Fabrication d'un renvoi d'angle à 90° pour ma Thiel 158 Duplex

  • Auteur de la discussion ankh41
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ankh41
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21 Avril 2010
203
Romorantin
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  • #1
Bonjour à tous,

Un petit retour sur le forum pour vous faire partager ma dernière réalisation :-D.
Tout est dans le titre!
C'est un accessoire qui existe pour ma machine mais je n'en ai jamais vu passer un en occase. (Légère contrainte annexe: Comme ma broche a été standardisée en SA40 (A l'origine, c'est du CM5) et que l'accessoire est en CM3, il me faudrait faire une adaptation CM3/SA40...mais bon, c'est moins compliqué que de faire la tête entière!) Surtout, comme l'accessoire est avant tout destiné à usiner du bois, je veux le faire avec un rapport x 2 .
D'abord quelques donnée sur l'accessoire original qui me servira de modèle. (Je n'invente rien, je copie en adaptant à mon cahier des charges)
Ci-dessous photo (Rare!) et plan de l'accessoire Thiel:

567836-6.jpg

Tête à 90° Thiel..jpg

(Les annotations ne sont bien sûr pas d'origine, mais comme la coupe était en PDF, j'ai préféré scanner mon tirage de travail)

Le rapport d'origine est de 1:1 et la broche comporte des paliers particuliers, combinaison de butée à bille et de roulement à aiguille qui, bien que toujours disponibles dans certaines dimensions, nécessites de fabriquer une broche trempée et rectifiée qui n'est pas dans mes possibilités...
Ce plan d'origine me permet de définir les grandes lignes dimensionnelles de la future tête et de chercher les roulements et renvoi disponible sur le marché.
Après recherche sur le net, je trouve un duo de roulement à rouleau conique adapté aux dimensions du projet. Malheureusement, c'est du Chinois à pas cher (Réf. 329/22: 22x40x12 à 12,90 et Réf. 32905: 25x42x12 à10,90€ + 9,90€ de FDP!) et cela se ressentira un peu sur la précision finale...Mais je n'ai pas le choix (J'attends toujours une réponse de chez Schaeffler en Allemagne, chez qui ces références existent, à ma demande réitéré...:sad:)
Pour le roulement simple supérieur, je reprend le même que la tête d'origine et je le trouve en SKF, jeu normal, chez Georges de Savoie pour 9,90€.
Coté renvoi conique, je trouve rapidement mon bonheur chez HPC en module 2,5 et en acier 60C40 (XC42) que je pourrai faire traiter.
(148€ le couple)
Cela me permet donc de me mettre à la planche à dessin (Oui, je suis de la vieille école et je ne pratique pas la CAO:smileyvieux:) et de pondre ceci à l'échelle 1: (Je sais il n'est pas très clair, pas très respectueux des conventions du dessin technique que je connais pourtant (ni très propre car pas mal manipulé), mais combiné à mon petit cerveau fumant, ça l'a fait :mrgreen:)
Je garde une sortie de broche en CM2, des formes, un encombrement et un poids proche de l'original. Par contre , on n'est plus dans la pièce moulé, mais dans l'usiné/assemblé.
P1070004.JPG


Vu du total sur papier:
P1070003.JPG


Ajoutez quelques dessins cotés de certains éléments comme la broche et on est prêt à usiner...A suivre!


*** image du portail ***
P1070032-min.JPG
 
ankh41
Apprenti
21 Avril 2010
203
Romorantin
  • Auteur de la discussion
  • #3
Bonjour à tous, poursuivons,

Pour ce qui est de la matière première un petit tour chez Qualichute et je trouve:
- Une section de d'alliage d'aluminium 7022 ( proche du 7075, avec des caractéristiques mécaniques un peu inférieures mais supérieur à l'AU4g) de diam.180, H 85, pour le corps de l'appareil.
- Une galette d'XC48 de 180 de diam. et 44 d'épaisseur pour la partie supérieur (C'est trop grand en diam, mais tant pis, on fera maigrir!)
- Une section de 40CMD8 traité et rectifié de diam. 40,8 et de 230 de long pour la broche
le tout pour 44,30€ + Fdp à partagé avec d'autres achats de matière première pour l'atelier.
Chez Blockenstock, je trouve la section de tube mécanique de D91/d54, h40 en 20 MV6, dont j'ai besoin pour le corps porte cône/roulement/pignon.
Il me reste à l'atelier de quoi usiner:
- Le cône d'entrainement SA 40 dans une section de 42CD4 PT de diam. 60 rectifiée.
- Les cuvettes de roulement obliques dans une barre de 42CD4 en diam. 50.
- La collerette de cône et les entretoises de calage des joints spi dans du tube mécanique de D71/d36 et D55/d35.
Les 2 joints spi à double lèvres de 47x35x7 sont facilement trouvés en ligne.
J'ai à peu près tout, je peux passer à l'attaque :!:

N'ayant pas pensé à photographier le matériaux en brut à réception, voici donc l'alu déjà percé et monté en l'air sur le plateau du 120VM pour le dressage des 2 premières faces.
P1060406.JPG


Puis équerrage des 4 autres faces en fraisage
P1060436.JPG


Etapes successive de l'usinage de la broche en commençant par le dressage des 2 faces en l'air en lunette fixe pour percer le centre (Le 120VM un petit passage de broche :sad:)
P1060426.JPG


Passage entre pointes avec toc et chariotage successif d'ébauche...J'ai aussi retourné la broche pour usiner la tête au diam. définitif de 35 avec un bon état de surface pour le joint.
P1060427.JPG


Puis, passage en mors doux sur le diam. de 35 et contre pointe, et étagement à la cote. Il y a une légère surépaisseur juste derrière la tête de broche qui est destinée à recevoir le roulement conique de 25x42x12.
P1060439.JPG


Filetages (22x100 et 20x100)
P1060440.JPG


Je n'ai pas pris de photo de l'usinage de l'alésage du petit pignon au diam. 22 (Celui-ci a été fait en mors doux, serré sur la partie cylindrique de référence, foret + outil à aléser en rapide et contrôlé au micromètre intérieur) ni de l'usinage de la bague de blocage en 42CD4 qui m'a service de calibre pour contrôler le filetage.
L'ajustage du pignon sur l'arbre est glissant juste. j'ai laissé une bonne surcote (+1mm) en longueur devant le pignon de manière à pouvoir:
1er, régler le jeu finale entre le couple de pignon.
2ème, palier a un problème de tolérance dans l'ajustage de ma cuvette de roulement avant.
P1060443.JPG


J'en profite pour chanfreiner la bague...
P1060444.JPG


A suivre...
 
ankh41
Apprenti
21 Avril 2010
203
Romorantin
  • Auteur de la discussion
  • #7
...la suite:

Après alésage des mors doux au diamètre du corps de broche, je continu celle-ci pour la réalisation du cône de montage d'outil en CM2.
D'abord , perçage de part en part au diam.10,5 avec un foret série extra-longue (un objet que j'ai fort pertinemment dans mes archives!)
P1060446.JPG


Je n'ai pas de photo du chambrage effectué avec un petit outil coudé, après avoir porté le diam. de perçage à 14,50 sur une longueur de 58mm, mais il correspond à celui coté sur le plan de coupe de l'appareil d'origine Thiel joint plus haut.

Je passe donc ensuite à l'exécution du cône avec le petit charriot réglé, après quelques passes et contrôle avec le cône mâle de la pince ER20 (Qui sera dédiée à l'appareil), à l'angle idoine. j'utilise la sanguine qui me sert à la mise en bois des bascules quand je fait mes crosses comme marqueur de contrôle d'ajustage
P1060449.JPG


Je fini avec un polissage interne à la toile 320 prise et enroulée sur une jet fendu et je contrôle le faux rond final au comparateur sur le cône interne ER20 du porte pince...
P1060451.JPG


J'ai un peu plus d'un centième, c'est correct. (Il y a bien sur la tolérance propre au porte pince. C'est en l'occurrence un Rego-fix dont les qualités de précision sont plutôt bonne...)
P1060452.JPG




J'en reste là pour la broche et je commence le cône d'entrainement SA/BT40, usiné dans une section de 42CD4 PT de diam. 60 rectifié. Je me prend en mors doux, en ayant au préalable dressé la face en contact avec le mandrin pour avoir une bonne assise et je repère ma position de serrage dans les mors afin de conserver une précision optimum. En effet, n'ayant pas de cône femelle en SA40, je vais devoir procédé par tâtonnement sur la broche de la fraiseuse (sur laquelle j'ai démonté les tenons d'entrainement) pour réglé précisément l'angle de mon petit charriot. j'ébauche au carbure et je fini le réglage de mon plan de jauge au rapide, puis à la lime plate fine N°4 enduite de craie et enfin à la toile. J'ai aussi ébauché le trou fileté du tirant.
P1060410.JPG


Finition à la toile et filetage en M16 du tirage avec entrée.
P1060412.JPG


Plan de jauge finale avec le tirant: 54 centième de cale passe juste. je met la broche de coté et passe...
P1060411.JPG


...a la préparation de la partie supérieur de la tête dans la galette d'XC 48. Tout comme pour l'alu, j'ai dressé les 2 faces brutes de sciage sur le plateau du tour et là, après traçage, j'ai découpé l'excédent en fraisage à la 3 tailles fine de 80 de diam. et à la scie.
P1060438.JPG


A suivre...
 
ankh41
Apprenti
21 Avril 2010
203
Romorantin
  • Auteur de la discussion
  • #8
Bonsoir à tous,

je poursuis par une série de photos sur la réalisation des rainures de clavette sur le couple conique.
Je commence par fraiser, bien centré, le logement de la clavette sur la broche. Le pignon devant être glissé sur l'arbre à l'intérieur du corps de l'appareil, il faut prévoir un montage/démontage facile et précis. La section de la clavette réalisé dans de l'acier a ressort 45 SCD 6 est de 4x4 pour le petit pignon.
P1060480.JPG


Pour réaliser les rainures dans le pignon, j'ai affuté un bédane dans une section d'HSS cylindrique de diam.12. L'ébauche a été faite en l'air à la meule et la finition, symétrique par rapport à l'axe et dépouillée latéralement, sur mon tour Schaublin 102N sur lequel j'ai tout le nécessaire pour faire de l'affutage: Quill porte meule et chariot à rectifier. Largeur finale de l'arête de coupe affutée/pierrée : 4,01mm.
Je commence par le gros pignon ou la rainure est traversante. L'alésage au diam. 25 et le logement de la rondelle de serrage ont précédemment été fait, comme pour le petit pignon, en mord doux, pignon serré sur la partie cylindrique de référence. La broche disposant d'une vis de blocage de rotation, je me sert de la tête de perçage de la Thiel comme mortaiseuse manuelle, avec des petites passes de 5/100ème (Profondeur, + 2mm par rapport à la tangente de l'alésage) . A part casser les arêtes avec une lime fine à la jonction avec l'alésage, il n'y a aucune retouche à faire: L'état de surface et la géométrie sont nickel.
P1060481.JPG

P1060482.JPG


Pour le petit pignon, c'est un peu plus compliqué. Ne voulant pas faire une rainure traversante, car cela affaiblirait la denture, j'ai d'abord fait (Perçage/fraisage et équerrage à la lime carré fine) au ras de la denture sur la partie cylindrique, une lumière de 2 x 4 de large, débouchant dans l'alésage. Cela a permit le bon dégagement des copeaux pour ce rainurage borgne.
Pour le réglage du bédane: Broche libre, j'amène dans un premier temps, en douceur, l'arête de coupe au contact du mors fixe de l'étau en "jouant" doucement en rotation sur la broche. Quand les 2 sont bien parallèle, je bloque la broche.
J'amène ensuite le bédane à l'intérieur de l'alésage. Centrage grossier à l'oeil, puis tangente de l'arête de coupe avec le rayon de l'alésage tout en jouant sur le transversale de la table et sur la translation verticale du bédane jusqu"à avoir deux légères marques d'usinage égales. La coïncidence lumière/rainure ce fait à l'oeil en faisant doucement tourner le pignon légèrement serré et bien calé dans tout les plans. Je n'oublie pas, une fois que tout est bien positionné et serré, de l'assoir sur sa cale avec un petit coup de maillet...et de régler la buté de la tête !
P1060484.JPG


Rainure finie. La profondeur est la même que pour le grand pignon: + 2mm par rapport à la tangente de l'alésage.
P1060486.JPG


Pignon emmanché sur l'arbre: L'alignement des 2 rainures est parfait.
P1060488.JPG


Positionnement de la clavette. Celle-ci est la première version. nous verrons plus tard que sa forme évoluera avec une obligation d'immobilisation de la pièce qui ce trouve derrière le pignon...
Le petit trou est là pour faciliter le démontage.
P1060489.JPG


Clavette emmanchée à frottement doux, sans jeu. On l'aperçois par la lumière du pignon, ce qui permet aussi d'introduire une lame de tournevis fin pour la chasser plus facilement.
P1060490.JPG


Et avec l'écrou de blocage ( Pas encore cranté) La longueur de la partie cylindrique du pignon sera au final raccourcie de 1mm.
P1060491.JPG


C'est tout pour ce soir :-D
 
ankh41
Apprenti
21 Avril 2010
203
Romorantin
Bonjour à tous,

Merci pour les commentaires!

Bonjour
Ah! ce fameux 120vm...
Oui, il est toujours là, fidèle au poste et fête cette année ces 60 ans :suisse27:
J'ai fait dessus quelques modifs en fin d'année dernière. il faudra que je fasse un petit post, ça pourrait donner des idées à certain :-D


Aujourd'hui on attaque les choses sérieuses sur le corps en alliage 7022...

D'abord ébauche en perçage du passage de broche, par retournement avec butée de positionnement.
L'axe de broche est centré sur la largeur.
P1060459.JPG


Puis montage sur le plateau circulaire Hauser.
Il y a bien sur de looonnnngues :belzedar: mais indispensables opérations de positionnement et de contrôle:
- Contrôle côté fraiseuse avant de monté le plateau, parallélisme de la table (qui est réglable dans tout les sens), perpendicularité de la broche par rapport à la table....
-Le plateau bridé sur la table:
-Contrôle du parallélisme de la table circulaire par rapport au Y de la fraiseuse (Le Hauser pesant 52Kg, il me fait effectivement "plonger" la table de 5/100 vers l'avant. Plutôt que de relever celle-ci, je met 5/100 de clinquant dessous et tout rentre dans l'ordre)
-En X, c'est OK avec le plateau à l'horizontale sur sa butée par rapport à la course de la table
-Parallélisme du plateau en position verticale sur sa butée par rapport à la course verticale de la tête de perçage: OK
Je centre ensuite le plateau en butée l'horizontale par rapport à l'axe de la broche et zérote ma visu en X et Y.
Je bride ma pièce par le passage de broche du plateau tout en réglant soigneusement sont centrage par rapport à son axe de symétrie sur la largeur et le parallélisme de cette axe de symétrie par rapport au déplacement en X de la table (Sur la photo, on vois qu'une opération de fraisage à dégagé la trappe d'accès du corps de l'appareil et m'a aussi permis de faire un lamage destiné à recevoir le boulon du tirant de bridage. Je n'ai pas fait de photos de ces opérations. Chaque usineur sait bien qu'il y a toujours un travail de réflexion et de préparation avant une opération d'usinage un peu complexe, si ont veut que tout se passe bien :smt116 ...90% des problèmes viennent d'un manque d'anticipation et donc de réflexion, dû le plus souvent à la précipitation:axe:)
Je bascule ensuite mon plateau en butée verticale et recontrôle parallélisme verticale et symétrie par rapport à la broche et à son Z. Et quand tout est OK, je n'oublie pas de repérer le positionnement de mon plateau (0) et d'immobiliser ce dernier.
Un petit coup de tangente, prise de la côte et c'est partie pour la finition des différents diam. d'alésage sur le passage de broche. J'utilise dans un premier temps ma petite Wohlhaupter UPA2 et je travail par rotation sur 180° de mon plateau pour faire les 2 cotés.

P1060498.JPG


Ici petite intermède d'affutage...Comme je prévois de faire un lamage au plus juste pour le passage du petit pignon, je doit affuté un outil particulier pour ma petite tête Kaiser qui doit prendre la suite.
Je fabrique d'abord un petit porte tête de manière à pouvoir entrainer la tête de la Kaiser en pince sur mon Schaublin 102...
P1060460.JPG


Tête serré sur ce le porte tête, je fixe ensuite dans celle-ci une section de barreau HSS carré, rectifié à la bonne section, et avec un fort déport latéral de manière à passer la capacité maxi de la tête d'un diam de 33 à 44,50.
J'affute ensuite ce barreau a la bonne dimension.
P1060464.JPG


Un tel débord n'est pas prévu par le manuel Kaiser mais le tout c'est que cela marche :mrgreen:
P1060465.JPG


Méthode peu orthodoxe d'introduction de la tête montée sur le cône SA40, du à une table en butée basse en Z...
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Outil de la tête réglé au diam. mini et prise de passe en X avant de plongé en Z avec l'avance automatique de la tête de perçage...On commence à comprendre pourquoi jai affuté mon outil aux petits oignons quand on voit ce qu'il me reste de passage dans l'alésage avant de prendre ma 1ère passe :shock:
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J'ai fini mon premier coté (Diam. 44,30mm). Le porte outil de la tête est quasiment sortie au maximum de la course dispo. le pignon passe avec le jeu optimum. j'ai fait plusieurs rotations de 180° successives de la pièce en phase d'ébauche. On constate aussi que mon bridage manquait un peu de profondeur...heureusement sans conséquence sur sa bonne tenue.
P1060500.JPG


Dernière rotation et dernière passe...
P1060504.JPG


Avant de faire les chambres des 2 cuvettes en acier destinées à encager les roulements, je vérifie une dernière fois le parallélisme de la broche par rapport à la pièce. Je suis dans le centième en latéral et j'ai 2/100 sur presque toute la hauteur du fond, je laisse comme ça. Je ne suis quand même pas en train de faire une montre Suisse :-D
P1060505.JPG

P1060506.JPG


Chambrage (Diam. 47,00 + 2/100 maxi) et dressage du fond, coté arrière de l'appareil, à la Wohlhaupter.
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Puis, coté tête de broche. Diam. 47,00 et diam. 35,00 car la cuvette porte roulement est plus longue et épaulée
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Un petit coup de chanfrein final...et c'est fini :!:
P1060513.JPG


C'est fini aussi pour ce soir, à plus.
 
ankh41
Apprenti
21 Avril 2010
203
Romorantin
Bonjour à tous,

Aujourd'hui, je reprend la suite de l'usinage du cône d'entrainement.

Après alésage des mors doux au profil du SA 40, je monte mon cône avec un tirant à travers la broche et je contrôle le faux rond sur la partie que j'avais pris soin d'usiner (2 petits dixièmes) au moment de la réalisation du cône, afin de me créer une surface de référence. Après un petit calage au maillet cuivre sur le bon mors (Si, si, on a le droit :mrgreen:), je tourne quasiment sur le zéro du comparateur.
P1060530.JPG


Quelques copeaux plus tard, j'ai mes étages usinés. Vous comprendrai plus loin l'utilité du filetage au pas de 1.00
sur mon diam. de 59,8...En façade, j'ai aussi percé et taraudé en M10 le trou de la vis de fixation du pignon.
P1060531.JPG


Le pignon se monte légèrement gras et tourne plutôt pas mal.
P1060532.JPG


Vous noterai les 2 méplats que j'avais fait sur le pignon pour le serrer au moment du brochage du logement de clavette...
P1060533.JPG


Je monte mon pignon à l'envers, le bride avec sa rondelle sur mesure et usine le dégagement derrière la couronne et le diamètre 40,01 qui doit recevoir le roulement simple à gorge profonde de 68x40x9.
P1060539.JPG


L'ensemble monté en configuration final une fois serré.
P1060540.JPG


Dans une section de tube mécanique D71/d36, je réalise un filetage interne en 60x1.00 dans lequel se visse le filetage de mon cône.
P1060545.JPG


Je visse ma collerette enduite de pâte de soudure à l'étain sur le cône et positionne l'ensemble en l'air entre pointe sur le 102...
P1060546.JPG


...Et un petit coup de chalumeau pour solidariser les pièces, en faisant tourner l'ensemble à petite vitesse.
P1060547.JPG


Je remonte le cône sur le 120, en pince de 25 et contre-pointe, et usine la collerette aux bonnes dimensions. (Diam. finale 70,90mm, ép. 6mm)
P1060548.JPG


Je termine par 2 petite gorges "collecteur de poussière".
P1060549.JPG


Passage en fraiseuse, bridé en vertical dans un vé de précision, pour usiner les 2 logements borgnes (Il reste 5/10 de métal...) des tenons de broche, qui sont en fait de simple vis BTR (N'oublié pas que ce n'est pas la broche d'origine. Elle a été refaite par la société qui ma vendu la Thiel. Si ces 2 BTR peuvent vous sembler légères, je n'ai jamais eu aucun soucis de rotation de cône à l'intérieur de la broche dans les conditions d'usinage que j'adopte (Profondeur de passe/vitesse de rotation/avance) Au demeurant, à la mesure, la précision de rotation du cône de cette broche se révèle excellente pour mon usage, le faux rond étant à l'intérieur d' 1/100.)
P1060550.JPG


Je n'ai pas de photos de la réalisation du logement de clavette. Le serrage du cône dans l'étau c'est fait sur la collerette et le logement est de type woodruff. Clavette usinée maison dans la même section d'acier que la clavette du petit pignon et montée dure dans son logement.
P1060551.JPG


le cône est terminé...
P1060552.JPG


Nota: Je ne m'étends pas sur les cotes de mes usinages. Cette réalisation est du "One shot". Mon plan en début de post étant à l'échelle :1, il me serre de guide pour l'ensemble des positionnements. Les ajustages entre les différents éléments se font donc au cas par cas, avec les tolérances de fonctionnement et d'ajustage idoine. Ma réalisation par sous-ensemble, étape par étape, accepte bien la méthode et vu que je suis le seul usineur, il n'y a pas de soucis...Ce serait bien sûr inapplicable au niveau du collectif d'un atelier: Bonjour le B... :ripeer:)

à suivre....
 
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