Choix de broche pour usinage Alu et + ...

[moissan]

Bonjour,
Quelqu'un qui a de l'expérience en usinage et qui travaille dans son sous-sol pour ses hobbys ne se casse pas la tête avec des "avances par dents" et autres chiffres que les fabricants d'outils de coupe publient pour les ateliers soucieux d'augmenter au maximum leur productivité. On voit et on entend si les conditions de coupe sont bonnes ou pas en fonction SURTOUT de la machine
Stan

c'est un drole de conseil ??? , essayer n'importe quel parametre et voir quand ça cassera moins de fraise ?

même quand on a une machine qui ne permet pas de travailler avec les parametre maxi des documentation , il est utile de calculer un peu pour etre bon du premier coup chaque fois qu'on change de fraise !

 

[biscotte74]

Drôle ? Je pense pas, il faut bien sûr commencer "doucement" et on entends parfaitement à quel moment ,cela vibre moins, quand le mouvement est plus fluide, perso je ne casse pas de fraise en faisant de cette façon, mais je suis pas un "pro" de l'usinage.

 

[ATV325]

c'est vrai Biscotte74

il faut arrêter de penser qu'à tout moment on ressort la calculatrice et même chez les pros !

ça n'est peut être pas le mieux mais c'est la réalité, qui change une courroie pour faire un perçage si la vitesse n'est pas trop éloignée de ce que l'on veut.

 

[stanloc]

Bonjour,
Quelqu'un qui a de l'expérience en usinage et qui travaille dans son sous-sol pour ses hobbys ne se casse pas la tête avec des "avances par dents" et autres chiffres...

Et quelqu'un qui débute, qui fait la conception d'une machine, s'il ne fait pas de calculs, comment fait-il?

Je pense que les données théoriques, les données des fabricants sont de bonnes bases pour débuter. Je suis persuadé qu'avec l'expérience on fait varier beaucoup de paramètres et on s'éloigne des valeurs théoriques.

Il construit son bati d'abord en suivant les conseils déjà donnés mille fois sur ces forums et ENSUITE il met des manivelles en premier et il tourne les manivelles en fraisant les matériaux et dans les conditions prévus sur le cahier des charges. S'il ne tient pas ces spécifs soit il s'en contente soit il améliore sa machine. ENSUITE il installe des moteurs bien dimensionnés et en avant les usinages en automatique.
Stan

 

[moissan]

c'est les proffessionnel experimenté qui peuvent se permettre de choisir au pifometre grace a l'experience

c'est comme les maçon qui font le melange de sable et de ciment completement au pifometre ... moi qui fait du beton une fois tout les tremblement de terre , je prend le temps de faire quelque calcul , et je fait bon du premier coup sans gaspilage ni risque de faire pas assez solide ... alors qu'il arrive que des pro aient le pifometre dereglé et on voit des travaux raté a cause de mortier trop pauvre ... ou vider le stock de ciment avant la fin du chantier parce qu'on en met trop

a plusieurs endroit ou j'ai travaillé , j'ai remplacé le tableau de vitesse de la perceuse a colonne par un tableau du diametre maxi qu'on peut percer avec chaque vitesse dans l'acier pour respecter une vitesse de 20 m/mn : en suivant ce tableau l'usure et la casse des foret diminue de façon spectaculaire !

 

[stanloc]

c'est les proffessionnel experimenté qui peuvent se permettre de choisir au pifometre grace a l'experience

"C'est en forgeant que l'on devient forgeron"

Stan

 

[dotrick]

Effectivement, avec ma fraiseuse, impossible de tenir les valeurs constructeurs avec de petites fraise (Ø6 à 10 en général), je ne tourne et n'avance pas assez vite...

Sauf erreur, pour de l'acier avec une avance de 20m/min (des données que j'avais confirmée par Mr Moissan), on obtient des vitesses variant de 1000 à 600 Tr/min. Votre moteur à une vitesse inférieure à 600 tr/min

Bonjour,
Quelqu'un qui a de l'expérience en usinage et qui travaille dans son sous-sol pour ses hobbys ne se casse pas la tête avec des "avances par dents" et autres chiffres que les fabricants d'outils de coupe publient pour les ateliers soucieux d'augmenter au maximum leur productivité. On voit et on entend si les conditions de coupe sont bonnes ou pas en fonction SURTOUT de la machine
Stan

c'est un drole de conseil ??? , essayer n'importe quel paramètre et voir quand ça cassera moins de fraise ?

Voyons Mr Moissan, c'est une méthode ! Elle a un nom: Essais-Erreurs... Et je mets volontairement le tout au pluriel.
En phase conception, ce n'est pas ma méthode, enfin si, des essais erreurs j'en fait mais le plus possible sur papier, cela me coute moins cher!
Peut-être que j'ai été trop marqué par les posters affichés dans ma première entreprise : "Bon du premier coup!"

Ensuite en utilisation, je rejoins les commentaires de Biscotte74 et ATV35, ou il faut commencer doucement. Cependant, à cette étape vous êtes déja moins débutant... vous connaissez au moins les plages dans laquelle vous pouvez naviguer!

au sujet de la démarche :

Il construit son bati d'abord en suivant les conseils déjà donnés mille fois sur ces forums et ENSUITE il met des manivelles en premier et il tourne les manivelles en fraisant les matériaux et dans les conditions prévus sur le cahier des charges. S'il ne tient pas ces spécifs soit il s'en contente soit il améliore sa machine. ENSUITE il installe des moteurs bien dimensionnés et en avant les usinages en automatique.

Je suis surpris par votre démarche...
Tout d'abord le cahier des charges (CDC). Très difficile à écrire un bon CDC lorsque l'on part de zéro ou que l'on n'est pas un expert en CDC. Vous allez me dire, c'est simple, cela tient en une ligne : "Concevoir une machine capable d'usiner le MDF, l'alu, l'acier et le gravage sur PCB."
Trop vague, objectifs trop flous, déception garantie!
Il faut faire une analyse fonctionnelle, lister les phases de vie de votre CNC ( eh oui pensez aussi à l'installation, la fabrication, l'utilisation, les déménagements, les nuisances bruits poussières...) lister les fonctions principales, les fonctions de contraintes, hiérarchiser le tout, prioriser etc... Que ceux qui l'on fait sur ce forum lève le doigt!
Le "Il" est débutant, c'est comme un lapin de 3 semaines, il ne connait rien du tout. Il atterrit dans les conseils déjà donnés mille fois qui pour lui sont en chinois... Parfois il reçoit des skuds : bah non tu ne peux pas usiner de l'acier avec une machine chinoise à 500$, bah non tu ne trouveras pas de broche qui tourne entre 1000 et 24000 rpm pour le gravage de tes PCB et l'usinage de tes freins à disques. ah les débutants vous nous faites bien marrer, lisez!

Des explications non chiffrés (machine pas assez rigide, trop de vibrations, trop légère, moteurs bien dimensionnés) sont peu utiles...

Quelques Tutoriaux/Posts classés/épinglés avec des exemples chiffrés serait plus bénéfiques... Et je peux contribuer!

PS: Pas mal l'idée des petites manivelles - Je l'avais vu sur certain plan 3D mais pas allumer sur l'utilité!Voir la pièce jointe Visio-AlgoCNC.pdfPour le Fun!

 

[biscotte74]

Il n'y a pas QUE les Ø de fraise à prendre en compte, mais aussi le nombre d'arrête de coupe et la nature de l'outils (et sauf erreur ,je ne pense pas l'avoir indiqué) ainsi que l'avance afin d'avoir une épaisseur mini du copeau (et là non plus, je ne pense pas l'avoir indiqué) et enfin le fait que je travaille principalement de l'aluminium, donc je confirme, avec MES fraises de 6, je ne tourne pas assez vite ,pour respecter les avances constructeurs, (fraise de Ø 6, 2 dents, carbure)............. ,vous me direz, ça fait QUE quelques années que j'ai cette fraiseuse et que je m'en sert, donc il est normal que je ne sache pas ce que je dit, je vais vous laisser là, à vos grande théories et aller faire du copeaux, amusez vous bien.

 

[stanloc]

Bonjour,
@ dotrick ; peut-être que cet échange :
https://www.usinages.com/threads/avoir-sa-fraiseuse-cnc-oui-mais.58239/
vous aidera dans votre démarche. Vous aurez au moins la vision de plusieurs personnes sur le sujet.
Stan

 

[carlos78]

Bonjour DOTRICK,

... Très difficile à écrire un bon CDC lorsque l'on part de zéro ou que l'on n'est pas un expert en CDC. Vous allez me dire, c'est simple, cela tient en une ligne : "Concevoir une machine capable d'usiner le MDF, l'alu, l'acier et le gravage sur PCB."
Trop vague, objectifs trop flous, déception garantie!
Il faut faire une analyse fonctionnelle, lister les phases de vie de votre CNC ( eh oui pensez aussi à l'installation, la fabrication, l'utilisation, les déménagements, les nuisances bruits poussières...) lister les fonctions principales, les fonctions de contraintes, hiérarchiser le tout, prioriser etc... Que ceux qui l'on fait sur ce forum lève le doigt!
Le "Il" est débutant, c'est comme un lapin de 3 semaines, il ne connait rien du tout. Il atterrit dans les conseils déjà donnés mille fois qui pour lui sont en chinois... Parfois il reçoit des skuds : bah non tu ne peux pas usiner de l'acier avec une machine chinoise à 500$, bah non tu ne trouveras pas de broche qui tourne entre 1000 et 24000 rpm pour le gravage de tes PCB et l'usinage de tes freins à disques. ah les débutants vous nous faites bien marrer, lisez!
Des explications non chiffrés (machine pas assez rigide, trop de vibrations, trop légère, moteurs bien dimensionnés) sont peu utiles...
Quelques Tutoriaux/Posts classés/épinglés avec des exemples chiffrés serait plus bénéfiques... Et je peux contribuer!

HS : Etant un amateur réalisant une CNC uniquement pour le plaisir de créer sa machine, je confirme ce que vous écrivez.
Je n'ai absolument pas eu besoin d'établir un CDC pour démarrer. Il m'a suffit d'analyser quelques réalisations présentées sur ce forum pour concevoir mon projet.
Mes connaissances en CNC etaient nulles. Elles se sont "un peu" enrichies sur ma 1ère machine. Il a fallu que je teste un certain nombre de solutions techniques et quelques composants CNC de base pour les évaluer et me forger mon opinion. Cela a un coût. Je confirme également que les infos glanées sont souvent très imprécises, et que dire des interventions totalement inutiles. Enfin ,rare sont ceux qui écrivent ce qui ne marche pas aussi bien que prévu sur leur machine.

Au sujet des broches, je n'ai pas de réponse. Je pense surtout que la machine universelle n'existe pas, et que l'usinage du métal nécessite une machine conçue uniquement pour cela. La broche n'est qu'un élement de cette machine.
Pour un usage amateur, la meilleure solution économique me parait être la transformation en CNC d'une fraiseuse dite chinoise. Le coût est d'environ 3000€.
Sur une CNC à portique, je préfere la solution d'une broche de fraisage couplée à un moteur. Ceci permet d'avoir une broche robuste équipée des roulements adequats, et une vitesse mieux adaptée à l'usinage du métal. Malheureusement, il semblerait que les chinois ne développent pas ce produit, et que chacun se lance comme il peut dans sa réalisation perso de broche. Cette solution est probablement aussi chère que la précedente, car la structure de la CNC doit être en phase avec la capacité d'usiner le métal.
Enfin, j'ai testé une broche chinoise watercooled de 2.2KW en ER20. Je ne pense pas honnêtement que celle-ci soit conçue pour usiner intensivement du métal.
La rumeur dit que les broches rectangulaires seraient plus robustes ... mais c'est la rumeur.

PS : J'ai beaucoup apprécié l'humour de l'algorithme

A+
Carlos78

 

[stanloc]

Bonjour DOTRICK,


Enfin, j'ai testé une broche chinoise watercooled de 2.2KW en ER20. Je ne pense pas honnêtement que celle-ci soit conçue pour usiner intensivement du métal.
La rumeur dit que les broches rectangulaires seraient plus robustes ... mais c'est la rumeur.

PS : J'ai beaucoup apprécié l'humour de l'algorithme

A+
Carlos78

Était ce la broche ou la machine sur laquelle elle était montée qui "n'était pas conçue pour usiner intensivement du métal" ????????????????????

C'est comme pour concevoir une cnc est ce que le point faible c'est le concepteur ou bien ce sont les renseignements disponibles sur internet et dans les livres ?????????

Stan

 

[carlos78]

Bonjour Stanloc,
Sur mon post, contrairement à beaucoup, je n'ai pas caché l'inaptitude de ma machine à usiner du métal.
Pour la broche, je reste quand même extrèmement sceptique pour son utilisation intensive sur une fraiseuse dans un atelier.

Sur l'inaptitude des concepteurs à concevoir une CNC, je ne me pose pas en expert : Chacun fait, en fonction de ses objectifs, avec ses moyens intellectuels et financiers .

A+
Carlos78

 

[moissan]

Sauf erreur, pour de l'acier avec une avance de 20m/min (des données que j'avais confirmée par Mr Moissan), on obtient des vitesses variant de 1000 à 600 Tr/min. Votre moteur à une vitesse inférieure à 600 tr/min

pour ne pas tout casser il ne faut pas melanger avance et vitesse de coupe

20m/mn c'est la vitesse de coupe determiné par la vitessse de rotation de l'outil

la vitesse d'avance et determiné en general par celui qui tourne les manivelle

la vitesse d'avance est plus pifometrique que la vitesse de coupe : a la main on voit facilement quand on avance trop vite

il ne faut pas chercher a memoriser l'avance en mm/min qui change pour chaque diametre : il faut plutot considérer l'epaisseur de copeau ou avance en mm/dent qui est beaucoup plus significative

et c'est la qu'on voit l'avantage de mettre la vitesse de coupe maximum tolerable par l'outil sans le griller : si on tourne trop lentement , il faut avancer lentement dans la même proportion pour ne pas faire des copeau trop epais et casser les petites fraise : avoir peur de tourner assez vite n'est pas de la prudence mais chercher les probleme inutile

un debutant doit calculer beaucoup plus que celui qui a deja tout vu de près ou de loin dans sa vie professionelle

je veux tordre le cou aussi a une mauvaise habitude dans certain millieu : prendre pour un signe d'incompetance de voir quelqu'un prendre le temps de calculer : celui qui est competant devrait tout faire du premier coup sans perdre de temps ...

pour moi c'est plutot celui qui prend le temps de reflechir qui fait le meilleur travail même si ce n'est pas celui qui s'agite le plus

 

Les vitesses d'avances en manuel je ne suis pas sur que tu puisses longtemps les tenir
Fraises 3 dents dans l'alu, avance de 0.05 mm/dent
20 mm (1430 t/min) : 214 mm/min
10 mm (2860 t/min) : 430 mm/min
4 mm (7160 t/min) : 1070 mm/min

Pour ma part, quand ma BF20 était en manuel
1 - à 3000 t/min j'etais au taquet (et j'y suis toujours je peux monter jusqu'à 5000 mais pas sur une longue période)
2 - 214 mm /min cela représente 1.8 tour de manivelle à la seconde (pas de 2mm) / 1070 mm/min représente 8.9 tr/s

Donc les avances je me suis toujours assis dessus. Je me calais sur 1 tr/s soit (120mm/min) voire jusqu'à 2 maxi par moment mais de toute façon au bout d'une demie heure j'en avais plein les bras (une manivelle de chaque coté de la table X) même a cette "faible vitesse" ainsi qu'aux creux des mains avec la @$%# manivelle, ma table étant réglée assez dur.
Les rares fois ou j'ai cassé une fraise c'était à cause de bourrage (copeaux dans rainures, etc ...) donc vitesse excessive oui mais pas a cause de vitesse excessive/théorique. Et en y repensant c'était avec des fraises 4 dents, pas adapté à l'alu sauf une ravageuse de 10 mm mais qui avait été fragilisée par un nettoyage à la soude

 

[moissan]

ça montre bien l'utilité de calculer !

dans la ferraile , je cherche toujours la vitesse de coupe maximum avec l'acier rapide , et ça donne des vitesse d'avance raisonnable

mais avec l'alu en tournant a la vitesse theorique , si on ne peut pas faire une vitesse d'avance donnant un copeau minimum , on gratouille et on use l'outil

il peut donc etre utile de tourner moins vite pour avoir une epaisseur de copeau raisonable a la vitesse d'avance qu'on a envie

quel est cette epaisseur minimum de copeau ? completement different suivant la qualité d'affutage , et surtout ce qu'a deja vu l'outil

 

[carlos78]

En accord avec CHLORE et MOISSAN : en manuel on ne peut pas tenir les vitesses de déplacement théoriques garantissant les vitesses de coupe. Comme il ne peut physiquement y avoir de coupe en dessous du copeau minimum, on ne peut pas respecter les vitesses de coupe.

Explication avec 2 exemples perso :
- Sur ma ZAY7045FG, par construction la broche tourne maxi à 1250 tr/mn : Avec une commande manuelle à la manivelle j'obtiens environ un déplacement de 180 mm/mn (1tr de manivelle/s). Si j'utilise une fraise à 3 dents, j'obtiens une avance par dent de 0.05 mm. Ca tombe bien, puisque je souhaite avoir un copeau mini de 0.05mm.
Je lis sur le document cité en réference par DOTRICK que, pour usiner de l'alu de faible dureté avec un copeau de 0.03 à 0.1mm, la vitesse de coupe préconisée pour une fraise HSS est de 250 m/mn. J'en déduis dans ce cas que dès que ma fraise 3 dents fait moins de 64 mm de diamètre que je ne respecte plus la vitesse de coupe (Avec une fraise de 4 mm je tombe seulement à 15,7 m/mn ...).
- Sur ma CNC, ma vitesse de déplacement max en usinage est de 600 mm/mn. Avec une fraise à 3 dents, si je veux toujours garder un copeau mini de 0.05 mm/dent je ne dois pas dépasser les 4000 tr/mn sur la broche. Pb : Que devient le couple résiduel de ma broche 2.2KW à 4000 tr/mn ? J'ai pas trouvé de réponses sur le forum, et j'ai pas essayé.
Pour éviter de descendre trop bas en régime, je peux me limiter à une fraise ayant 2 dents (8000 tr/mn) ou 1 dent (12000 Tr/mn).
Si je prend l'hypothèse d'une vitesse de 8000 tr/mn sur la broche (donc une fraise 2 dents et 0.05mm/dent), je constate que mon diamètre maxi de fraise utilisable sur de l'acier est seulement de 1.2 mm (30 m/mn) et sur de l'alu à faible dureté de 10 mm (250 m/mn). Même en passant à 4000 tr/mn sur la broche, je n'usinerai pas gros sur de l'acier.

Ceci uniquement pour dire que le choix d'une broche est très lié à la machine, et que en ce qui concerne les broches chinoises qui tournent "trop" vite dans certains cas, une solution à mon avis pour pouvoir les utiliser efficacement est d'avoir une vitesse de déplacement usinage sur la CNC d'au moins 1600 mm/mn.

A+
Carlos78

 

[dotrick]

- Sur ma CNC, ma vitesse de déplacement max en usinage est de 600 mm/mn. Avec une fraise à 3 dents, si je veux toujours garder un copeau mini de 0.05 mm/dent je ne dois pas dépasser les 4000 tr/mn sur la broche. Pb : Que devient le couple résiduel de ma broche 2.2KW à 4000 tr/mn ? J'ai pas trouvé de réponses sur le forum, et j'ai pas essayé.
Pour éviter de descendre trop bas en régime, je peux me limiter à une fraise ayant 2 dents (8000 tr/mn) ou 1 dent (12000 Tr/mn).

Est ce que la vitesse de déplacement max que tu cites c'est Vf (la vitesse d'avance à programmer?) Parce que d'après que j'avais compris, ce paramètre est issu de la vitesse de coupe moyenne (Vc en m/min). Dans ce cas, avec une avance (Vf en mm/min) de 600 on aurait une vitesse (Vc en m/min) de 126... Précédemment, quelqu'un à écrit qu'il fallait 20 m/min pour l'acier... Je suis perdu...
Admettons que je n'ai pas tout compris (fort probable...) Le couple nécessaire dépend de la profondeur de passe. Admettons que tu prennes le max de l'outil soit 6mm pour une fraise de 10mm. Il faudrait 15Nm à la broche. Le couple max que j'ai vu sur des électrobroches chinoises fort couple à 1000$ d'une puissance de 6KW c'est max 6Nm. Les plus courantes doivent tourner autour d'1Nm pour 2.2KW.
Si on prend le problème à l'envers, que peut on faire avec 1Nm : En gardant les paramètres ci dessus, on réduit la profondeur de passe à 0.4mm, on trouve alors 1Nm pour 4000tr/min effort de coupe de 21DaN.
J'ai bon? Voir la pièce jointe Spindle UGRA -(SY130160-4P0901)-SFM7171C-6.00KW-300HZ-ER50.pdfElectroBroche 6Kw - 6NmVoir la pièce jointe Spindle - SFM3542B-ER20-1.5KW-0.6Nm.pdfElectrobroche 1.5Kw - 0.6Nm

 

Je pense qu'il parle de de vitesse de coupe dans l'alu

 

[stanloc]

Bonjour,
C'est curieux personne ne parle de la longueur de l'arc de cercle usiné par les dents de la fraise, qui est un paramètre essentiel ni du sens d'usinage : avalant ou opposition.
Stan

 

Je pense qu'il parle de de vitesse de coupe dans l'alu donc les 126 m/min sont à peu près cohérents.

@stanloc : personne n'a non plus évoqué le risque de faillite d'une banque ... et pourtant cela à plus d'influence sur le choix/achat de la broche que de discuter du sens d'usinage.
et pour ce qui est de la longueur d'arc d'une dent merci de nous instruire puisque c'est essentiel

 

[dotrick]

Bonjour,
C'est curieux personne ne parle de la longueur de l'arc de cercle usiné par les dents de la fraise, qui est un paramètre essentiel ni du sens d'usinage : avalant ou opposition.
Stan

Je rappel le sujet du post: "Choix de broche pour usinage Alu et + ...".
Le sens d'usinage en avalant ou en opposition agit sur l'état de surface suivant le type de matériau. Il ne dimensionne en rien la broche.
Quant à l'arc de cercle usiné, ce paramètre est déjà intégré dans les données des constructeurs de fraise. Ce paramètre est donc pris en compte.

Je suis surpris qu'avec un statut de pilier sur ce forum et 770 messages vous posiez ce genre de question.

... à moins que ce soit pour agacer Chlore, et là ça marche !!!

 

[stanloc]

Dotrick, à voir vos réactions je pense que vous devez avoir très peu d'expérience en usinage.
Stan

 

... à moins que ce soit pour agacer Chlore, et là ça marche !!!

 

[carlos78]

Dans ton doc :
(1) Vf (= n * fz * z) est nommée vitesse d'avance, c'est bien la vitesse de déplacement de l'outil.
(Avec mes chiffres : n = 4000 tr/mn, fz = 0.05 mm, z = 3. Donc Vf = 4000 x 0.05 x 3 = 600 mm/min)
Ce paramètre n'a rien a voir avec la vitesse de coupe.
(2) Vc = (n * 3.14 * D) / 1000

En théorie, on devrait déterminer à partir du matériau à usiner, du matériau de la fraise, des conditions d'usinage et du diamètre de la fraise une vitesse de rotation de la broche (formule 2).
Puis à partir de cette vitesse de broche, de la valeur d'épaisseur du copeau désiré et du nombre de dents de la fraise la vitesse de déplacement de l'outil (formule 1).
En pratique, la vitesse de déplacement max de la CNC conditionne le nombre de tours maxi de la broche, et celui-ci donne en fonction du diametre de la fraise une vitesse de coupe qui ne doit pas dépasser la vitesse de coupe préconisée.

Le DATASHEET SFM3542B (puissance 3 KW) est intéressant. Il montre que le couple est uniquement de 0.6N.m à 400 Hz (24000 Tr/mn) et qu'il chute linéairement à un peu plus de 0.12 N.m à 100 Hz (6000 Tr.mn). Cela confirme mon sentiment que le couple disponible pour le fraisage est très faible, et la mienne est une 2.2 Kw ...

Ma vision des calculs est la suivante :

1er exemple : une fraise à 2 dents et une avance par dent de 0.05 mm. On va à fond sur la broche 24000 tr/mn pour garder un couple maxi. La vitesse de déplacement théorique est de 2 * 0.05 * 24000 = 2400 mm/mn
Pour viser exactement la vitesse de coupe de 250 m/mn de l'alu, le diamètre maxi de ma fraise sera : 250 000 / (24 000 * 3.14) = 3.3 mm - Prenons une fraise de 3mm
Le couple est de 0.6 N.m, l'effort de coupe maxi est de 0.6 * 1000 / 1.5 = 400 N, Kc= 140 DaN/mm2, la section du copeau est de 40 / 140 = 0.28 mm2, le copeau fait théoriquement 0.05mm d'épaisseur, la hauteur de passe maxi est donc de 0.28/0.05 = 5.6 mm
Avec la même fraise de 3 mm et 6000 tr/mn la hauteur de passe chute à 1.4 mm ...

2ème exemple plus proche de la réalité : Une fraise HSS 3 dents de 6mm. La machine me permet un déplacement de 1000 mm/mn. Copeau de 0.05 mm/dent.
La vitesse de rotation de la broche est : 1000 / (3 * 0.05) = 6666 Tr/mn
La vitesse de coupe obtenue est : (6666 * 3.14 * 6) / 1000 = 125 m/mn
Le couple est de (0.6 * 6666) / 24000 = 0.2 N.m
L'effort de coupe est de (0.2 * 1000) / 3 = 66.7 N = 6.67 DaN
La section de copeau est de 6.67 / 140 = 0.0476 mm2
La hauteur de coupe maxi est : 0.0476 / 0.05 = 0.95 mm

Si je reprend tes chiffres : avec une profondeur de passe de 6mm, un copeau de 0.05mm/dent, et une fraise de 10mm :
La section du copeau est de 6 * 0.05 = 0.3 mm2
L'effort de coupe est de : 140 * 0.3 = 42 DaN = 420 N
Le couple nécessaire est de (420 * 5) / 1000 = 2.1 N.m (je ne vois pas comment tu trouves 15 N.m)
Le calcul s'arrète là car la broche SFM3542B est incapable de fournir ce couple même à 24000 Tr/mn
Par contre pas de problème pour l'autre broche en ER50 qui peut atteindre 6 N.m à 9000 Tr/mn . Quel est le prix de cette broche ?

Si je me trompe, les experts pourront amender ces calculs.

A+
Carlos78

 

[dotrick]

Beau travail, Merci!

Je vais relire cela ce soir à tête reposé.

Le DATASHEET SFM3542B (puissance 3 KW) est intéressant. Il montre que le couple est uniquement de 0.6N.m à 400 Hz (24000 Tr/mn) et qu'il chute linéairement à un peu plus de 0.12 N.m à 100 Hz (6000 Tr.mn).

Selon datasheet, la puissance de SFM3542B est de 1.5KW et non pas 3Kw ( Important pour la suite)
Le couple est constant, la puissance augmente progressivement. P(W) = C (N.m) * w(rad/s) (w pour omega). Dans le cas de la datasheet, il faut trouver la relation entre la fréquence en Hertz et la vitesse de rotation du moteur, probablement 60. Rpm = (pi /30 ) rad/s
Exemple : Pour F=400Hz, omega = 2400 rad/s et P = 0.6Nm x 2400 soit 1.44Kw (pour 1.5Kw) ça colle!

 

[carlos78]

Exact c'est bien une broche de 1.5Kw. J'ai été trompé par le graphe qui monte à 3 KW.
Si on regarde à 400 Hz on a 24000 Tr/mn (400 tr/s = 800 Pi rad/s) et 220V triphasé.
on a effectivement 1500 = 0.6 * 800 * Pi
Il semble que la variation en rotation est obtenue par une variation de la tension. Perso j'y connais rien.
J'ai un doute sur le fait que le couple reste constant.

La bonne surprise est que par extrapolation, ma broche de 2.2Kw aurait un couple "constant" de 0.88 N.m ( 2200 = 0.88 * 800 * Pi)
Ca ne change pas fondamentalement la donne, mais c'est "un peu" mieux.

NB : Une Grosse Broche de 6 Kw air-cooled et 6.35 N.m coute 2625€ et pèse 40 Kg ... faut la machine derrière pour pousser !!

 

[dotrick]

Dans ton doc :
Si je reprend tes chiffres : avec une profondeur de passe de 6mm, un copeau de 0.05mm/dent, et une fraise de 10mm :
La section du copeau est de 6 * 0.05 = 0.3 mm2
L'effort de coupe est de : 140 * 0.3 = 42 DaN = 420 N
Le couple nécessaire est de (420 * 5) / 1000 = 2.1 N.m (je ne vois pas comment tu trouves 15 N.m)

Je n'avais pas vu ton commentaire sur les 15N.m.
J'ai pris comme effort spécifique de coupe Kc (350DaN au lieu de 140DaN). Ce qui explique une partie de la différence...
Ensuite je calcul la puissance de coupe et j'en déduis le couple. Pour le calcul de puissance, j'utilise l'avance en m/min. Je prenais 20m/min. Je trouvais 1050W...