotent, sans initier de fissures par effet d'entaille, après l'ébauche, arrondis et congés sont systématiques, on use et on abuse de la fraise boule ou de la plaquette convexe. On peut retirer jusqu'à 90% de la matière de départ...
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Dans la mesure où pas mal de réducteurs à train épicycloïdaux sont disponibles dans le commerce, il est peut-être possible ainsi de marier ces deux composants pour obtenir un couple plus conséquent, et par la même des plages de vitesses plus câlines pour travailler, par exemple en taraudage.

- 2200 tours réduits 25 fois, ça fait toujours que 88 tours/minute en sortie du réducteur, que l'on peut abaisser d'un saut de courroie à 44 tours minutes.
Cela me paraît bien pour des tarauds à main par exemple.

- Pour la vitesse la plus haute, 7500 tours réduits de 25 fois font 300 tours/minutes, mais on peut passer à 600 tours/minutes via le rapport de la courroie.


Lorsque j'usinai avec les fraises à surfacer SECO, j'étais souvent à 900 voire à 1200 tours, mais y'avais au moins 10 kW derrière... et la bécane pesait 2 tonnes du coup, une "G. DUFOUR FV3" pour ceux qui connaissent. Très belle machine que je peux pas installer en sous-sol... ^^

Quelles plages de vitesses tu utilises, si tu usines de l'alu genre 2017A/AU4G ?

Reste à voir aussi comment on peut piloter plus finement ce genre de moteurs, peut être qu'une commande pulsée (avec un PWM, par exemple un relais statique à commutation rapide) ou avec une variation de tension alternative à l'entrée (transfo à bobinages multiples toroïdal), ça ferait ptet merveille ??

Bien à toi.
 
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Ambiorix
Compagnon
11 Mars 2008
712
Hesbaye liégeoise
Bonjour,

Ceci n'est qu'un simple avis,comme ancien possesseur de machines de ce type (X2 et SX3). Ton approche du problème n'est pas la bonne , en dehors de l'aspect qualité et fiabilité des motorisations de ces machines ,les puissances sont en adéquation avec leurs qualités mécaniques.
Augmenter la puissance de la motorisation ne sert a rien,car elles sont limitées par d'autres facteurs bien plus pénalisants et difficiles a améliorés.
Tu parles de travaux aux tourteaux de 63,80 voir 100 et bien même les bonnes vieilles fraiseuses d'outilleurs type FP1 ,Aciera F3,Schaublin 13 machine extrêmement bien conçues et très chères lors de leur achat en neuf , ne sont pas du tout adaptée a travaillé en tête verticale avec de tel outils sauf a la limite un 63mm.Le surfaçage lourd étant réservé a l'arbre horizontal.
 
Dernière édition:
lion10
Compagnon
7 Mai 2010
4 393
Bonjour
Ne faudrait il pas aussi considérer:
- le bruit du moteur de meuleuse assez élevé,
- le cycle de fonctionnement souhaité comparé à celui permis par une meuleuse,
- les défauts de la carte de contrôle vraisemblablement évitable en utilisant sa fraiseuse tel un conducteur responsable et respectueux des autres sur la route.
- les marquages effacés sur des composants 3 pattes qui ne sont qu'un secret de polichinel avec l' aide du forum ou des compétences en électronique avec du temps à consacrer à la maintenance curative et préventive.
Cdlt lion10
 
hercule.toto
Apprenti
13 Novembre 2014
148
dans le coin nord de l exagonne
bonjour
ce type de machine est en CM3 pour avoir un plus grand nombre d outils a utiliser elle est fait pour les maquettistes pour travailler avec des fraises deux tailles droites
on peux travailler les alliages tendre a base ce cuivre ou d aluminium a grandes vitesse pour ne pas utiliser la puissance du moteur
en aucun cas est étudier pour travailler avec des acier avec des petites vitesse on peux faire des perçages dans de l acier avec mais c est très limiter
 
osiver
Compagnon
7 Septembre 2013
10 396
surfacer les pièces avec un tourteau au carbure, de diamètre 63, 80 voire 100 mm. J'ai eu l'occasion de m'en servir, mais ils étaient sur du SA40 et avec plusieurs kW à la broche, avec des pastilles SECO.
Ça me semble opimiste, surtout à 1100t/mn ...
La puissance broche n'est pas tout. Si la rigidité globale de la machine n'est pas en rapport ... :???:
 
stef1204
Compagnon
25 Septembre 2016
999
Belgique
1/ Ce n’est pas une machine professionnelle pour faire du rendement, c’est une machine destinée à satisfaire le hobby ou fabrication de prototype, c’est une grosse erreur de vouloir l’utiliser dans un atelier de production.

La masse réduite de la machine, la colonne insuffisamment rigide et son moteur qui manque de couple à bas régime et la broche trop peu rigide ne permette pas de prendre des grosses passes.

C’est comme vouloir faire les 24 heures du Mans avec une 2CV.

2/ Dans l’alu on peut prendre des passes raisonnables pour dégrossir mais pour un travail de précision il faut se limiter à des petites passes de finition.

J’ai fait récemment des mesures sur ma fraiseuse, en X et Y sur toute la course de la table je reste en dessous de 0,02mm bien sur sans charge ou pression, il est donc possible de faire un travail de précision sur ce type de machine en restant raisonnable sur les passes prises.

3/ Il est préférable pour du travail de précision d’utiliser des fraises en CM3 directement, le fait de passer par un mandrin avec des pinces diminue la rigidité. Utiliser également pour un travail de pièces précises le plus bas possible directement sur la table si c’est possible ou un étau bas.

Cela revient toujours à la même chose, utiliser cette machine en fonction de sa construction, ce n’est pas une fraiseuse de 2 tonnes.

4/ Le bonhomme qui a bloqué son moteur a dû tirer comme un âne lors du perçage, il est parfaitement possible de percer des gros diamètres avec cette machine en restant raisonnable.

5/ Le fait de monter un moteur plus puissant avec plus de couple à basse vitesse va améliorer le confort d’utilisation, dans ce cas je conseille un moteur classique avec un variateur, certaines nouvelles version de ces machines sont déjà livrée d’usine dans cette configuration.

Si mon moteur passe l’arme à gauche c’est ce que j’ai l’intention de faire.
 
Zoulazoulà
Apprenti
25 Février 2017
128
  • Auteur de la discussion
  • #9
Merci à Ambiorix, Lion10, Hercule.toto, Osiver et Stef pour vos réponses !

Je pense emprunter une fraise à surfacer en diamètre 63, et faire un essai "léger, léger" à 1000 watts de puissance après la numérisation, si je trouve un Cône Morse 3 pour monter cet outil. Idem pour une ravageuse à plaquettes carbure de diamètre 25 sur un CM3, à 2500 tours/min.

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Pour la vidéo que j'ai mise en lien qui montre la consommation en temps réel de l'installation, l'idée du vidéaste de faire caler le moteur brushless de 1000 watts, c'est voir combien une opération de perçage "normale" demande, et de la confronter à des abaques (ici américains) qui donnent les ordres de grandeurs logiquement atteignables. Il se trouve que ça coïncide plutôt bien entre ce qu'il réalise et ce qui est écrit.

La tentative de faire caler le moteur en perçage à sec de 25 mm, c'est surtout pour lui de voir comment le moteur décroche. Une fraiseuse "BF25" est vendue avec l'argumentaire commercial que sa capacité de perçage est de 25 mm. Oui effectivement, on y arrive, mais on est plus qu'aux limites de confort et il faut étager cette opération. Cela sert à mon sens à ajuster les paramètres de manière raisonnable.
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Je me demande quel est le couple que ces broches SA40 peuvent atteindre sur ces grosses fraiseuses... ça doit être assez énorme, quand on a un moteur de 5 à 10 kW.

J'ai croisé une chouette vidéo qui montre des fraises à 8 plaquettes, capables d'avancer à 6 m/minute dans de l'acier, avec une vitesse de coupe classique de 200 mètres par minute, profondeur de passe 1,34 mm à 2 mm par dent, avance par dent réduite à 50%. C'est une pluie battante de copeaux qui est produite. Bien évidemment, la fraiseuse qui fait ce travail est une série très lourde, il y a deux beaux étaux rectifiés, sur une table également dimensionnée en conséquence, il n'y a pas de miracle. Et le couple développé doit être ...énorme. Ici la vidéo en lien montre une fraise à surfacer de chez SECO justement, modèle "Double Octomill", à 8 plaquettes, chacune ayant 8 arêtes de coupe, le diamètre de celle-ci est de 3 pouces... De ce que l'on m'en a dit, un jeu de plaquette utilisé à pleine capacité dure environ 15 à 20 minutes de temps de copeaux. Après il faut les changer !

La plaquette commerciale de SECO donne des caractéristiques de vitesse et d'avances recommandées, mais pas de couple ou de puissance de broche indicative.
Je me demande pourquoi : https://www.secotools.com/CorpWeb/north_america/Literature_brochures/HFM flyer.pdf

De ce que j'ai pu voir, plus un outil coupant est performant, plus il est fragile, moins il tolère de jeu, que ce soit au bâti ou à l'outillage de maintien. Vos remarques vont en ce sens, j'observe par ailleurs que la BF28 a vu sa liaison vissée de la colonne complètement revue, comparée aux deux anciennes versions. Signe que la rigidité des BF20 et BF25 n'était vraiment pas fameuse au point d'apporter cette correction ?

Possédant justement une Aciera F3 en cours de rénovation, je vois bien la qualité de la fonderie, la générosité des queues d'arondes, le rattrapage des jeux avec des lardons de très belle exécution. On peut être surpris de voir :
- Une table de fraisage d'Aciera F3 est plus petite (600x185), pour une aire de travail de 300x135 mm pour 640 kg (avec son support en fonte qui pèse pas mal),
à comparer avec ...
- Une chinoise très imparfaite, dotée d'une table de 700x180 mm, pour une aire de travail de 490x155 mm, pour 160 kg, à la fonderie approximative et sûrement bourrée de retassures. Et j'ai vu qu'on pouvait étendre un peu les dimensions d'usinages au passage.

L'opération de pose de vis à billes conduite par Pierreg60 en 2015 sur sa BF20 achetée en 2006 s'est révélée instructive sur la qualité des fonderies chinoises, maintenant c'était aussi il y a 11 ans de cela qu'elle a été produite, ils ont dû faire des progrès en compacité je pense. Mais c'est toujours la même épaisseur, ça...


Autre vue de la retassure :

Et point encore de fonte à graphite sphéroïdal dans les productions de masse de l'empire du milieu ! Aussi ! :mrgreen:

Dans la mesure où nombre de propriétaires de ces petites fraiseuses chinoises les ont numérisées, il est tentant d'employer des outils carbure, qui n'engendre pas les coûts liés à l'affûtage régulier d'outils en HSS simples.
...mais j'ai l'impression qu'ilfaut bien calculer son coup, car la dépense va mettre du temps et des copeaux pour s'amortir..

- Les avantages de l'HSS revêtus ne durent que jusqu'à l'usure, puisqu'on ne peut pas recréer une couche de céramiques dures après un réaffûtage.
- Les outils carbure suppriment ce problème, mais si les porte-outils coûtent bien plus cher et sont "propriétaires", cela apparaît tentant quand à leur versatilité d'usage, surtout pour du contournage et du surfaçage.

Je remarque aussi que l'usinage de pièces en alu avec ses fraiseuses légères numérisées est absolument incompatible avec une utilisation commerciale : c'est effectivement bien trop lent !
Ici une phase d'usinage pour justement faire des kits de numérisation pour d'autres machines analogues à celle employée dans ces deux vidéos :
- Phase d'ébauche, on est à 5 mm de profondeur de passe pour une vitesse de 2000 tours, pour une fraise 2 tailles de 9.52 mm de diamètre (3/8 de pouce) à goujures faites pour l'aluminium, le vidéaste dit travailler lentement exprès :
- Phase de finition :

Le moteur de la fraiseuse F3 consomme 600 watts à 1500 watts, selon la plage choisie.
De ce que j'en lis, les plus grosses fraiseuses chinoises-allemandes ont un moteur brushless de 2,2 kW, pour un poids de 330 kg, hors supportage.

Merci beaucoup pour ces éléments, je vais déjà passer commandes pour me servir de l'Aciera F3 avec un bon variateur de fréquence, et numériser une BF28 avec moteur d'origine. D'ici à ce que j'y arrive, il va falloir un peu de temps.

Bien à vous !
 
Dernière édition:
simon74
Compagnon
3 Mai 2016
1 087
Savoie
J'ai un peu loupé le truc, mais...

Les modifs des meuleuses ne sont pas faciles, en generale le stator de moteur est tenu en place par le coque en plastique du meuleuse elle-meme. Donc si tu veut virer le renvoi d'angle, faut le remplacer par un plaque usiné pour tenir les roulements, puis probablement laisser le coque en place.

Si t'es fixé sur l'idee d'augmenter la puissance en ignorant la solidité de la machine, pour ce que tu va depenser pour faire des bidouillages sur une meuleuse Bosch hors de prix, pourquoi ne pas acheter un moteur "nu" (peu importe sa technologie) avec un vario qui va avec? Ca me semble probablement plus facile a monter, au moins.
 
Zoulazoulà
Apprenti
25 Février 2017
128
Bonjour Simon, ta réflexion a du sens.

L'idée de départ c'est que pour 280€ on peut avoir un moteur de 1700 watts avec un variateur de vitesse ultra-compact et commode à bidouiller. Comme la fraiseuse est numérisée, il n'est pas très compliqué d'usiner des pièces de formes complexes. Mais pourquoi adapter un moteur de meuleuse ?

Eh bien parce que nombre de fraiseuses BF2x ont la configuration suivante :


Si tu montes un gros moteur, tu ne peux plus abaisser la colonne correctement. Le même problème se pose pour certains tours d'établis.

Les anciennes fraiseuses peuvent être allongées par des entretoises, sur la BF28 ce n'est plus possible.

Bien à toi !
 
osiver
Compagnon
7 Septembre 2013
10 396
biscotte74
Compagnon
28 Novembre 2012
3 868
Annemasse
Sur mon X2, j'ai monté un moteur tri de 750w avec un variateur et une transmission par courroie. Beaucoup plus silencieux que celui d'origine, j'ai aussi plus de couple à basse vitesse et surtout, la machine est maintenant capable de percer l'acier alors qu'avant, le moteur se mettait en sécurité sans arrêt.
Bref, que du bonheur
 
La dernière réponse à ce sujet date de plus de 6 mois
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