butée de perçage réalisation sur toyo ml210 et proxxon mf70

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J'avais noté il y a quelques années cette idée mais je ne l’avais pas encore concrétisée m’en passant. Ce n’est donc pas dans les faits quelque chose qui pouvait être pondéré par un coefficient « ça sert souvent » ou « c’est indispensable » mais je m’y suis lancé quand même.

La réalisation a consisté à faire une butée de perçage qui est fixée sur le coté de mon étau croisé monté sur la table de la perceuse. Elle est donc prévue pour positionner idéalement de manière suffisamment répétitive des pièces à percer en s’appuyant sur le bord de la pièce. Les travaux sont pour l'essentiel des travaux de tournage, perçage, fraisage, taraudage manuel, filetage manuel et aussi utilisation de scelle roulement en tant que résine anaérobique de collage.

Idées de base :

- La butée est fixée sur un fer plat, lui-même fixé sur l’étau. La butée doit poussoir se défaire facilement voire être rabattue à l’arrière de l’étau.
- La butée doit pouvoir se fixer indifféremment sur le coté gauche ou droit de l’étau.
- Une extrémité de la buté s’appuie sur la pièce, la butée doit être suffisamment rigide pour ne pas dévier, il en va de sa précision.
- La butée doit permettre la mise en position d’une pièce de hauteur variable en fonction de la taille de celle-ci ou tout simplement car il peut y avoir des cales dessous la pièce à percer.
- Afin de se mettre en appui sur une pièce de forme autre que rectangulaire, la butée doit pouvoir translater d’avant en arrière selon Y pour palper le bord d’une pièce sans forcément couvrir la largeur totale de l’ouverture de l’étau croisé dont je dispose.
- La butée doit pouvoir s’ajuster finement idéalement avec les mains ou sinon avec un nombre de clés minimisé.
- La butée doit avoir une certaine latitude dans le réglage sur l’axe X même si le réglage avec le mouvement croisé de l’étau me permet d’en obtenir un. Je dois pouvoir mettre en appui une pièce plus ou moins décalée sur la largeur de l’étau.

J’avais pensé à faire une butée à tourniquet telle celle d’une défonceuse me permettant de desserrer la pièce, tourner la butée puis remettre la pièce en appui afin de la décaler d’une certaine distance mais cela a été abandonné n’en voyant pas l’utilité.

Une vis de prony devrait y être implémentée pour l’expérimentation.

Réalisation du point de fixation sur l’étau croisé du fer plat :

Afin de réaliser plus facilement cette pièce je pris une vis à tête hexa M10 qui fait office de tige filetée afin d’y fixer le fer plat à une distance réglable du bord de l’étau.
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La tête de la vis hexagonale fut dressée afin d’avoir une surface plate en contact avec le flanc de l’étau, une légère réduction du diamètre s’avéra indispensable pour permettre le montage à gauche de l’étau. En effet un décalage du perçage à gauche sur l’étau fit qu’une partie des mors de l’étau aurait pu empêcher le serrage du point de fixation sur la gauche.

=> A noter qu’une première vis ne me donna pas satisfaction sans doute car la tête hexagonale n’était pas parfaite avec pour conséquence un trou de centre décentré. Une deuxième vis refaite fut maintenue via une entretoise taraudée ronde

Ensuite un taraudage ébauché et finalisé sur la perceuse à colonne la vis serrée dans une entretoise ronde elle-même maintenue via un vé me donna un résultat fort acceptable. A ce diamètre tourner la broche de la perceuse fut assez facile. Un taraud machine M6 acheté il y a longtemps sur le forum fut incontestablement un gain de temps.
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Une chute de tige filetée dépassant de 15 mm immobilisée au frein filet Loctite rendit solidaire l’assemblage avec la vis M10, ainsi seule une clé plate de 17 mm permettra de monter rapidement la butée sur l’étau croisé.

Réalisation du serrage de la barre plate sur le point de fixation :

Je partis d’une chute de fer à béton de diamètre 19 mm environ, chariotée puis percée à 8.5 mm pour un taraudage M10. Un épaulement de diamètre 16 mm fut prévu afin d’assurer une rotation du fer plat suffisamment ajustée.

Pour le taraudage M10 de cette entretoise, j’entrepris l’amorçage là encore sur la perceuse à colonne après avoir préalablement fait coïncider l’axe de la perceuse avec la bague épaulée via le trou de diamètre 8.5 mm. La résistance de la matière au taraudage plus forte ici imposa une opération manuelle avec un serrage efficace dans l’étau.
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=> Je notai en particulier quelques difficultés pour le taraudage avec le deuxième taraud manuel car il m’a été difficile de positionner d’aplomb le deuxième taraud. A défaut d’une taraudeuse manuelle garantissant un équerrage parfait j’aurais dû prendre un taraud machine M10 en stock et ainsi ne pas avoir à changer de taraud.

Je choisis de laisser volontairement une partie du fer à béton oxydé non pas pour apporter une finition industrielle mais pour laisser une partie rugueuse à défaut de moletage. J’introduirai cette technique à mes réalisations à l’avenir c’est certain mais quand ?

Pour le serrage de la barre plate je compterai donc à l’avenir sur un écrou M10 à l’aide d’une clé plate de 17 mm, encore elle et la bague taraudée maintenue par sa partie oxydée.
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Au final je dus rajouter une rondelle afin de serrer efficacement la barre plate du fait que son épaisseur baissa après meulage et décapage, elle ne convenait plus avec l’épaulement précédemment usiné.
Une rondelle serrée dans le 3 mors alésée au bon diamètre régla assez facilement et rapidement le problème.

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Ebauche de la barre plate :

Celle-ci fut faite dans une chute de penture de vieux volet d’épaisseur 6.5 mm et de largeur 30 mm. Elle était en stock issue dune récupération dans une carrière chose qui devient impossible par ici.
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Un trou de diamètre 16 mm s’accorda parfaitement avec la bague taraudée réalisée sur le tour.

=> Lors du perçage de ce trou formalité par rapport aux divers travaux de perçage que j’ai eu à réaliser par ailleurs je constatai que le cône morse de ma perceuse se sépara de la broche. Curieusement d’autres évènements similaires pour d’autres opérations de perçage surgirent à la même période. Un point commun était là, un froid notable, de là à en conclure que le cône s’était défait pour des problèmes de contraction de ferraille, mon interrogation subsiste.

Un peu plus tard dans l’avancée de ma réalisation j’arrondis les angles de la barre plate à la meuleuse et je décapai aussi la peinture.

Réalisation de l’embase de la butée de perçage :

Inspiré par un livre « machines devices and components, illustrated sourcebook » qui regorge de dispositif astucieux j’entrepris de faire une butée avec une vis différentielle dite de Prony.

Je partis bille en tête certain de ma compréhension après réflexion et analyse du croquis récupéré.
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Je décidai donc de concevoir l’embase de la vis différentielle à partir d’une vis à tête hexagonale M10 de 30 mm.
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Après dressage une opération élémentaire de perçage au diamètre 5 mm fut faite sur toute la longueur de la vis. La vis de classe 6.8 n’opposa aucune résistance à l’opération de dressage et je constatai avec quelle facilité je pus en faire quelque chose de satisfaisant.
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N’ayant pas de taraud permettant une longueur taraudée longue à ma connaissance et n’ayant aucune contrainte de continuité du taraudage je décidai de tarauder la vis en deux fois en partant des 2 cotés. Un coté devait être dédié au système de la vis Prony et l’autre à la fixation de l’embase sur la barre plate.

Pour le serrage de l’embase sur la barre plate j’optai au final pour un écrou moleté M6 en stock sur lequel je vissais une vis M6.

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Réalisation du cylindre butée de la butée de perçage :

La seconde partie que je nomme « cylindre butée » correspondant au corps de la vis différentielle fut tournée dans une chute de fer à béton de diamètre 16 mm de longueur 50 mm.
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La pièce maintenue serrée via le 3 mors sur une partie pas très lisse puisque brute du fer à béton et à l’autre bout via la contre pointe je fus surpris de voir une contre pointe qui stoppa sa rotation.

=> Je notai après cette mésaventure que m’a pièce avait glissé sur la gauche s’enfonçant plus dans le mandrin, la contre pointe fut ainsi libérée de son mouvement de rotation simultané avec la pièce. Ce problème fut de mémoire la conséquence du serrage du cylindre brute non plaqué contre le mandrin afin d’obtenir une rotation plus propre car l’extrémité de mon cylindre n’était pas d’équerre puisque forcément pas dressée parfaitement issue du débit à la scie à métaux. En effet le diamètre de l’alésage de la broche ne permettait pas le dressage au préalable.

=> Je notai aussi le travail d’ébauche conséquent en utilisant une telle matière vraiment brute avec une croute d’oxydation, partagé entre la satisfaction de savoir transformer un morceau rouillé et le temps d’usinage dénotant une moindre efficience dans ma réalisation.

Je commençai ensuite une opération de perçage partielle au diamètre 4 mm puis 6 mm qui devait laisser passer la tige d’une vis M6 du système de vis différentielle.

Après perçage au diamètre 4 mm, des efforts de perçage avérés au diamètre 6 mm mais peut être aussi l’usure de la courroie caoutchouc me menèrent vers un incident, la courroie se sectionna.

=> J’avais déjà constaté comme la présence de points durs lors du perçage au petit tour Toyo ml210 dans du fer à béton sans doute à cause de la matière hétérogène.

Après réparation de la courroie relatée dans un autre message, je pus poursuivre l’usinage 3 jours après.
Je repris donc le perçage partiel au diamètre 6 mm, puis 7.5 mm afin de laisser passer la vis M6 dans le cylindre butée.
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Je retournai ensuite la pièce pour la serrer sur la partie externe usinée du fer à béton afin d’y percer un trou de 8.5 mm qui après taraudage permettrait le vissage de la vis M10 de l’embase de la butée.

Après retournement j’opérai prudemment afin de faire une portée pour y mettre la lunette fixe, le cylindre étant long je n’envisageai pas un perçage de la pièce en l’air. Un début d’alésage conique ou plutôt chanfrein intérieur me rassura pensant qu’il faciliterait le taraudage à la suite.
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Souhaitant ardemment un taraudage parfait j’entamai le début du taraudage M10 sur le tour via mon système d’empilement de mandrin décris par ailleurs, puis je le poursuivis manuellement. Ce qui aurait été envisageable sur un gros tour ne l’était pas ici, je dus continuer par une opération manuelle.
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Réalisation du palpeur de la butée extrémité de la vis différentielle :

Je décidai donc enfin de déballer ma fraiseuse Mf70 stockée depuis longtemps, quelques mois encore et elle aurait été stockée pendant 10 années !
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L’extrémité de la butée devait correspondret à la tête de vis M6. Cette vis M6 devait ensuite coulissée mais pas tourner afin qu’en vissant le cylindre taraudée M10 au pas de 1.25 elle puisse interagir par son filetage M6 au pas de 1, telle fut ma compréhension à cette phase de ma réalisation de la vis différentielle.

Armé de ce que certains qualifieraient d’un jouet, à ne pas mettre en toutes les mains quand même, j’entrai dans le cercle des fraiseurs et je réalisai ma première rainure.
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Un trou de goupille devait ensuite laisser passer une goupille à qui fut attribuée une fonction similaire à une clavette dans une rainure pour empêcher par exemple une colonne ronde d’une fraiseuse de tourner quand on la monte.
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Intégration de l’embase de la butée avec le cylindre butée :

Je constatai immédiatement que la vis M6 frottait à l’intérieur du cylindre butée. Une erreur consécutive aux usinages qui précédaient fit donc surface. Le perçage au diamètre 7.5 mm n’était pas concentrique au taraudage M10 puisque je dus retourner ma pièce cylindre butée pour faire ces 2 perçages.

J’envisageai alors comme solution la reprise du perçage de 7.5 mm en fixant le cylindre butée sur son taraudage via une tige filetée M10 avec une partie lisse serrée dans le mandrin 3 mors. Du reste compte tenu des tolérances du taraudage aurais je obtenu quelque chose de probant ?

Finalement je m’orientai vers une autre voie en plusieurs étapes d’essais compte tenu du dysfonctionnement de mon système de vis différentielle.

Il y a bien un micro déplacement dans la vis différentielle mais il n’est pas là où je pensais qu’il allait être au bout de la vis M6. :!: :!:
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Soit L10 la longueur taraudée M10 et L6 celle taraudée M6.
Soit X0 point sur la tête de vis M10 c'est-à-dire l’embase de la butée, X1 point droit sur le cylindre butée au début du taraudage M10, X2 point extrémité gauche du filetage de la vis d’embase M10 et X3 point sur l’extrémité gauche de la tête de vis M6 c'est-à-dire le palpeur.

En tournant le cylindre de la butée, il se visse sur L10 au maximum, X1 passe en X0, la course est limitée par la fin du filetage de la vis M10 de l’embase totalement filetée.
A l’inverse en dévissant le cylindre X1 s’éloigne de X0.

Pour translater le cylindre butée de L10 au maximum vers la gauche, X1 passant en X2 je dois dévisser de L10 / 1.5 = Nbtour. Pendant ce dévissage du cylindre butée, la vis M6 empêchée de tourner par rapport au cylindre butée via la goupille se dévisse également de la vis M10 formant l’embase de Nbtour.
Nbtour correspond à une translation à gauche de l’extrémité X3 du palpeur par rapport au fer plat de la butée soit une distance TgM6 = Nbtour x 1 comme c’est une vis M6 au pas de 1.

En résumé X1 passe en X2 soit L10 vers la gauche c'est-à-dire un mouvement du cylindre butée / fer plat.
D’une manière similaire X3 passe en X3prime plus à gauche soit TgM6 vers la gauche c'est-à-dire un mouvement du palpeur / fer plat.

On trouve bien un mouvement différentiel mais il n’est pas en bout du palpeur mais entre le palpeur et le cylindre butée d’une valeur de Mvt diff = L10 – TgM6 = L10 – (L10 / 1.5) x 1.
D’une manière plus académique l’expression littérale s’écrit :
Mvt diff = L10 ( 1 – [(1/ pas vis embase) x pas vis palpeur] ).

Pour L10 = 20 mm => Mvt diff = 6.6 mm pour 13 tours
Pour L10 = 15 mm => Mvt diff = 5 mm pour 10 tours
Pour L10 = 20 mm => Mvt diff = 3 mm pour 6 tours


Dans le projet de la vis différentielle l’idée était de me servir du micro déplacement présumé de la tête de la vis M6 en tant que palpeur pour la butée de perçage. Comme cela ne fonctionnait pas comme prévu, je me rabattis vers une autre solution dans laquelle ce serait l’extrémité du cylindre butée qui allait office de palpeur mais sans un dispositif de vis différentielle.

Rebondir après l’échec du de la vis différentielle :

L’échec dans la réalisation de la vis différentielle me conduisit à une décision d’abandon de cette idée pour la première version de ma butée de perçage.

Je reperçai donc le trou le passant de 7.5 mm à 8.5 mm sur 30 mm mais la vis passait encore mal.

Je décidai dés lors de reprendre l’usinage du cylindre butée en le serrant coté percé à 8.5 mm et en le maintenant via la contre pointe mise dans le trou taraudé M10 pour supprimer la partie de fer à béton rouillée. Je l’avais laissé en guise de moletage pour faciliter la préhension du cylindre butée mais cette partie me gênait pour reprendre l’usinage du cylindre sur l’autre extrémité.
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Un outil à charioter à gauche4980 L encore peu utilisé révéla tout son tranchant pour retirer assez facilement la partie correspondant au reliquat de croute oxydée, obtenant une côte de 14.10 mm.

Après retournement du cylindre butée j’entrepris alors un alésage du trou de 8.5 mm dans le but d’y faire passer cette fois ci la tête de la vis M6 btr et pas seulement le corps comme c’était prévu au début, j’atteignis alors la côte de 9,76 environ laissant passer la tête de vis.
Ce fut encore l’occasion de voir toute l’utilité des micro-barres d’alésage Horn que je ne regrette aucunement d’avoir achetées sur le forum.

Malgré cet alésage à 9.76 mm la vis M6 coulissait encore mal dans le cylindre butée. Finalement je décidai aussi de charioter la tête de vis réduisant son diamètre afin qu’elle puisse passer dans la partie alésée du cylindre butée mais aussi au travers du taraudage M10.
Ce dernier point se révéla inutile par la suite mais ce fut fait.
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Ensuite quelques menus ajustements me conduisirent à réduire la longueur de la vis et à prolonger le filetage de la vis M6. Ainsi la vis ne dépasserait plus du cylindre butée

Le jeu dans la liaison vissée de l’embase M10 et écrou formé par le taraudage M10 du cylindre butée était tel qu’il me fallait durcir le mouvement afin que la butée de perçage ne se dérègle pas facilement.
Possédant des joints clapet de tête de robinet, j’eus l’idée dans prendre un afin qu’il frotte à l’intérieur du cylindre butée. Comme la matière est souple à l’usage il s’avère que la décision fut bonne et la solution assez simple.
Le joint en caoutchouc étant trop gros pour passer dans le cylindre je réduisis le diamètre au tour en le coinçant entre 2 écrous sur une tige filetée. L’utilisation d’un coffret de découpe de joint me parut hasardeuse et je ne l’ai pas tentée.
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Au final compte tenu de la longueur du filetage M10 j’obtiens donc 10 mm de course de la butée afin d’ajuster finement le palpeur.

Comme j’eus à supprimer la partie brute du fer à béton prévu à défaut de moletage, j’eus l’idée d’aléser un écrou M12 au diamètre externe du cylindre afin de le coller sur le cylindre.
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Ce fus l’occasion d’innover en ce qui me concerne en utilisant du scelle roulement récemment acheté sur le forum.
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Dans la spécification du produit Loxéal équivalent au Loctite 640 il est précisé que le produit permet de corriger un jeu sur le diamètre de 0.1 mm pour une résistance élevée et un temps de prise long de 2 heures.
Je pris le risque d’un collage hors spécification du produit puisque l’alésage de l’écrou M12 mesure 14.3 mm alors que le cylindre butée mesure 14.1 mm.
Le lendemain l’écrou paraissait bien collé, je n’entrepris pas de test destructif, n’ayant pas la volonté d’investiguer.
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=> Je notais que l’écrou M12 utilisé nécessiterait une clé de 19 mm, mais ce ne sera pas à l’avenir bloquant, ce problème devrait être accepté dans l’état, je n’envisagerai pas de reprendre les 6 pans de l’écrou à la fraiseuse.

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Finalisation de la barre plate :

Il me fallait assurer la translation de la butée de perçage selon l’axe Y. A cette fin j’entrepris la réalisation d’une lumière.
Au préalable plusieurs trous de diamètre 6 mm furent réalisés en ligne sur la barre plate.
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La fraiseuse MF70 étant sortie je trouvai bien de réaliser cette rainure avec.

La pièce fut immobilisée sur la fraiseuse avec une chute de bois, j’évitai ainsi de fraiser la table.
Le rainurage fut long étant donné qu’en pratique je me limitais à 0.4 mm en profondeur de passe avec une vitesse de passe de 8 et non 15 comme préconisé sur l’emballage ou la documentation de la fraiseuse pour l’acier. La manivelle du X tournée à la main ne le fut pas en continu car il me fallait reprendre une position angulaire confortable pour chaque reprise pour la tourner.
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Concrètement la rainure que je fis mesure 65 mm de long dans un fer plat d’épaisseur 6.5 mm. Elle fut faite avec une fraise en carbure de marque Kemmer avec dents rectifiées en forme de diamant de 3.175 mm de diamètre de queue, de 38 mm de long, de hauteur de coupe 7.5 mm, de diamètre de coupe 1.6 mm.
Lors du fraisage la fraise tourna à la vitesse de 8000 tour /min correspondant à la vitesse 8 et non 15 soit 15000 tour /min comme préconisé en théorie sur le carton de l’emballage pour une fraise de 2 mm dans l’acier. Ne prenant pas le temps d’implémenter un dispositif électronique pour vérifier l’exactitude de la vitesse de rotation, je considérai une correspondance implicite entre les indications sur l’emballage et la sérigraphie du bouton du variateur de la fraiseuse MF 70.
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Pour rappel la table de la fraiseuse mesure 200 mm de large et 70 mm de profondeur et la course en X fait 134 mm et celle en Y fait 46 mm, un tour d’un volant correspond à 1 mm avec une graduation élémentaire tous les 0.05 mm. Munie d’un moteur de 100 w, sa masse est de 7 kg.

Une première fraise fut cassée au milieu du rainurage du premier trait sans doute allai je trop vite pour l’avance manuelle.

=> Je notai beaucoup de vibrations qui disparurent en partie en vissant la vis de blocage du Z, quant au mouvement en Y la fraiseuse ne permet pas de bloquer ce mouvement de ce que j’ai vu. Les mouvements de la table d’origine me semblèrent suffisamment durcis que je ne jugeai pas utile de les modifier. En baissant la vitesse forcément les vibrations diminuèrent, j’agis aussi sur ce paramètre, allant lentement mais surement. Le fraisage avec une protection auditive fut impératif, m’empêchant d’écouter simplement la radio sur pile à proximité.
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Une seconde fraise se cassa assez bêtement puisque ce fut en reculant le chariot avec la manivelle du X afin de faire une autre passe dans le bon sens d’usinage. Ensuite je pris la précaution de remonter un peu la fraise pour reculer et je passai régulièrement l’aspirateur pour dégager la rainure en cours de fraisage.

La première ligne devant moi fraisée je fis de même pour l’autre coté de la rainure. Avant de terminer le fond de la rainure du deuxième coté je décidai de casser toutes les dents de fer craignant que lors du fraisage du fond en se détachant ces morceaux viennent casser la fraise.
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Lors du fraisage du deuxième coté la rainure étant face à moi je vis mieux le déroulement du fraisage, il aurait fallu que je retourne la fraiseuse idéalement pour réaliser la première ligne.

Pour ce deuxième coté je décidai aussi de fraiser dans les 2 sens contrairement à ce que je fis initialement, ainsi la matière diminua tant à l’aller qu’au retour. Je limai ensuite très légèrement la barre plate.

Les trous de diamètre 6 mm percé furent sans doute d’un grand secours puisqu’ils permirent je pense le dégagement des copeaux et il y a eu moins de matière à fraiser.
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Au total j’évalue à 2 h le temps passé pour le deuxième coté, quant au premier c’est sans doute un peu plus.

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INTEGRATION, PREMIER ESSAI DE MISE EN SITUATION CONCLUANT DE LA BUTEE DE PERÇAGE :

Bien entendu je ne fus pas à l’abri d’erreurs en montant la butée sur la perceuse.

Intégration, problème du cylindre butée qui ne tournait pas rond :

=> Je notai un problème lié à l’extrémité du cylindre de la butée qui ne tournait pas rond étant donné le procédé de réalisation avec un retournement de la pièce à moins que ce soit lié à la problématique d’une liaison filetée qui n’assure pas un guidage précis. (Cf portée cylindrique à l’extrémité des mandrins Peugeot pour les centrer sur le filetage du bloc moteur.)

Afin d’avoir un état précis du défaut je relevai avec un comparateur le défaut de coaxialité en mesurant le faux rond à 12 mm environ du début (proche de l’écrou collé) puis à 12 mm du bout du cylindre butée (proche du palpeur et loin du trou de la goupille); ces 2 mesures furent faites avec le cylindre butée vissé en totalité ou partiellement dévissé.

Cylindre butée vissé au début 0.65 mm puis 1.22 mm.
Cylindre butée partiellement dévissé au début 0.6 mm puis 0.92 mm
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Je repris ensuite le cylindre butée vissé sur la vis embase de la butée et immobilisé via un contre écrou. L’idée était de faire une reprise externe du cylindre butée en prenant pour référence l’axe de révolution qui m’avait permis de faire le trou du taraudage M10. Le montage que je perçus comme scabreux, je pris quand même le risque de l’utiliser. En effet je n’avais pas de contre pointe de positionnée sur l’extrémité du cylindre butée. Je décidai par conséquent de prendre la vitesse la plus basse possible.
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Au début quelques passes prudentes en partant du mandrin se déroulèrent sans problème.

Mais en voulant prendre un peu trop 0.2 directement sur l’extrémité excentrée du cylindre butée, la pièce s’éloigna soudainement de sa position initiale dans laquelle elle avait été serrée dans le mandrin ; compte tenu des efforts le serrage n’a pas été suffisant sur les 6 pans de la vis M10 de l’embase. L’outil se coinça, il s’engagea trop dans la matière.
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Je décidai donc de faire un montage de reprise sur une tige filetée avec contre pointe.

Plus tard je trouvai une description d’une « poire à cuvette » qui aurait pu me permettre d’entreprendre l’opération précédente en toute sécurité, en plus ma pièce avait déjà été alésée en reprise m’assurant que l’extrémité alésée aurait pu servir pour cet artifice. Confronté à la mise en pratique précédemment d’une expérience hasardeuse de reprise en l’air, je relus donc avec intérêt l’usage d’une telle « poire à cuvette » en la notant pour la mettre en œuvre dés que possible.

Trouvant dans mon stock un crochet de chaîne à vache fileté M10 je coupai un morceau pour ensuite m’apercevoir assez rapidement qu’engagé dans le 3 mors la tige ne tournait vraiment pas rond. Aussi je me ravisai en prenant une chute de tige filetée qui répondit plus à mes exigences après une opération de chariotage pour en réduire le diamètre à une extrémité.
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Après reprise j’obtins une coaxialité du taraudage et de la surface externe du cylindre butée meilleure et suffisante dans l’état de l’ordre de 0.22 mm.
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Je refis ensuite le joint caoutchouc qui avait été abimé lors du démontage du cylindre butée.

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INTEGRATION, DEUXIEME ESSAI DE MISE EN SITUATION DE LA BUTEE DE PERÇAGE :

Le problème du cylindre butée qui ne tournait pas rond fut définitivement acté et devra faire l’objet d’une vigilance accrue lors du développement d’une seconde version.


Intégration, problème du point de fixation sur l’étau croisé :

A l’usage la tige filetée M10 et la chute de tige fileté M6 immobilisée au frein filet ne furent pas parfaitement concentriques, en tout cas ce fut ainsi qu’ils se révélèrent lorsque je les serrai sur l’étau croisé. Ce problème sera corrigé à l’avenir ou accepté dans l’état.
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Intégration, problème de la fixation sur le coté gauche de l’étau croisé impossible :

J’avais pris la précaution de réduire le diamètre de la tête de vis servant de point de fixation sur l’étau croisé, néanmoins le vissage sur l’étau fut impossible, je repris donc la pièce afin de prolonger cet épaulement.
DSCF5454 (Medium) - Copie.JPG

Intégration, problème du serrage de la barre plate, la rondelle peu pratique :

Quelques essais de serrage ne mirent pas ma patience à l’épreuve, cependant une idée de correctif rapide me vint à l’esprit et prolongea peu le temps de la mise au point pour l’intégration de cette butée. La rondelle initialement prévue était épaisse par rapport à l’épaulement de l’entretoise taraudée, elle ne dépassait que très peu de la barre plate. Je convenus donc avec succès de prolonger un peu l’épaulement de l’entretoise taraudée.
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Intégration, problème du serrage de la barre plate, pose d’un écrou moleté, réalisation d’une première version d’entretoise :

Retrouvant quelques écrous moletés stockés dans une boîte, ma conception initiale fut réévaluée et il m’apparut dés lors indispensable de mettre un second écrou moleté.

Cette évolution en phase d’intégration n’aurait théoriquement pas dû être faite puisque qu’elle retardait en quelque sorte la finalisation de ma première version, mais je n’étais pas en face à des obligations contractuelles !

Je partis donc d’un écrou moleté identique au premier, après perçage à 8.5 mm, j’assurai un bon début de taraudage avec un taraud machine M10 pris dans mon empilement de mandrin puis je continuai à la main avec un tourne à gauche.
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Lorsque je fis cette évolution je ne prévus pas immédiatement les conséquences qui en découlèrent par la suite, deux usinages pour arriver à une pièce assurant un serrage efficace.

Le remplacement de l’écrou hexagonal par un écrou moleté constituait certes une bonne évolution mais le serrage n’était plus efficace en effet je devais positionner cette écrou moleté avec son épaulement nécessairement contre la rondelle afin d’éloigner le moletage de la barre plate pour en avoir une bonne préhension.
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Je partis donc sur la réalisation d’une entretoise à la place de la rondelle, cette entretoise devait d’un coté comporter un évidement pour appuyer sur la barre plate sans repousser l’épaulement de l’entretoise taraudée et d’autre part sur le coté opposé un embrèvement pour noyer une partie de l’épaulement de l’écrou moleté. En définitive il s’agissait d’une entretoise avec 2 embrèvements percée ensuite au diamètre 10. Au moment de la rédaction je ne peux assurer si la pièce a été percée avant ou après la réalisation des embrèvements
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La pièce fut assez longue à réaliser, ce fut comme si l’outil ne coupait pas et je cassai en cours d’usinage une mini barre d’alésage. La matière était du fer à béton, une entretoise de 10 mm d’épaisseur, de diamètre 18 mm avec des embrèvements respectivement de diamètre 15 mm sur 1.9 mm de profondeur et de diamètre 12 mm sur 3.9 mm de profondeur.
Par la suite je réalisai que je devais utiliser des outils à aléser et non un outil à aléser dresser comme cela aurait dû être le cas, mais ce sera l’occasion d’une autre discussion.
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Bonsoir

INTEGRATION, TROISIEME ESSAI DE MISE EN SITUATION DE LA BUTEE DE PERÇAGE :

Intégration, problème du serrage de la barre plate, insuffisant avec l’écrou moleté, réalisation d’une seconde version d’entretoise :

L’entretoise réalisée précédemment pour interfacer l’écrou moleté et la barre plate s’avéra inefficace. En effet sans gros effort avec la butée mise en place sur l’étau croisé, un appui au bout de la barre plate exerçait un couple contre lequel les forces de frottements avec la petite entretoise usinée ne purent résister. Cela n’avait pas été mis en évidence lors d’un essai sur table sans l’étau croisé.

J’entrepris par conséquent la réalisation d’une seconde version de cette entretoise en utilisant un cylindre de plus grand diamètre afin d’avoir une couronne qui serrerait la barre plate sur une plus grande surface.

Après une découpe laborieuse d’un morceau de barre à mine de diamètre 30 mm à la tronçonneuse ; mon disque était sans doute un peu trop usé et j’ai déjà fait ce style de découpe par le passé ; je sciai donc ce cylindre brut de 15 mm d’épaisseur à la scie à métaux.

Ensuite des opérations élémentaires de dressage, perçage au diamètre 8.5 mm puis retournement pour dresser la deuxième face, suivirent sans problématique particulière.
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La pièce défaite j’observais sur mon marbre, surface en aluminium de la table de scie sous table d’une adaptation Peugeot une pièce bancale. Une passe à l’outil d’ébavurage manuel me permit de supprimer une bavure résiduelle suite au perçage précédant.

Distinguant une face dressée plus belle que l’autre, je décidai de serrer la pièce sur le mandrin 3 mors en écartant la face de la pièce du fond du mandrin. L’idée fut de laisser un espace de 1.9 mm avec une cale à bougie pour l’opération d’alésage suivante afin que la barre d’alésage ne butte pas contre le mandrin. La suite montra que ce n’était pas indispensable compte tenu du diamètre de l’alésage et des dimensions du mandrin.

La surface du cylindre étant encore brute après ce nouveau montage j’opérai une nouvelle opération de dressage très rapide puis un chanfrein. Enfin sortant l’outil pelle je réalisai prudemment une opération de décroutage puis un début d’épaulement. Je ne pris pas toute la largeur de l’outil à chaque passe fruit d’une mauvaise expérience passée.
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Par cette opération je voulus dresser un épaulement avec comme idée le retournement de la pièce et le serrage sur la surface usinée de l’épaulement dans un second temps.
Ma pièce serrée sur une surface brute, certes avec un petit mandrin, elle ne dépassait que peu du 3 mors mais un incident surgit, elle se trouva défaite partiellement du 3 mors.
Mon erreur vient sans doute du serrage sur une surface brute et d’une opération de tournage générant un effort transversal trop important compte tenu de la force de serrage dans le mandrin.
La littérature est pourtant quasi unanime lorsqu’il s’agit d’indiquer à partir de quand la contre pointe doit être positionnée, il est fait mention du fameux rapport L < 2D pour qualifier une pièce de courte. Mais l’effort transversal remettrait en cause ce rapport, c’est sans doute ce qu’il faut comprendre.

Suite à cet incident je décidai de remonter la pièce cette fois ci au fond du mandrin (avant elle était écartée de seulement 1.9 mm) puis je réalisai une nouvelle opération de dressage.

Ensuite je commençai une opération d’usinage intérieur, en l’occurrence un embrèvement. J’ébauchai pour ce faire avec une petite passe avec une mini barre d’alésage dédiée à l’alésage et non cette opération puis je passai aussitôt à la poursuite de cet usinage avec un outil à aléser et dresser 4974. La taille de l’embrèvement de diamètre 17 mm et de 2 mm de profondeur fut ensuite finalisée.

Je fus face à différents problèmes et questionnements concernant cette technique d’usinage d’embrèvements voire d’alésages borgnes qu’il faudra que j’en fasse un sujet à part. Il est important d’arriver à ses fins, mais très certainement ma pratique n’est pas faite dans les règles de l’art.

Le dressage de l’embrèvement fut fait aussi bien que possible avec les moyens du bord, conscient de ne pas forcément avoir des outils parfaitement affutés.
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Etape suivante, je perçais ma pièce à 9 mm mais j’abandonnai assez rapidement compte tenu des efforts mis en jeu consécutifs sans doute au perçage précédent à 8.5 mm et l’usage d’un foret extra court affuté à 130 degrés ce qui ne pouvait qu’engager trop dans la matière. J’alésai en conséquence ma pièce pour passer de 8.5 mm à 9.5 mm dans le but d’y faire passer une tige filetée M10 pour faire une reprise et charioter l’extérieur de cette seconde entretoise.

Montée tel quel, empêchée de tourner car bloquée par 2 contre-écrous, la pièce fut donc chariotée, décroutée, puis un épaulement fut réalisé afin de faire un dégagement pour ne pas que l’entretoise soit plaquée contre l’écrou moleté ; je finis ensuite par un chanfrein sur la face accessible.
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Une tentative de tronçonnage fut rapidement interrompue, je me contentai d’y faire une légère marque en provision d’une découpe future au besoin, à défaut le semblant de gorge facilite la prise en main de l’entretoise. Ma lame de tronçonnage aura besoin d’un affutage en règle plus tard.
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Je remontai ensuite la pièce dans le 3 mors pour chanfreiner l’autre face et j’opérai un dernier alésage car la tige filetée M10 de la butée de perçage se révéla être légèrement plus grosse que la tige filetée M10 qui me servit à faire une reprise en mixte.

Après essai le serrage via l’écrou moleté de la barre plate me parut satisfaisant.


Intégration, problème réduction de la distance de serrage de la barre plate avec la seconde version de l’entretoise :

L’entretoise réalisée fut plus épaisse que la première elle fera donc perdre de la marge sur la distance de serrage de la barre plate par rapport au bord de l’étau.
Cette perte pourra être compensée par une tige filetée M10 plus longue dans le dispositif du point de fixation sur l’étau croisé du fer plat.
A l’usage la seconde entretoise pourra être réduite, en mesure conservatoire une amorce de tronçonnage fut faite précédemment afin de marquer un éventuel trait de coupe.
Une solution simple et suffisante fut trouvée rapidement, il aura suffit de monter l’écrou moleté dans l’autre sens quitte à ce que le filetage de la vis M10 ne porte pas sur les quelques millimètres de l’épaulement de l’écrou moleté.
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Intégration, problème de la fixation sur le coté gauche de l’étau croisé impossible :

La prolongation de l’épaulement faite auparavant se révéla être insuffisante.
Je décidai donc de réaliser une rondelle dans une chute d’aluminium de diamètre 14 mm, une opération simple de perçage de 6 mm et une technique de tronçonnage sur de l’aluminium furent assez vite réalisées.
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Intégration, problème des 2 écrous moletés sensiblement sur le même plan vertical : PG 15

Les 2 écrous moletés après montage tombèrent quasiment dans le même plan vertical avec pour conséquence une perte de l’excursion en Y le long de la rainure de la barre plate à proximité de la tige filetée serrant la barre plate.
Les pièces à percer peu épaisse pourront facilement être décalées du mors fixe de l’étau par une plaque de fer ou une cale en bois, ce problème ne devrait pas être gênant par la suite.
Ce problème sera corrigé ultérieurement ou accepté dans l’état.
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  • #9
Bonjour

INTEGRATION, QUATRIEME ESSAI DE MISE EN SITUATION DE LA BUTEE DE PERÇAGE :


Intégration, problème du serrage de la barre plate, entretoise taraudée peu pratique :

Le serrage de la barre plate aura finalement paru peu pratique, décision fut prise de supprimer la partie laissée rouillée et après usinage un écrou M12 fut collé au scelle roulement comme cela fut précédemment fait.

La bague taraudée reprise sur une tige filetée M10 pour en charioter l’extérieur, je créai ensuite une portée cylindrique pour y coller l’écrou.
La suppression de la croute rouillée s’avéra comme souvent une longue opération, pour ne rien arranger la pièce était un peu excentrique puisque la reprise sur le taraudage n’était pas concentrique avec la partie rouillée.
L’épaulement d’origine sur lequel se fixe la barre plate percée au diamètre 16 mm fut repris pour en parfaire autant que possible le dressage pour améliorer la surface d’appui de la barre plate et donc le serrage. Comme il s’agissait d’une reprise et ne souhaitant pas refaire cet épaulement un défaut de concentricité marqua la circonférence, mais je l’acceptai dans l’état.
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J’envisageai un raccourcissement de cette pièce par sciage manuel puis je me ravisai quand je constatai que le tronçonnage s’opérait bien, je notai juste quelques légers blocages et patinages des courroies, mais de loin négligeables par rapport à ceux survenus lors du décroutage de la partie excentrée.
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Pour l’écrou M12 après alésage je raccourcis sa longueur en dressant un flanc. Par la suite négligeant la réalisation d’un chanfrein, je constatai la présence d’angles saillants sur les six pans de l’écrou, aussi j’optai pour une acceptation dans l’état.
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Intégration, problème risque de perdre la rondelle plate permettant une fixation de la butée sur le coté gauche de l’étau :

La rondelle intercalée sur la tête de vis servant de point de fixation sur l’étau croisé fut collée avec succès au scelle roulement. Depuis j’ai eu l’occasion de faire quelques vissages et dévissages de cette vis et la rondelle demeurait solidaire. Des réserves avaient été émises quand à cet usage hors norme du scelle roulement sur le forum, le peu de sollicitations dans mon usage firent que cela se passait bien. Toutefois à l’heure où j’écrivis ces lignes je fus tenter de tourner la rondelle à la main sans forcer et catastrophe elle tourna mais resta collée à la vis, un semblant d’effet ventouse.
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Intégration, problème les axes de la butée palpeur et de la tige filetée pour fixation sur l’étau ne sont pas parfaitement parrallèle :

Cela ne nuit pas au bon fonctionnement de la butée de perceuse, cependant plusieurs pistes pour corriger ce problème sont notées en attendant la clôture.
Dans un premier temps il me faudra agir sur la réalisation du cylindre butée dans une version ultérieure et aussi sans doute sur la vis embase pour constater le défaut résiduel et envisager de clore ce problème.

Je note aussi comme correctif possible le fait de dégauchir la barre plate avec une fraiseuse de gamme supérieure à celle de la MF70, voire de percer avec encore plus de soin le trou de diamètre 16 mm avec une tête à aléser, mais ces 2 derniers points ne seront pas réalisables de sitôt compte tenu des moyens actuels dont je dispose.

Intégration, problème le cylindre butée est difficile à tourner :

Une version ultérieure de la butée devrait résoudre ce problème avec la réalisation d’un cylindre butée parfaitement concentrique entre l’alésage et le taraudage de telle façon que la vis palpeur ne force pas sur toute la distance.
Un guidage de la vis d’embase dans le cylindre butée via une portée cylindrique ajoutée au bout et amovible pour un assemblage facile sera aussi une piste.
Parfaire l’alésage avec un alésoir manuel, une autre piste avec à la clé la découverte de cette technique.
Enfin remplacer le joint par une matière plastique assurant un bon glissement dans l’alésage du cylindre butée, à moins que ce soit redondant avec le guidage de la vis, sera aussi à envisager.

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Bonsoir

QUEL AVENIR POUR CETTE BUTEE DE PERÇAGE :

Une première version est maintenant opérationnelle. Après une mise en situation elle me semble suffisamment rigide.
Le défaut de concentricité sur l’extrémité du cylindre butée est acceptable.

Pour une seconde version de cette butée pour une rotation du cylindre butée j’entrevois les solutions suivantes :
- Faire le cylindre butée en plusieurs pièces bien ajustées plus courtes s’il le faut.
- Refaire le cylindre butée sans retournement en maintenant la pièce en contre pointe puis en lunette sans la défaire du 3 mors pour aléser à partir de l'extrémité, éventuellement avec un grain d'alésage si ce n'est pas possible avec une barre d'alésage.
- Refaire le cylindre avec retournement mais avec un procédé de reprise centrée soignée pour une bonne coaxialité si faire un alésage profond s’avère impossible.
- Refaire le cylindre butée et la vis d’embase de la butée avec une vis dotée d’un épaulement en bout permettant de faire le guidage de la vis via cet épaulement dans l’alésage du cylindre ajusté précisément. Pour ce faire, la vis embase devra sans doute être réalisée à partir d’une tige filetée ou d’une vis M10 partiellement filetée coupée et serrée sur la partie lisse pour garantir une bonne coaxialité du filetage et de l’épaulement.

En plus ces solutions devront s’entourer d’autres réflexions et des précautions sur mes procédures de tournage :
- Voir à l’usage de cette butée, par exemple les 10 mm de course en X sont ils suffisants.
- L’utilisation de stub en stock s’avéra sans doute indispensable pour gagner en temps de chariotage et faciliter le serrage.
- Un usage modéré des opérations de perçage profonde sera impératif, sauf en ébauche, un foret petit est souple, s’il dévie il laissera un avant trou non coaxial qui risquerait bien de faire dévier un autre foret plus gros, les trous devront être finalisés par un outil d’alésage.
- Au delà du trou de centrage préalable au perçage, un poussoir de foret pourrait être une bonne pratique pour des trous d’ébauche de gros diamètre, mais de toute façon le moteur et la transmission s’avèrent peu puissant, tout comme la contre pointe qui ne résistera pas aux efforts de perçage,
- Le montage avec empilement de mandrin ne permettra pas des perçages précis.
- Un serrage sûr des pièces en révolution devra être assuré par la contre pointe ou indirectement par une « poire à cuvette », « coupelle de centrage » ou « cône de centrage »,
- Le serrage de surfaces brutes tel que celle du fer à béton, d’une barre à mine ou une tête hexagonale de vis ne permet pas un travail en en toute sécurité et ce même si la pièce dépasse peu du mandrin.
- Les techniques de reprise ou serrage des tiges filetées devront être soignées, un serrage via les 6 pans d’une tête hexagonale de vis ne pourra garantir une bonne coaxialité avec le filetage.
- Un usage plus fréquent des comparateurs devra être envisagé pour des contrôles divers.
- Les opérations de taraudage manuel devront toutes être faites après amorçage sur le tour avec des tarauds machine pour ne pas risquer de dévier avec un second taraud finisseur.
- Un support de taraud machine M10 autre que l’empilage de mandrin sera bénéfique pour assurer une bonne amorce coaxiale du taraudage pour certaines pièces.
- Idéalement les filetages devront être faits au tour.
- L’introduction de technique de moletage dans mes usinages pour parfaire mes réalisations.
- L’utilisation d’outils parfaitement affutés là où une bonne finition est nécessaire.
- L’utilisation d’alésage manuel au besoin pour assurer une bonne finition de l’alésage du cylindre butée.
- L’utilisation de matière plastique ad-hoc pour assurer un frottement gras en lieu et place de joint caoutchouc. bleu


] Une troisième version avec une vis différentielle devrait à moyen terme être faite soit avec une conception assez différente ou en utilisant un filetage M6 à gauche, mais cela reste à confirmer.
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Bonsoir

Photos de la mise en situation.

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Pour une pièce mince contre le mors fixe :
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Pour une pièce profonde à raz du mors mobile :
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Butée relevée pour dégager l'espace :
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Butée coté gauche :
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Bonsoir

Les solutions pour maintenir une pièce avec la contre pointe pour sécuriser le tournage :


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Coupelle de centrage à 4 vis dédiée au centrage d'un arbre long le temps d'y faire une portée pour une lunette :
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La poire à cuvette, exercice de tournage conique en prime ! :
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Bonsoir

CONCLUSION SUITE A LA REALISATION DE CETTE BUTEE DE PERCAGE :

Le projet est finalisé pour sa première version. Des versions futures sont déjà prévues et resteront à concrétiser.

Cette réalisation fut encore l’occasion de capitaliser en expérience de tournage.
1) Confronté à la pratique je note encore quelques interrogations pour gagner en efficacité concernant la pratique de l’usinage des embrèvements et des épaulements.
2) La mise en position des pièces en l’air révéla encore quelques mauvaises surprises, la contre pointe devra être couramment utilisée pour des usinages de pièces serrées sur la matière brute.
3) Des solutions existent pour assurer un maintien en montage mixte même si la pièce ne peut pas avoir de point de centre,
4) La reprise de pièce sur tige filetée entre pointe me donna satisfaction.
5) Les surfaces de référence en particulier celle des visseries doivent êtres choisies avec précaution.

D’autre part je fis mes débuts dans le fraisage avec ma petite fraiseuse MF70.
Cette petite fraiseuse se révèle donc intéressante pour faire mes premiers pas. Je pensais dernièrement à la revendre neuve pour financer l’achat d’une fraiseuse X2 correspondant mieux à mes attentes de bricoleurs mais elle ne permettrait pas le financement conséquent d’une X2 sachant son prix potentiel en neuf et celui que je pourrais en espérer sur le marché de la revente.

Je me dirige sans aucun doute sur des modifications tout en sachant que cela restera une petite machine avec comme contrainte de la garder opérationnelle en ne partant pas sur des modifications longues, trop compliquées qui pourraient me décourager ou pas viable économiquement.

Des axes d’amélioration pour cette fraiseuse MF70 peuvent déjà être listés :
1) Un premier problème c’est la taille des fraises, il faudra que j’entreprenne le changement de broche et de motorisation, à savoir un moteur brushless et un porte pince ER11. En effet j’ai des fraises à queues cylindriques plus grosses qui se révèleraient sans aucun doute plus solides, il est dommage de ne pouvoir les utiliser tout en respectant la machine et en fraisant raisonnablement dans la matière.
Cela ouvrirait aussi des possibilités nouvelles je pense tel que l’usage de fraise concaves, convexes ou en forme de queue d’aronde, encore une fois avec des passes en rapport avec la machine.
2) Un second problème c’est le fait de tourner la manivelle, un moteur pas à pas permettrait d’automatiser un peu la translation de la table et d’assurer une régularité de l’avance.
3) Un troisième problème inhérent à la tête fixe non inclinable, cela réduit les possibilités de fraisage puisqu’il n’est pas possible par exemple de fraiser un vé ou une rainure sphérique par approximation.
4) Un quatrième problème c’est le bruit, il m’a fallu fraiser avec une protection auditive, heureusement j’opérai dans le sous sol d’une maison non mitoyenne.
5) Un cinquième problème c’est la course limitée sur l’axe Y, alors qu’une modification assez simple selon différentes sources assurerait un gain notable.
6)) un sixième problème c’est la taille de la table qui pourrait se révéler trop petite si la tête est inclinée ou si une pièce plus grande serait à usiner.


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