Aide au choix de roulements pour un tour à bois "maison"

[le_stan]

Bonjour,

Je possède un tour à bois (Leman Tab110) qui - suite à un projet un peu ambitieux pour son gabarit), ne tourne plus rond. Vu l'absence de bruits bizarres, je penche pour un arbre plié.

Bref : Étant nouveau possesseur d'un tour à métaux et d'une petite fraiseuse, je cogite sur la conception d'une poupée fixe "maison" à fixer sur le banc existant.

L'idée de base est de faire découper au laser des tôles de 20mm que je souderais ensuite pour en faire une "boîte". Chacune des faces avant et arrière comporterait donc un trou pour y mettre un roulement. Jusque là, rien de bien compliqué (dans le concept en tous cas).

Sauf qu'il existe des milliers de roulements différents, et que j'ai beaucoup de mal à déterminer lesquels choisir. Le cahier des charges est le suivant:

• Support de charges radiales "importantes" : cas extrême : un collage entre 2 bois de densité différentes (--> balourd) de 45cm de diamètre et la même chose en longueur, en porte-à-faux, tournage en l'air).
• Charges axiales modérées (la pression de la contrepointe sur la pièce)
• Diamètre suffisant pour accueillir un arbre "béton". Je pense situer la dimension quelque part entre 35 et 45mm...
• Épaisseur raisonnable: idéalement aux alentours de 20mm. Notons que je pourrais augmenter l'épaisseur de ces tôles au besoin.
• Prix "raisonnable" (grand max 50€/roulement).

Sur cette base, il me semble que le plus approprié serait d'utiliser 1 roulement à bille à "l'arrière" (côté poulie d'entraînement) et un roulement à rouleaux coniques côté broche.

Par exemple des SKF JL69349A/310 (https://www.skf.com/group/products/...ered-roller-bearings/productid-JL 69349 A/310).

Est-ce que ce choix vous paraît raisonnable ? (et sinon : vers quoi devrais-je plutôt m'orienter ?)

Quid des tolérances d'alignement entre les deux roulements ? (je devrais pouvoir atteindre une précision correcte, mais pas non plus au centième...

Un grand merci d'avance pour vos réponses,

Stan

 

[gerard crochon]

avant de te lancer dans une construction, regarde si tu ne trouve pas une poupée fixe toute faite d'occase

 

[Dodore]

on ne connaît pas les dimensions de la poupée qui ne tourne pas rond ni les défauts constatés
mais ( suivant les dimensions) n peut redresser les axes tordus ,

 

[rabotnuc]

qu'est ce que tu vas fixer comme mandrin? Récupérer un moyeu de roue dans une casse?

 

[KildeRouge]

Ton projet me semble faisable au détail près de l'alignement parfait de tes roulements . Tu peux contourner
un peu le problème en utilisant de roulements à portées sphériques mais ils résistent mal aux contraintes axiales .
La solution la plus sage serait , a mon humble avis , de prévoir des paliers dont tu pourrais régler la position l'un
par rapport à l'autre . Et 2 roulements coniques en opposition ( en X ) .

 

[le_stan]

avant de te lancer dans une construction, regarde si tu ne trouve pas une poupée fixe toute faite d'occase

Le problème, c'est que même si je trouvais ça, ça ne ferait pas disparaître le problème de base, qui est que ce truc n'est pas conçu pour supporter des charges pareilles. L'axe a un diamètre de xx mm et - surtout - les 2 roulements qui le soutiennent sont à peine écartés de xx mm. Sans oublier que la broche est relativement longue. On a donc un trio perdant qui me laisse penser que mes choix se limitent aux suivants:

• Réparer ce tour et revoir à la baisse mes projets de tournage, pour ne pas répéter la même erreur.
• Acheter un "gros" tour à bois, conçu pour soutenir ce genre d'utilisation (--> Là, on parle de plusieurs milliers d'euros)
• Tenter de réaliser moi-même une poupée fixe qui puisse se monter sur mon banc, ce qui me permet de réutiliser le porte-outils et la poupée mobile

 

[serge 91]

Peux-tu mettre une photo de l'existant ?
(tour et poupée)

 

[le_stan]

Ton projet me semble faisable au détail près de l'alignement parfait de tes roulements . Tu peux contourner
un peu le problème en utilisant de roulements à portées sphériques mais ils résistent mal aux contraintes axiales .
La solution la plus sage serait , a mon humble avis , de prévoir des paliers dont tu pourrais régler la position l'un
par rapport à l'autre . Et 2 roulements coniques en opposition ( en X ) .

Merci pour ce conseil.

Je pensais réaliser les opérations suivantes sur les faces :

• Reprendre les alésages faits au laser (si j'ai bien vu, on parle d'une tolérance d'environ 0,7mm pour ce type de diamètre, donc beaucoup trop)
• Fraiser le bord inférieur de chaque face (--> j'obtiens alors exactement la même distance entre le bord inférieur et le centre de l'alésage
• re-surfacer la tôle "base" pour m'assurer de sa planéité

Éventuellement (et si c'est une bonne idée), je pourrais monter les roulements dans leurs sièges et l'arbre dans les roulements et souder les faces à la base avec "tout en place"...

 

[le_stan]

Peux-tu mettre une photo de l'existant ?
(tour et poupée)

Dans ma réponse à Gérard Crochon, j'avais omis les dimensions... Il s'agit donc d'un arbre creux de 24mm de diamètre, dans 2 roulements à billes qui sont écartés d'une dizaine de cm.

Voilà les photos de la bête (les plus attentifs noteront que c'est pas un Leman Tab110, mais bien un Fox F46)-717A, ce qui ne changer rien car ce sont à peu près exactement les mêmes machines).

Et l'intérieur:

 

[le_stan]

La solution la plus sage serait , a mon humble avis , de prévoir des paliers dont tu pourrais régler la position l'un
par rapport à l'autre.

J'avoue que ça m'est passé par la tête (et ça y trotte toujours un peu...). Mais au final, la question est tout de même présente (c'est peut-être une question con, mais bon... vu mon niveau, je la pose quand même) : comment aligner parfaitement les paliers ? On emmanche l'arbre dans les 2, puis seulement on les boulonne ?

Est-ce que c'est vraiment moins difficile que de souder les faces de la "boîte" avec l'arbre en place dans les roulements et les roulements dans leurs alésages ?

Si c'est vraiment plus facile d'aligner des paliers, je n'ai rien contre l'idée de réaliser un parallélépipède et y boulonner 2 paliers.

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Avez-vous des conseils sur le type de paliers à utiliser ?

 

[vvdecamp]

Bonsoir, il y a mille façon de faire en tout cas il faut proscrire les soudures sur la poupe dix après avoir fait les usinages précis. La soudure va faire travailler l’ensemble et il est quasi sûr que la coaxialité des portés de roulement en soufre. Beau projet en tous cas.

 

[paysan]

Bonsoir,

sur un tour à bois il n'y a pas besoin d'une précision au centième. Pour faire simple tu fais un caisson et fixe un palier de chaque côté. Un palier de ce genre me semble suffisant et c'est solide; souvent monté sur du matériel agricole car il est auto alignant.

 

[enguerland91]

L'axe d'une poupée fixe de tour doit être parallèle au banc sur les deux plans : vertical et horizontal DONC il faut impérativement des réglages soit sur la "boîte" constituant la poupée fixe soit sur l'axe de la broche lui-même.
Il est clair que pour réussir un tel sous-ensemble il faut être très bien équipé en machine-outil et beaucoup d'expérience en usinage sinon beaucoup de gens sur ce forum auraient mené à bien un tel projet. Tous les amateurs de cnc auraient besoin de ce sous-ensemble.
A propos des roulements la solution simple c'est deux roulements à rouleaux coniques montés en X : un à chaque extrémité de la broche. La solution sophistiquée c'est deux roulements à billes à contact oblique montés en X en tête de la broche et un roulement à rouleaux cylindriques à l'autre extrémité ( c'est le montage de la poupée d'un tour Schaublin 102

 

[KildeRouge]

@ Paysan : Il est auto-alignant mais je surveillerai attentivement la limite des efforts axiaux supportables !
@le_stan : oui je ferais comme cela : "On emmanche l'arbre dans les 2, puis seulement on les boulonne"

 

[le_stan]

L'axe d'une poupée fixe de tour doit être parallèle au banc sur les deux plans : vertical et horizontal DONC il faut impérativement des réglages soit sur la "boîte" constituant la poupée fixe soit sur l'axe de la broche lui-même.

Tout à fait. Concernant l'alignement, Est-ce qu'il est raisonnable de penser:

• Réaliser un parallélépipède dont les 2 faces (avant et arrière) sont parfaitement parallèles (et planes)
• Y fixer 2 paliers exactement à la même hauteur et à la même distance d'un bord. Quitte à souder puis fraiser des pattes pour guider le montage

Concernant l'alignement de l'axe de la poupée par rapport au banc (et donc à la contrepointe), ça peut venir plus tard dans le projet. de toutes façons, ça peut pas être pire que la solution d'usine, qui est un serrage "où qu'on veut" (la poupée fixe n'est pas vraiment fixe, elle peut pivoter).

En tous cas, je pense que vous avez raison, et qu'il est sage de s'orienter vers des paliers plutôt que vers des roulements.

Je pourrais m'orienter vers des paliers genre "FY 40 TF" (https://www.skf.com/group/products/mounted-bearings/ball-bearing-units/flanged-ball-bearing-units/productid-FY 40 TF).

@KildeRouge : Il est indiqué que pour ce type de roulements, la charge axiale admissible est de 0,25x la charge radiale statique de base. Étant donné que pour un FY40TF, cette valeur est de 19kN, je pense que je peux déjà bien bien serrer ma poupée mobile.

Après parcours de la doc de ce type de roulements, les tolérances de désalignement sont tout de même énormes...

SKF

www.skf.com

--> Si on ne doit pas re-graisser : 5°, si on doit re-graisser : 2°. J'espère tout de même pouvoir être plus précis que ça...

 

[papeteme]

avant de te lancer dans une construction, regarde si tu ne trouve pas une poupée fixe toute faite d'occase

Bonjour,
Je peux te proposer une poupée de tour toute faite avec une broche creuse (passage 27) et en plus de la fixation du mandrin (cône diam. 56) avec nez de broche cône morse N°4 , le tout sur un banc de tour en fonte. Diamètre maxi possible sur banc : 270mm qui peut facilement être porté à 500 par adjonction d'une simple entretoise de 115 mm de hauteur.
si tu es ouvert à cette solution, je t'enverrai des photos.
Tu sembles être dans le Puy de Dôme, moi en Savoie : une livraison vers St Etienne serait facilement envisageable.........
Bien amicalement.
Papeteme

 

[yvon29]

Bonjour

Le plus simple dans le cas de gros balourd c'est de rajouter de la masse...

Le plus simple étant... un bloc de béton.
Ça pourrait ressembler à ça :

Je crois que ton "bout de bois" doit être moitié plus petit, mais s'il était en béton, ce socle là serait bien proportionné.

Bloc sur lequel tu peux rajouter des paliers de ce genre :

Fixés par des boulons scellés dans le béton.
Ce paliers ont des roulements rigides à billes capables de supporter des efforts axiaux Combien : pour des vitesses faibles-200 à 500 trpm (?)- la reprise de poussée axiale doit être relativement élevée : 500 dan ?
À calculer...

C'est la bague externe qui fait rotule.

Le banc pouvant être un ihe (ou 2 Upn comme sur la photo) scellé aussi dans le béton.

 

[le_stan]

@papeteme : Je suis ouvert à toutes les solutions, mais d'une part, je suis en Belgique (si mon profil t'as fait penser que j'étais dans le Puy de Dôme, peut-être que j'ai mal rempli un truc... )
Ensuite, cette solution pose aussi beaucoup d'autres problèmes : hauteur de pointe, contre-pointe, banc pas adapté à mon porte-outils de tour à bois, position et démultiplication de la poulie d'entraînement,... etc.

Et puis en fait et tout simplement,... ça me botte bien de faire mon propre tour à bois. S'il est pas parfait, je saurai pourquoi

@yvon29 : Le balourd est un problème pour la résistance mécanique du tour, mais pas de son support.

Initialement, le tour était sur 2 pieds en fonte, mais ce n'était pas triangulé, et pas du tout assez rigide. J'ai donc réalisé un "meuble" en tube de 30x30x3mm qui est ancré dans la dalle en béton par une bonne douzaine de tiges filetées au scellement chimique. Autant dire que c'est plutôt rigide.

Pas bouger - coucouche panier papattes en rond!

Comme mentionné dans un précédent message, les efforts axiaux tolérés sont de 0,25x la charge statique maximale du roulement. Dans le cas d'un palier type FY40TF, ça représente 0,25x19kN, soit près de 5kN, soit - si je ne m'abuse - l'équivalent de 500kg (même si on parle de force et pas de masse, mais disons "500kg sur la terre").

Je ne crois pas arriver (même proche) de ce genre de valeurs en serrant ma poupée mobile, mais je pourrais faire un test avec un pèse-personne pour voir où j'arrive...

En y réfléchissant, c'est peut-être d'ailleurs mon "meuble" qui a tué mon tour. En apportant une rigidité beaucoup plus importante, j'ai probablement augmenté significativement les efforts s'exerçant sur la poupée fixe. L'énergie autrefois dissipée dans le balancement du tour s'est reportée ailleurs... Ceci dit, je ne regrette rien, parce que c'était abominable de tourner sur une machine à laver en goguette...

 

[papeteme]

Empêcher les mouvements quels qu'ils soient, c'est toujours difficile et dangereux. C'est comme ça que naissent les révolutions dans les pays opprimés....
Je crois que tu as vraiment intérêt dans l'usinage de ta broche a bien rayonner avec soin les raccords de diamètres afin que ne naissent pas à ces endroits des criques de fatigue qui pourraient amener la rupture brusque avec des conséquences fâcheuses : si le bloc brut avec son balourd et son mandrin déboule dans l'atelier même si la vitesse n'est que de quelques centaines de tours/minute ça va faire drôle. Faudra pas moisir pour filer aux abris !
Bien amicalement.
Papeteme

 

[le_stan]

@papeteme : disons que je l'ai fait avec un arbre de tour de 24mm, je pense qu'en augmentant substantiellement la solidité du montage, je devrais plutôt courir moins de risques, ce qui est toujours une bonne idée.

En tous cas, je vais penser à bien rayonner !

 

[papeteme]

Je n'ai jamais fait de RDM, ni d'étude de conception car je ne suis jamais allé en école technique. Ainé dans une famille de paysans, mon orientation et ma destinée étaient m'étaient imposées par les habitudes et le contexte local : tel l'ainé des rois, je devais être à mon tour le successeur de mon père.
Les seuls appréciations que je peux avoir en matière de constructions mécaniques sont innées et corrélées par 35 ans de dépannage pendant lesquelles j'ai surtout eu à réparer des choses conçues sans tenir compte de quelques vérités qui échappent à certains.
La crainte que je ressens (bien que ça ne me regarde pas) avec ton tour si rigide et surtout si rigidement fixé au sol, je la ressent pour les pièces qui se situeront entre le boitier maintenu fermement immobile et cette grosse masse avec balourd.
Je ne connais pas la distance qu'il y aura entre le dernier roulement et le centre de gravité du bloc, mais quel qu'il soit, 24 mm ne me parait pas si énorme que ça, ayant lu que tu parlais de bloc de 50 cm de diamètre.
Je te réponds juste avec l'espoir que des collègues pratiquant professionnellement la conception de machines rotatives avec possibilité de balourd viennent dire si bloquer à mort le châssis est moins destructeur et préférable que de lui laisser absorber une partie de l'énergie parasite.
Bien amicalement.
Papeteme

 

[midodiy]

En tournage bois, on commence par tourner lentement pour dégrossir et supprimer le balourd. Ensuite pour la finition, on tourne plus vite! Je crois qu'il faut prevoir 3000tr...
Je suis ce sujet parce que j'ai un vieux tour à metaux que j'aimerais transformer en tour à bois. Je voudrais mettre des roulements à la place des demi-paliers bronze.
Donc j'ai un peu le même problème.
La broche d'un tour à bois doit elle être percée ?
Quel est l'attachement de mandrin le plus courant?

 

[Beber70]

Personnellement je mettrai une butée à billes en Bout de broche pour pouvoir forcer sans problème sans massacrer les roulements

 

[midodiy]

On force pas tellement axialement sur un tour à bois. Juste avec la contre-pointe quand on travaille entre-pointe et le bois, c'est plus compressible que du métal.

 

[le_stan]

Pour ceux qui suivraient toujours ce sujet, les choses ont "évolué autrement". J'ai finalement constaté que l'axe du tour Fox n'était pas faussé, mais que l'adaptateur du mandrin avait bougé, entraînant un désaxement. --> J'ai réparé le tour et je l'ai revendu pour financer un truc nettement plus costaud.

J'ai donc recréé un sujet ici : Modification d'un tour Sculfort Fockedey en tour à bois

et OUI, ça fait pas loin d'un an que je cogite sur le truc (bon, pas 24h sur 24... c'est vrai) et j'ai toujours pas de vrai tour à bois. Mais je ne désespère pas !

 

[duredetrouverunpseudo]

J'en connais un a vendre, je peut te faire des photos quand je repasserai devant.

N'y connaissant rien, je ne sais pas si c'est valable

 

[paysan]

La broche d'un tour à bois doit elle être percée ?
Quel est l'attachement de mandrin le plus courant?

Bonjour,
Il me semble que le nez de broche le plus courant soit le M33, c'est ce qu'on trouve sur pas mal de tours et il y a beaucoup d'accessoires. Pour la broche percée je n'en vois pas l'utilité mais ce n'est pas mon métier. Par contre la contre-poupée percée semble un plus pour pouvoir faire des perçages longs avec une contre-pointe percée(genre pied de lampe). Il y a un bel assortiment de tours chez ce marchand:

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Il y a aussi celui-ci: https://maisondutournage.com/

 

[le_stan]

Hello,

Merci pour vos réponses. Pour la "propreté" du forum, pourriez-vous plutôt intervenir sur le sujet de modification ?

Pour rappel, je ne suis pas à la recherche d'un tour à bois (si j'avais plein de sous - genre 7-8000€), je considérerais évidemment l'achat d'un tour neuf, mais c'est pas le cas.

@paysan : les poupées percées, c'est surtout pour pouvoir éjecter les outils facilement (changement de griffe d'entraînement en cône morse vers mandrin ou plateau à visser côté poupée fixe, changement de contre-pointe tournante vers mandrin côté poupée mobile).

 

[paysan]

Tu prévois beaucoup de modifications. Tu pourrais aussi simplement le remettre en l'état, chercher une bonne occasion en matériel pro et revendre le tien. Les grosse machines sont souvent assez bon marché par rapport aux plus petites prisées par de nombreux amateurs. Refaire une poupée de tour, ce n'est pas anodin.