dispositif permettant d'obtenir tous les pas de filetage sur un tour dépourvu de vis-mère

  • Auteur de la discussion ilfaitvraimentbeau
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ilfaitvraimentbeau
ilfaitvraimentbeau
Compagnon
20 Nov 2007
9 393
Près de Rouen
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous,

Il y a quelque temps j'avais imaginé et réalisé un appareil permettant de fileter avec un tour sans vis-mère. Il utilise des pignons et chaînes format chaîne de vélo et il fonctionne. Mais le nombre de pas possibles est assez limité et en augmenter le nombre reviendrait assez cher, puisqu'il faut ajouter des pignons.

Je me suis dit que ce serait chouette de disposer d'un appareil simple à fabriquer, simple à utiliser, à la portée de tous en quelque sorte, et qui permettrait d'obtenir, sans connaissances particulières et sans calculs compliqués, tous les pas dans une certaine gamme. Aussi bien les pas métriques que les pas en pouce, y compris les pas un peu inhabituels, les pas périodiques, les pas module...

Malheureusement, cet appareil n'existe pas encore. J'ai réfléchi et j'ai trouvé une solution possible.

Pour obtenir des filetages sur un tour, le principe est simple, il faut asservir de façon réglable et stable l'avance du traînard à la rotation de la broche. Ceci est assuré par une liaison mécanique : cascade de pignons et vis-mère/noix. Il est possible que ce soit également réalisable avec de l'électronique, en CNC, mais je n'y connais rien dans ce domaine et je laisse la parole à ceux qui savent...

Mon idée est d'utiliser pour cet asservissement un système hydraulique, puis un petit appareil mécanique simplement basé sur un levier dont le point de pivotement est réglable.

J'ai utilisé deux petits vérins hydrauliques identiques, course 50mm, achetés sur ebay.

Le premier, le « vérin moteur », est actionné par un système vis-écrou relié à la broche par une chaîne de vélo et deux pignons identiques de 12 dents (je réutilise pour amortir les frais) ils ont douze dents. Le système vis-écrou est en M10, mais il pourrait sans problème être différent. De même, les deux vérins n'ont pas besoin d'être identiques.

Quand la broche tourne, le vérin moteur va envoyer le fluide dans un tuyau (ou l'aspirer, cela dépendra du sens de rotation). Ce tuyau va vers le deuxième vérin.

Je me suis dit que les liquides sont incompressibles, donc les mouvements du vérin moteur seront fidèlement transmis au vérin 2, à condition que le tuyau garde un diamètre constant pendant l'opération, et qu’il n’y ait pas trop de jeu, et c'est une des grandes inconnues de ce bricolage...

Comme tuyau je pensais utiliser un tuyau récupéré sur un nettoyeur haute pression HS, ça pouvait servir un jour...un grand merci à mon copain Fernando qui m'a donné du vrai tuyau hydraulique et les raccords qui vont avec.

Comme fluide, de l'huile hydraulique puisque c'est étudié pour.

La partie mécanique est donc basée sur un levier. Une extrémité de ce levier est mue par le vérin 2. L'autre extrémité est reliée au traînard. L'astuce est de pouvoir régler le point de pivotement de ce levier, pour un déplacement donné du piston du vérin 2 (et donc, par transmission, du vérin moteur) on pourra ainsi obtenir un déplacement variable et choisi du traînard, et de l'outil à fileter qu'il porte.

Pour cette partie mécanique j'ai utilisé des fers laminés achetés au Casto du coin. Un peu de fraisage, quelques trous, rien de bien compliqué comme usinage, à la portée de tous.

Pour pouvoir fileter à une distance variable du mandrin, j'ai monté la partie mécanique sur une plaque d’alu qui sera fixée sur une équerre fixée elle-même par trois BTR M6 à l'arrière du banc, on peut l'y déplacer. Sur le Myford S7 il y a à cet endroit plusieurs trous taraudés M6. Ils sont destinés à l’origine à recevoir un appareil à charioter conique.

Avec le système vis/écrou en M10 et les dimensions du levier j'espère pouvoir obtenir tous les pas entre 0,75mm et 3mm, ce qui est déjà confortable en bricolage courant. Il serait possible d'obtenir des pas plus grands, de 3mm à 6mm avec un pignon de 24 dents monté sur la broche en gardant un pignon de 12 dents en commande du vérin.

Tel qu'il est sur la photo, ce dispositif, avec deux vérins identiques, une vis au pas de 150 commandant le vérin moteur, et le pivot au milieu du bras , devrait me permettre d'obtenir le pas de 150 sur la pièce tournée.

Il ne me reste plus qu’à fignoler tout ça pour diminuer les jeux, puis à trouver de l’huile hydraulique, remplir le circuit, le purger et finalement à faire des essais. Ce sera pour très bientôt. Merci pour votre attention.
:wink:

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Compagnon
10 Sept 2008
2 148
Lyon, France
Mon dieu que c’est compliqué
Un porte-filliere ca marche aussi :wink:
 
Fran
Fran
Compagnon
19 Oct 2012
1 872
FR-39Arbois
la encore bravo pour la démarche et surtout pour l'idée de base . peut etre est ce un peu compliquer (!?) comme réalisation mais je reste persuader que l'idée est a creuser car effectivement tous les pas sont possible . apres pour retomber dans le pas c'est une toute autre histoire et on peut très bien se passer de cette partie .
en tout cas
clapping-smiley.png
 
Fran
Fran
Compagnon
19 Oct 2012
1 872
FR-39Arbois
a propos , tu pourrait aussi mettre un tube et de l'huile pour relier entre eux les autres partie des vérins , si le diamètre du piston et de la tiges sont identique , de cette façon tu as aussi la marche arriéré d'asservie . tu suis le pas a reculons donc
 
ilfaitvraimentbeau
ilfaitvraimentbeau
Compagnon
20 Nov 2007
9 393
Près de Rouen
  • Auteur de la discussion
  • #7
a propos , tu pourrait aussi mettre un tube et de l'huile pour relier entre eux les autres partie des vérins , si le diamètre du piston et de la tiges sont identique , de cette façon tu as aussi la marche arriéré d'asservie . tu suis le pas a reculons donc
oui, Fran, j'y ai pensé, mais je crains que si je mets les deux circuits en fonction, ça coince...
mais je pourrai essayer plus tard
 
Fran
Fran
Compagnon
19 Oct 2012
1 872
FR-39Arbois
sous réserve des deux conditions énoncées , ça marche. au pire tu as un problème de dilatation à compenser sur un des deux circuits , l'autre en profite indirectement
 
D
Dombes69
Compagnon
29 Mar 2019
1 003
Quand la broche tourne, le vérin moteur va envoyer le fluide dans un tuyau (ou l'aspirer, cela dépendra du sens de rotation). Ce tuyau va vers le deuxième vérin.
Le déplacement du deuxième vérin est tributaire de la vitesse de rotation du mandrin la moindre variation de rotation du moteur électrique induira une vitesse de déplacement différente donc on risque de réaliser un pas variable au cours du filetage .
D'autre part comment faire pour mesurer le rapport correct entre la rotation du mandrin et le déplacement du vérin .
Une certaine vitesse du mandrin assurera un déplacement compatible pour faire un filetage mais cette vitesse sera peut être incompatible avec la vitesse nécessaire .
Pour pouvoir faire tous les filetages il va falloir envoyer des pressions différentes vers le vérin N°2 donc le vérin n°1 doit être à vitesse variable , le mandrin tournant à vitesse constante pour assurer une synchronisation correcte , ça va être difficile de trouver la bonne vitesse .
A+
 
Charly 57
Charly 57
Compagnon
21 Déc 2008
5 266
FR-57330 Moselle
Le déplacement du deuxième vérin est tributaire de la vitesse de rotation du mandrin la moindre variation de rotation du moteur électrique induira une vitesse de déplacement différente donc on risque de réaliser un pas variable au cours du filetage .
D'autre part comment faire pour mesurer le rapport correct entre la rotation du mandrin et le déplacement du vérin .
Une certaine vitesse du mandrin assurera un déplacement compatible pour faire un filetage mais cette vitesse sera peut être incompatible avec la vitesse nécessaire .
Pour pouvoir faire tous les filetages il va falloir envoyer des pressions différentes vers le vérin N°2 donc le vérin n°1 doit être à vitesse variable , le mandrin tournant à vitesse constante pour assurer une synchronisation correcte , ça va être difficile de trouver la bonne vitesse .
A+
Bonsoir
La vitesse n'enlève rien au dispositif et elle ne fausse rien non plus
 
Vapomill
Vapomill
Compagnon
28 Fev 2007
2 045
FR-56 Est Morbihan
Salut Fran!
Regarde bien : la prise de mouvement pour le vérin moteur est faite sur la broche même. donc si effectivement la vitesse de déplacement du chariot n'est pas constante, elle reste en rapport fixe de la fréquence de rotation de la broche.
L'idée de Ilfaitvraimentbeau st vraiment séduisante, mais il faut garder un angle de pivotement du levier très restreint si l'on veut que le pas soit constant.
En tous cas, Bravo l'artiste!
Cordialement, Bertrand.
 
KildeRouge
KildeRouge
Compagnon
18 Nov 2011
650
Villeneuve d' ASCQ NORD
Je crois que le problème se situera dans la non égalité des angles des biellettes par rapport à l'axe du second vérin
et de l'axe de translation du chariot . L'axe de broche en tournant entraine le piston du vérin 1 de façon linéaire ,
donc quantité d'huile injectée dans vérin 2 proportionnelle à la rotation de la broche .
( je continue plus tard , mon gouvernement m'appelle à table ! )
 
serge 91
serge 91
Lexique
18 Fev 2010
6 930
FR-91 Brétigny sur Orge
Bonjour,
moi, j'ai des doutes sur le système de levier,je le sens pas supporter une grande plage de réglage et ne suis pas sur de la régularités du mouvement ?
Avec un coté axe linéaire (le piston) et l'autre pas....
 
ilfaitvraimentbeau
ilfaitvraimentbeau
Compagnon
20 Nov 2007
9 393
Près de Rouen
  • Auteur de la discussion
  • #14
Je crois que le problème se situera dans la non égalité des angles des biellettes par rapport à l'axe du second vérin
et de l'axe de translation du chariot . L'axe de broche en tournant entraine le piston du vérin 1 de façon linéaire ,
donc quantité d'huile injectée dans vérin 2 proportionnelle à la rotation de la broche .
( je continue plus tard , mon gouvernement m'appelle à table ! )
oui, tout à fait, sur la photo les deux biellettes ne sont pas // mais il me reste des réglages à faire
savez-vous où je pourrais acheter de l'huile hydraulique ? en petite quantité
 
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 207
FR-17800 Charente maritime
Le déplacement du deuxième vérin est tributaire de la vitesse de rotation du mandrin la moindre variation de rotation du moteur électrique induira une vitesse de déplacement différente donc on risque de réaliser un pas variable au cours du filetage .
Dans le principe, non !
Si la broche ralenti, le déplacement du premier vérin diminuera en conséquence et donc celui du deuxième vérin aussi.
Par contre, il peut y avoir un décalage, dû non pas à la variation de la rotation de la broche, mais au temps de réponse du dispositif à la variation.
Il y a un problème d'asservissement à contrôler, mais peut-être qu'il n'y a pas de problème.
Les essais le diront.

Je te baptise "GÉOTROUVETOUT".

Cordialement,
PUSSY.
 
KildeRouge
KildeRouge
Compagnon
18 Nov 2011
650
Villeneuve d' ASCQ NORD
Me re-voilà ! Vapomil a la même analyse . Mais peut-être le problème peut être contourné si
au lieu de passer par des biellettes , le vérin 2 attaque ton levier en gardant une même distance
à l'axe de rotation de celui-ci et que le levier agit sur le trainard de façon identique . Ou en d'autres termes
le vérin 2 pousse le levier en un point d'appui qui sera variable le long de celui-ci , ce qui sera compensé
par le point d'appui lui aussi variable pour pousser le chariot . Le rapport de démultiplication ( ou de multiplication)
restera constant . Ce qui implique le vérin 2 pousse le levier par un galet et il faut aussi un galet pour pousser le chariot .
Je fais un dessin qui viendra vite ...
 
ilfaitvraimentbeau
ilfaitvraimentbeau
Compagnon
20 Nov 2007
9 393
Près de Rouen
  • Auteur de la discussion
  • #19
le levier a un point de pivot réglable et en plus le point de pivotement peut effectivement se déplacer perpendiculairement au banc
ça se voit mal sur les photos, j'en ferai d'autres demain
 
P
paysan
Compagnon
9 Oct 2017
505
70
Bonsoir,
L'huile hydraulique est une huile comparable à une huile moteur. Sur un tracteur il est recommandé une hydraulique HV 46, et sur un autre c'est l'huile de boite de vitesse puisque la pompe est dedans. Lorsqu'on attelle du matériel qui va sur un tracteur et sur l'autre les huiles se trouvent mélangées et je n'ai jamais eu de problème. A mon avis, et surtout pour ce montage une huile moteur ou l'huile de boite d'un tour convient. Il n'y a pas de pompe, ni de pièces en bronze, ni d'embrayage qui pourraient influencer un choix. Le seul critère pourrait être la viscosité, si l'huile n'est pas assez fluide.
J'aime bien les idées de ilfaitvraimentbeau, et j'ai hâte de voir le résultat.
Rémi
 
KildeRouge
KildeRouge
Compagnon
18 Nov 2011
650
Villeneuve d' ASCQ NORD
voilà le dessin

demo.jpg

L'axe de rotation du levier peut se déplacer de haut en bas pour régler la démultiplication de cellui-ci .
 
Dernière édition:
C
champimatic
Compagnon
2 Mar 2014
2 242
77 Seine et Marne
@ilfaitvraimentbeau huile de boite auto ou direction assistée ( dextron ) ça se trouve en grande surface et ça coute que dalle
 
J
Jmr06
Compagnon
14 Fev 2017
1 868
Cannes
Ce principe permet en théorie d'avoir un pas constant (règle des triangles semblables). Ce n'est qu'approché avec les biellettes, Il faudrait faire le calcul de ce combien cela varie.
 
g0b
g0b
Compagnon
20 Jan 2014
1 716
FR-31
Ce que j'ai un peu de mal à voir, c'est le réglage pour un pas donné... en gros, avec ce système là, on peut faire tous les pas... sauf celui que l'on veut ! Je caricature un peu, mais contrairement à un système discret comme avec une vis mère où le pas est garanti et précis, ici, on est qu'approximativement au pas voulu. Un peu comme un plateau tournant par rapport à un diviseur à plateaux pour obtenir des angles précis.
En tout cas, ca risque d'être fastidieux comme réglage !
 
D
Dombes69
Compagnon
29 Mar 2019
1 003
Bonjour
Réglage de la pression d'huile pour avoir un déplacement / tour de mandrin .
Réglage de la biellette .
Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué .
Quand on invente un système il faut que celui ci soit un progrès par rapport à celui existant .
A moins que la recherche soit une manière d'occuper l'esprit .
A+
 
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 207
FR-17800 Charente maritime
Quand on invente un système il faut que celui ci soit un progrès par rapport à celui existant .
A moins que la recherche soit une manière d'occuper l'esprit .
Bonjour,

Cette occupation peut être un "hobby" et en ce cas, l'intérêt / l'avantage du dispositif n'apparaît qu'une fois le dispositif "au point" !
Beaucoup d'inventions n'auraient jamais vu le jour si quelques "farfelus" n'avaient pas émis un jour une idée à laquelle personne ne croyait !

Cordialement,
PUSSY.
 
lion10
lion10
Compagnon
7 Mai 2010
4 725
Bonjour
Ce montage est intéressant dans le sens où il est instructif en ce qui me concerne avec l'utilisation d'un vérin moteur. Un vérin simple effet est poussé pour rejeter son huile qui va faire se translater un second vérin.
En tant que néophyte en hydraulique mais faisant le parallèle avec une autre science je soulève les questions suivantes.
Qu'en est il du comportement transitoire du système lorsque le tour débutera la rotation, les translations des vérins ne seront peut être pas linéaires et synchrones.
Le vérin récepteur pourra avoir un retard à la translation à moins que ce soit le vérin moteur qui en ait un pour répondre à la poussée de la tige filetée ? Le piston d'un vérin moteur simple effet ici n'est peut être pas l'idéal par rapport à un vérin double effet ? Il y a sans doute une différence au delà du fait qu'il y a 2 tuyaux de fluide sur un vérin double effet.
Une fois le régime établi qu'en est il de la linéarité donc de la régularité du mouvement transmis pour faire avancer l'outil de filetage ?
Il y a des jeux dans les biellettes mais n'y a -t-il pas un phénomène qui fera que le débit du fluide ne sera pas le même tout le long de la translation du vérin moteur ?
En plus il faut que le système soit endurant un minimum à moins que le filetage se fasse en une seule passe, mais j'en doute.

Des essais avec un crayon pourraient peut être épargner de la matière au début.

cdlt lion10
 
simon74
simon74
Compagnon
3 Mai 2016
1 518
Savoie
Le seul critère pourrait être la viscosité, si l'huile n'est pas assez fluide.
Tout a fait. On ne parle pas d'un utilisation "poussé" de ce huile - pas de pompe immergé, le flux restera "moderé" au moins, pas de question de surchauffe, ect. Faut simplement une fluide incompressible. Meme l'eau de robinet sera utilisable - ca n'appelle pas "hydraulique" (du grec "hudros", eau, et "aulos", tuyauterie) pour rien...
 
françois44
françois44
Modérateur
2 Fev 2008
2 511
FR-44Rezé
mais n'y a -t-il pas un phénomène qui fera que le débit du fluide ne sera pas le même tout le long de la translation du vérin moteur ?
Si il n'y a pas de fuite, si les tuyaux sont suffisamment rigides pour ne pas se déformer voire gonfler avec la pression, ET si le système est parfaitement purgé, tout déplacement de x mm du piston moteur verra le piston récepteur se déplacer de la même valeur (pistons identiques, bien sur!). Le seul souci éventuel, pourrait se produire au changement de sens, lorsque qu'il faut ramener l'outil au début du filetage. Le piston moteur devenant "aspirant", si l'ensemble actionné par le piston récepteur présente quelque résistance, il risque de se former des bulles de vide qui rendraient le fonctionnement imprécis et saccadé....
 
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