Comment usiner 1 gorge dans 1 alésage - sur 1 pièce qui n'est pas de révolution?

[SIMEARTH]

Bonjour,

J'étudie un étrier de frein à disque de vtt (cf photo ci-jointe).

Mes questions :

- Comment et avec quels outils sont usinés l'alésage et la gorge ? (Tour ou fraiseuse?)

- D'après vous, est-ce une opération "facile"?, combien de temps d'usinage faut-il pour ces 2 opérations ?

- Comment et avec quel outil ferait-on pour usiner la gorge si la pièce était longue (type 500mm) et ne permettait pas de passer sur un tour ?

Données :

- Matériau : alu de fonderie.
- Le Ø de l'alésage est entre Ø21.00 et Ø21.06mm (3 mesures au pieds à coulisse précision 0.02)
- L'alésage reçoit un piston de Ø20.9 donc la précision du Ø de l'alésage ne doit pas être extrême
- La position de l'alésage n'a pas une précision énorme (on peut considérer du +/-0.1) dans le plan normal à l'axe
- Perpendicularité de l'axe de l'alésage par rapport au 2 plans usinés (visibles sur la photo) : on peut considérer du 0.1
- La gorge sert à accueillir un joint à section carrée

Merci d'avance

 

[Dxmax]

Bonjour,
Voici quelques réponses:

- Comment et avec quels outils sont usinés l'alésage et la gorge ? (Tour ou fraiseuse?)
Perso, je partirais sur la fraiseuse+tête à aléser, mais c'est probablement aussi faisable au tour en montant la pièce su un plateau de bridage.

- D'après vous, est-ce une opération "facile"?, combien de temps d'usinage faut-il pour ces 2 opérations ?
Tout dépend de ton ébauche: sera t'elle facile à dégauchir? les faces de références de cotation pas trop galère à utiliser ? l'alésage déjà ébauché ou tout à faire ?

- Comment et avec quel outil ferait-on pour usiner la gorge si la pièce était longue (type 500mm) et ne permettait pas de passer sur un tour ?
tu veux dire un alésage de 500mm de profondeur ? si c'est le cas, si, ça peut passer sur un tour suivant le diamètre (pour Ø21, ça serait vraiment chaud) mais c'est très chiant à faire et très coûteux en plus d'être dans 99% des cas inutile (on n'a (presque) jamais besoin d'une telle longueur de guidage interne et on est quasi assuré d'avoir des soucis au montage: rectitude et cylindricité très compliqués à tenir su de telles longueurs).

@ ta dispo si besoin.


Flo

 

[jeje_03]

Salut,

Je completerai la prose de Dxmax par:

Si bridage, le plus long c'est le centrage de la pièce sur le plateau, une gorge de circlip c'est rien à faire. le pointage si.

Pour le dernier point, de toute façon si tu ne peux pas faire au tour car tu considère que la pièce est trop longue... si tu veux faire çà sur une fraiseuse... il faut pas que ce soit une gamine...

bref tout dépend du maétriel que tu as à ta disposition.

A+

 

[damy]

Tout dépend de l'équipement ,en fraisage conventionnel il te faut eu plateau circulaire et comme outil soit une fraise "Woodruff ou fraise a T".
Pour le temps ,un certain temps (montage du circulaire ,bridage et réglage ,après une bonne heure d'usinage pour alésage gorge de joint et chanfrein )

En numérique le développement circulaire est crée par la cn mais les outils resterons les mêmes

 

[SIMEARTH]

Merci à tous pour les réponses, c'est instructif

Alors, mes questions manquaient un peu de précisions.

En fait j'étais dès le début dans une façon de penser "CN" puisque la pièce en question est une pièce produite en grande série. Il s'agit d'une pièce moulée (sous pression je pense), toute les faces peintes en noires sont très probablement brut de moulage, seules les surfaces couleur alu ont été reprises en usinage (les 2 faces d'appui, leur 2 trous associés, l'alésage Ø21, la rainure et les éventuels chanfreins associés), tout cela en une seule OP très certainement (j'explique rien hein, je récapitule juste ). Il est probable que les pièces brut soient placées dans un outillage/gabarit qui les positionne par rapport à certaines de leur face brut. Donc je pense que dans ce cas il n'y a pas vraiment de problématique lié au positionnement, centrage et prise de référence.. non?

@ Dxmax, puisque le brut est moulé c'est probable qu'il possède déjà un "trou" et qu'il n'y ait besoin de gratter que 2-3 mm pour obtenir l'alésage final. Mais étant donné qu'on est sur de l'alu, est-ce que ça change grand chose en terme de temps d'ébaucher un pré-trou Ø20xprof.10 ?

Pour la pièce de 500mm, je ne parlais pas de la profondeur de l'alésage je parlais du même alésage (même profondeur L=10 et même diamètre Ø21) mais sur une pièce de largeur 500mm qui nous empêcherait de la mettre dans les mors d'un tour.


Pour info, je pose ces question car je réfléchi à un concept de bras oscillant pour vtt qui serait usiné dans la masse (j'ai conscience des coût de fab associés et de l'aspect fou du concept c'est juste une idée pour l'instant) et j'envisageais d'intégrer dans ce bras un étrier de frein, autrement dit y ajouter les 2 usinages dont on parle. Le bras serait usiné en CN (3 axes surement) et du coup on aurait pas de problématique de mise en référence pour les 2 usinages en question (enfin disons que y'aurait une seule mise en réf pour 1 OP qui intégrerait tout un tas d'autres usinages).


Des sceptiques me disent que l'usinage d'un étrier de frein est très délicat (et très cher bien sur..), je voulais juste avoir un ordre de grandeur du temps d'usinage (pur) des ces 2 éléments (alésage + gorge) sur CN.

@damy, les 1h d'usinage me paraisse beaucoup (de mon point de vue de mec qui n'y connait rien ), j'imagine que tu parles de conventionnelle ?. C'est bête mais en CN j'aurais dis 2-3min à tous casser, je me plante ?


Donc pour récapituler, les 2 usinages peuvent se faire par :

- tournage (si pièce globale pas trop grande)

- Fraisage conventionnel, avec plateau circulaire (tête à aléser + fraise woodruff)

- Fraisage CN (tête à aléser + fraise woodruff)


Merci encore pour vos conseils!

 

[Dxmax]

Si on se place dans une optique série effectivement ça change beaucoup de choses.

Je valide la logique de l'outillage dédié pour le positionnement, en série c'est primordial pour gagner du temps et de la répétabilité.

Mais: en simplifiant beaucoup: 1 outil= 1 opération d'usinage

Pour l'ébauche de l'alésage, il faut bien garder en tête que dans 95% des cas minimum, la préparation de la machine (incluant la mise en place du gabarit, la mise en place du brut, le chargement des outils et du programme, le temps de programmation...) et les temps de changement d'outils sont toujours beaucoup plus longs que le temps d'usinage pur. Ces temps sont bien sur payants quand tu commandes un usinage.
Du coup: une opé en plus et c'est un outil en plus à acheter, préparer, programmer ... donc du temps+outil=argent=> non négligeable dans une prod série (d'où l'heure proposée par Damy).

En cn: à mon avis ça se ferait probablement en contournage (fraise 2tailles), puis fraise 3tailles pour ta rainure.

Pour ce qui est de ton idée techniquement, il va te falloir intégrer effectivement le ou les pistons et leur étanchéité, mais aussi l'emplacement de la plaquette et sa retenue mais surtout les canaux hydrauliques qui ne sont pas toujours simples.
De plus, le problème majeur que je vois c'est que tu seras tributaire d'un seul fournisseur pour ton étrier ( attention au évolutions de ses gammes qui du coup rendront tes bras oscillants incompatibles) à moins de concevoir par toi même un étrier mais là c'est plus le même boulot (en usinage mais surtout en conception).

 

[damy]

@damy, les 1h d'usinage me paraisse beaucoup (de mon point de vue de mec qui n'y connait rien ), j'imagine que tu parles de conventionnelle ?. C'est bête mais en CN j'aurais dis 2-3min à tous casser, je me plante ?

Damy a quelque heure de vol"dans l'usinage en particulier dans le moule métallique (a ce jour environ 42 ans)" quand je parle d'une heure,ce temps comprend le montage le réglage la recherche des outils et des fois leurs façonnement,ensuite le contrôle... Pour établir ensuite une série ayant fait tout ces paramètres effectivement le cycle d'usinage est rapide.

 

[SIMEARTH]

Merci pour les complément d'info,

@Dxmax

Tu fais bien de le rappeler, après j'ai quand même conscience de tout ces temps hors usinage.

En fait pour info je suis concepteur méca et il y a un atelier CN dans ma société actuelle (je reste biensur un touriste en usinage mais j'ai des notions et réflexes pour concevoir en faisant attention au coût et à la faisabilité). Les gars sont un peu sous pression et overbookés donc je ne leur fait pas part de toutes mes interrogations sur mes projets perso vélo, et c'est pour ça que je suis ici Tout ça pour dire que quand je conçois des pièce perso, j'essaye encore plus que d'habitude de prendre en compte pas mal de critères, optimiser la conception vis à vis de la prod, n'utiliser que des fraises classiques, etc... . Quand je ferais réaliser mes projets en cours (via ma société probablement, si j'y suis toujours d'ici là), je ferais en sorte de mâcher le travail de mon collègue en FAO, de négocier des prix sur la matière, etc ... bref réduire les coûts là où je peux, en accord avec tout le monde ; et du coup j'ai tendance à bien dissocier les différentes étapes de la prod (définition des gammes, prog, prépa/réglage machine, temps total d'usinage (dont changement d'outils).

Pareil, quand je participe à des chiffrages, le chef atelier estime un temps prépa et un temps d'usinage par pièce et on multiplie tout par les quantités et le taux horaire, c'est tout. Les usures outils et le temps de chargement pièce sont compris dans le taux horaires théoriquement je pense.. enfin bref j'en dis pas plus, j'ai peur de dire des conneries et c'est surement variable d'une société à l'autre ).

Tout ça pour dire que quand je demandais plus haut une estimation de temps je parlais du temps usinage + les changement d'outils associés. J'étais pas clair. Et je comprends du coup l'heure estimée par Damy.


Enfin, la finalité dans tout ça aurait été de faire le rapport "temps d'usinage de la partie étrier / temps d'usinage globale de mon bras oscillant" (que j'aurais estimé très arbitrairement à 5-6h de 3 axes). Un rapport très faible m'aurait conforté dans le fait que l'intégration de l'étrier passait inaperçu dans l'usinage globale du bras.


Après effectivement, il y a les canaux hydrauliques... (1 canal Ø2 à 45° sur le 1/2 étrier de la photo..) que j'ai négligé pour l'instant. Le logement des plaquettes, je l'ai prévu via une poche usinée par une fraise 2 tailles mais c'est pas super convaincant.


Et oui il y a aussi la problématique de la compatibilité avec un fournisseur, tout un débat. L'idée était bien sur de reprendre tous les composants d'un étrier (pistons, joints, etc...) et de recréer "uniquement" le corps d'étrier ; mais ça me contraint à une marque et un model précis. Mon but était simplement une production unitaire d'un proto, donc je sais ce que je veux comme frein et peux me réapprovisionner à temps en cas d'évolution de gamme.

Bref, ce n'est qu'un vague concept que j'ai envisagé, peu probable que ça reste d'actualité longtemps



@ Damy, ok ça marche ! à aucun moment je me serais permis de mettre ton estimation en cause !



Juste pour revenir sur 2 points techniques plus haut :

- Faire un alésage en contournage par fraise 2 tailles : quelle précision maxi peut-on atteindre sur le Ø de l'alésage ? A partir de quelle précision doit-on passer sur un alésoir ? (ou alors le choix de ces 2 outils n'a rien à voir avec la précision visée...)


- Pouvez-vous me confirmer que la différence entre une fraise 3 tailles et une fraise woodruff est juste la présence d'une extension sous la fraise 3 tailles qui ne lui permet pas d'usiner une forme en T ?


Merci !

 

[USI64]

- Faire un alésage en contournage par fraise 2 tailles : quelle précision maxi peut-on atteindre sur le Ø de l'alésage ? A partir de quelle précision doit-on passer sur un alésoir ? (ou alors le choix de ces 2 outils n'a rien à voir avec la précision visée...)

Avec une fraise carbure et interpolation circulaire tu peux atteindre le centième ,après si tu utilise un alésoir cela est mieux adapté.

- Pouvez-vous me confirmer que la différence entre une fraise 3 tailles et une fraise woodruff est juste la présence d'une extension sous la fraise 3 tailles qui ne lui permet pas d'usiner une forme en T ?

Oui
Pour ta pièce la gorge intérieure sur cn prend la woodruff .
Slts

 

[SIMEARTH]

@usi64 : merci !

 

[damy]

En fonction de la CN ,on peut arriver a faire un "H7" en contournage ,Le tout avoir un bonne fraise ,juger par rapport a la hauteur de l'alésage des passes en Incrémentale en Z
Prévoir une attaque tangentiel pour plus de finesse .

 

[damy]

Maintenant entre une woodruff et une fraise 3 tailles ! il faut penser a la matière que l'on usine "l'alu est tendre mais colle au dents"
Une woodruff est plus rigide mais ne procure pas un bonne état de surface surtout sur les flans .De toute façon,la fraise sera inférieur a la section du logement de joint
(voir le tableau fournis par le fabriquant de joint )

 

[SIMEARTH]

Ok, Damy, merci pour les conseils

 

[kiki86]

bonsoir
OK pour le H7, mais l’état de surface ???

 

[damy]

Avec un fraise 2 tailles diam 12 neuve pas de problème ,penser a créer la passe de finition après avoir usiner la gorge de joint et chanfreins
pour minimiser les bavures .
Pour l’état de surface ,l'élément se logeant dans l’alésage est t'il en mouvement ?