CQ6125 Modification entraînement broche

C'est un projet en cours de réalisation. Donc il n'est évidemment pas complet ...

Pourquoi cette modification ? Comme beaucoup de ces petits tours l'entraînement de la broche est à deux courroies, une première démultiplication par courroie crantée entre moteur et une poulie intermédiaire, puis une seconde entre cette poulie d'un bloc et la poulie à 3 gorges de la broche. Donc 3 vitesses ou plages si on utilise un variateur.
Par ailleurs, une poulie 3 gorges directement sur le moteur permet 3 autres plages de vitesses plus rapides, sans passer par la poulie intermédiaire, en attaquant directement celle de la broche.


Le problème auquel je souhaite remédier vient de ce que la courroie crantée est, d'une part, fragile et, d'autre part, non standard. Et pas donnée ... Le pas est de 4,72mm, la matière, genre plastique Il y a eu récemment un fil sur cette courroie.
Pour ne rien arranger, lorsqu'on met un moteur plus puissant (1kW au lieu de 750W) on lui tire dessus.
J'en entends déjà qui disent "ben puisse-qu’il a un variateur pas besoin de la première réduction". Hé si ! Le variateur ne descend pas assez bas en gardant assez de couple pour certaines opérations. De plus le moteur ne ventile pas bien.
Donc mon idée est de passer à une courroie standard HTD5 d'un pas assez proche (5mm) de même largeur (15mm) mais bien plus épaisse et solide. Le tout en gardant, à peu près, le même rapport de démultiplication, la même longueur de courroie pour garder la même fixation de l'arbre qui porte la poulie intermédiaire.
Pour cela, je viens d'approvisionner une poulie 18 dents et la courroie. Je vais usiner le moyeu de la poulie pour la mettre à la place de celle existante et usiner la grande poulie menée pour l'adapter au nouveau type de courroie.
... à suivre avec les premiers usinages et une première question ...

Je vais monter la poulie HTD5 sur l'arbre moteur en remplacement de celle-ci.
Ici on ne voit qu'un seul de ses flasques, l'autre est venu avec la poulie 3 gorges.



Je dois percer et aléser le moyeu à 16mm puis réaliser une mortaise pour la longue clavette qui solidarise en rotation l'arbre et les deux poulies.

Approche au forêt à 15,8 après avoir vérifié que le bord du moyeu tournait rond = perpendiculaire à l'axe de la broche.


Finition à la barre à aléser
Le métal est vraiment facile à travailler, heureusement car dans cette position ...



Résultat :



Et voila la question :

Il faut que je réduise en longueur le moyeu pour que la poulie se positionne correctement en face de la poulie menée et ne décale pas non plus la poulie à 3 gorges.
Mais comment prendre la poulie dans le mandrin en sachant que les flasques ne sont pas concentriques avec la denture et de toute façon ne sont pas des surfaces de confiance ??

Donc, deux idées :
- faire ça à la fraiseuse en abloquant la poulie sur la table
- au tour, mettre 3 petits ronds d'alu de 6mm dans 3 creux entre dents (justement 18 dents est divisible par 3) et serrer le mandrin sur les ronds d'alu.

D'autres idées ?

C'est une idée !
J'ai quand même une petite objection : ils sont rapportés, plus ou moins montés en force, ils ne faudrait pas qu'ils se barrent quand je les usinerais. En y allant très doucement, ce serait envisageable.

Finalement la première solution s'est avérée la bonne, 3 petits bouts de rond.
Un peu surpris, la face tourne très droit = bien perpendiculaire à l'axe du tour.


Et hop, la phase tournage de la poulie est terminée.


Il reste à faire la rainure de clavette avant de passer à la suite : l'usinage de la grande roue dentée

À la lime et l'huile de coude. C'est fait !

Non, non. Dans un premier temps à la lime ronde puis redressé les côtés à la lime carrée. Enfin rendu les angles plus aigus au tiers-point.
Ce n'est pas une très grosse rainure : 5 de large sur 2,5 de profond et 20mm de long

Mon tour a déjà subi quelques modifications par son précédent propriétaire.
Dans mon cas, l'arbre moteur est réduit à 16mm.

J'avais envisagé la courroie trapézoïdale mais pour l'instant, je garde le montage à peu près comme l'original, parce que ce n'est pas plus difficile compte tenu de mes moyens et d'autre part que la courroie crantée permet une démultiplication plus grande > 4

Bon un peu la suite même sans usinage pour l'instant

Voilà la poulie intermédiaire ou relais telle qu'elle est :



En fond de gorge, le diamètre fait 131,3. Voir la ligne verte ci-dessous.
Comme les dents de la nouvelle courroie sont en forme de demi-cylindres, je me propose de faire une série de perçages à la fraiseuse grâce au programme tout fait de perçage circulaire.
Ensuite, je reprendrai au tour la poulie et j'enlèverai les dents actuelles puis encore jusqu'à la moitié du diamètre des trous, ce qui devrait me donner des dents en demi-cercle.



J'ai deux petits doutes :
- sur la base de 80 dents, le diamètre du cercle sur lequel se situeront les perçages fera qu'il n'y aura que 0,5mm entre la paroi du perçage et le fond de dent actuel. Est-ce suffisant. Si ce n'est pas suffisant, je peux réduire d'une dent.
- l'épaisseur à percer est de 19mm. Comment être sûr de percer droit à 3mm ? Perçage direct ou perçage à 2,8 puis alésoir ou ... ?

Suite et presque fin de la modification.

Mise en en place de la poulie sur la fraiseuse. La confiance n'excluant pas le contrôle, je vérifie que la surface supérieure de la poulie est bien à plat, parallèle à la table. Et là, c'est le drame !
Je sais (vérifié) que mes vés sont corrects au niveau des vés mais je ne pensais pas qu'ils pouvaient avoir une épaisseur différente. Celui de droite fait 2 dixièmes de moins que l'autre. J'ai donc dû faire une cale en clinquant à base de cannette pour que la poulie soit horizontale.



Centrage de la tête de la fraiseuse. J'avais vérifié avant que l'épaulement était bien centré sur l'axe.



Les dimensions recherchées sont les suivantes :
Diamètre primitif = Pas x Nb dents / Pi = 127,32mm.
Diamètre extérieur de la roue dentée = Diamètre primitif - (2 x distance entre le fond de dent et la ligne de référence) soit 126,18mm. La ligne de référence est là où se trouve l'armature de la courroie.
La hauteur des dents fait 2,08mm, donc le diamètre à fond de dents est de 122,02mm et comme je perce à 3mm, le cercle des centres des perçages sera de diamètre 125,02mm.
Pour ceux qui suivent, comme le rayon du forêt est plus petit que la profondeur de la dent, vous aurez remarqué qu'une fois la roue dentée ramenée au tour au diamètre extérieur prévu, les ouvertures des dents seront un peu trop petites. Ça ne va pas poser de réel problème car je vais donner un coup de lime pour casser les angles.

Après avoir fait un test sur 8 points ce qui m'a permis de vérifier le bon positionnement de mes trous et le fonctionnement correct de mon programme et des deux cycles préprogrammés, je procède au pointage des 80 trous.



Puis au perçage des trous.
C'est quand même chouette le cycle de perçage en cercle et celui de perçage avec brise-copeaux !
Et le programme est ridiculement court, en plus.



À suivre ...

Dernier épisode !

Élimination des dents pour l'ancienne courroie. Ça chante la coupe interrompue !



Encore un effort, là il va falloir respecter le diamètre extérieur prévu



Et voilà, les poulies et la courroie en place !
Je n'ai pas fait de photos des finitions manuelles, trop pressé de finir et tester la modif



Résultat très satisfaisant ! La transmission tourne bien, la courroie reste bien centrée sur ses poulies.
À la réduction maximum, telle que sur la photo, la broche tourne sensiblement à 1/10 de la vitesse du moteur, le couple est très bon. À 30t/mn (indiqué sur le tachy de broche), je n'arrive pas à stopper le mandrin, rien ne patine ...
Coût de l'opération : 1 poulie HTD5 15mm 18 dents à 2,88€ + 1 courroie HTD5 15mm 580 à 11,88€ chez TRI

À bientôt pour une autre aventure encore plus intéressante sur ce tour. Projet pour lequel j'aurais justement besoin du tour !

Merci @midodiy !
Oui, arriver à tracer, pointer, percer 80 trous sur un cercle avec une bonne précision sur une simple perceuse, ce serait du sport.
Sur une fraiseuse tradi avec diviseur, ça serait sans doute jouable mais quand même moins agréable. Ici, une fois lancé, y a plus qu'à regarder