Fraiseuse acier conseils conception

[Doctor_itchy]

le sable si bien tasser , diminueras les vibrations c'est certain , mes chiffre etait donné a titre d'exemple

bien sur que la machine doit etre le plus rigide possible , bien sur que cela se calcul , , ici sont portique est fait , c'est dans dans le but d'amelioré , quand je parle d'époxy c'est du beton epoxy , largement utilisé pour faire des batis cnc justement ! car le cout est faible et permet de "couler" un chassis plus simplement que avec de la fonte en fusion

donc dans tout les cas cela ne fera pas pire mais mieux , ou alors il doit refaire tout mais je doute que cela ne soit son intention

 

[Djviper16]

En effet je ne referai pas tout !

Mon intervention n'avait comme but que de signaler que selon moi du moment où on a dimensionné les tubes d'acier pour différentes raisons, maintenant y mettre du sable ce sera s'embêter pour pas grand chose.
Mais que mon avis ne vous dérange pas plus.
Stan

Mes tubes sont bien dimensionnés pour ce que je veux faire, et au risque de me répéter, je ne cherche pas à augmenter la rigidité de l'ensemble, ce que je veux c'est diminuer le bruit.
Et je ne vois pas en quoi les remplir avec du sable serait embêtant ? C'est au contraire très simple et surtout c'est REVERSIBLE ! Le jour où je déménage je peux tout vider et alléger un max la machine !

Ton avis est le bienvenu (ainsi que celui des autres), de la confrontation des idées naissent les solutions +=

Sur ce bonne nuit.

Jérôme

 

[stanloc]

Je termine en te disant de faire un rapide calcul du poids de sable SEC (sinon gare à la corrosion) que vont contenir tes tubes et tu comprendras mon emploi du terme "t'embêter"
Stan

 

[stanloc]

@Doctor-Itchy ; je me souviens que tu avais beaucoup participé à la discussion (il y a combien d'années ? 10 ans ?) sur ce forum touchant au granit-époxy (terme consacré). Plusieurs intervenants comme toi aujourd'hui affirmaient que la résine époxy pour faire ces bâtis ne coûtait pas cher. Je ne partageais absolument pas l'avis des plus enthousiastes car mon expérience du granit massif d'une part et de la résine époxy et son prix d'autre part, ne m'y incitait pas. Je ne veux pour preuve que ce fut seulement de beaux discours le fait que depuis autant d'années je n'ai jamais vu la description sur ce forum de la fabrication d'un tel châssis (à la réflexion peut-être micluc ?). Certains ont fait avec du vulgaire béton mais peu ou personne, à ma connaissance, n'a "plongé" sur le granit-époxy. Pourquoi ? un produit si merveilleux et si peu coûteux ?
Stan

 

[gaston48]

Bonjour,
Au chapitre 4 de cette thèse, il y a des informations sur les méthodes d'amortissement.

http://www.mech.utah.edu/~bamberg/research/PrinciplesOfRapidMachineDesign/Principles of Rapid Machine Design.pdf

 

[el patenteu]

Fais nous un vrai comparatif AVEC et SANS sable dans tes tubes.
Je suis persuader que la différence sera stupéfiante!
Meme da la mousse euréthanne aténura a coup sur la résonnance de tube creux.
Dailleur c'est ce que l'ont utilise pour insonnoriser des pieces de la maison.
Des tubes creux meme tres épais ont la vilaine manie de résonner.
Doubler l'épaisseur =doubler le prix ,sans pour autant etre sur que le son sera couper par 2.
Les barres pleines c'est bien mais pour atteindre une rigidité correct il faut aussi du diametre......c'est la que la bat blesse.

Allez, tu es l'heureux élu pour nous faire la démonstration de l'amortissement de résonnance avec du sable
dans des tubes creux!

 

[Djviper16]

Je termine en te disant de faire un rapide calcul du poids de sable SEC (sinon gare à la corrosion) que vont contenir tes tubes et tu comprendras mon emploi du terme "t'embêter"
Stan

D'accord c'est fait, entre 500 et 600kg. Ou est le problème ? J'en ai 5m³ dans le jardin pour mon agrandissement...
Pour le faire sécher c'est très simple il suffit de le déposer par terre dans le garage en fine couche et ramasser une fois sec.

Le béton époxy est trop cher (par rapport à du sable fin) et je ne pourrai pas l'enlever au besoin.

Fais nous un vrai comparatif AVEC et SANS sable dans tes tubes.
Je suis persuader que la différence sera stupéfiante!

Promis je vais le faire ! Sans puis avec sable dans les mêmes conditions. Moi aussi j'en suis persuadé ! Après tout le monde peut se tromper, mais en tout cas ça ne pourra pas être pire !

 

[stanloc]

Pardon ? tu as calculé ça comment ? D'après ce que je lis sur le web la masse volumique du sable sec est de 1,700 kg/litre. L'intérieur de tes tubes représenterait donc plus de 300 litres ?
Stan

 

[Djviper16]

Bon alors voici le calcul, basé sur les sections internes des tubes (en mètres avec à la fin du calcul la quantité) :

(0.174x0.074x1.7 x5) + (0.174x0.074x0.7 x4) + (0.174x0.074x1 x2) + (0.174x0.074x0.84 x2) + (0.07x0.07x0.8 x2) + (0.07x0.07x1.7 x1) = 0.209m³

0.209x1.7 =/= 355kg

Voilà sans compter les tubes de mon axe X et Y (qui eux seront remplis de béton) et sans compter les tubes diagonales et renforts divers que je n'ai pas encore mis.

J'ai peut être vu un peu gros ça sera plutôt dans les 500kg je pense.

A+

Jérôme

 

[stanloc]

Je m'incline. Je ne dis plus rien.
Bonne continuation.
Stan

 

[Djviper16]

@stanloc Oh mais non allez faut pas le prendre comme ça...

@gaston48 Merci on voit bien l'amortissement, la vibration est atténuée de moitié dès le deuxième pic !
J'ai parcouru la thèse mais je trouve ça un peu indigeste, malgré que ce soit intéressant.

 

[gaston48]

J'ai parcouru la thèse mais je trouve ça un peu indigeste,

Rassure toi moi aussi ! mais ce travail a le mérite de comporter beaucoup de montage d'expérimentation d’être une
bonne synthèse entre des hypothéses théoriques et des résultats pratiques.
je t'invite à essayer par exemple la méthode d'amortissement par un sandwich avec viscoélastique au centre.
Pratiquement, tu empiles 2 tôles avec un film de graisse entre les deux ... elles sonnent comme une feuille de caoutchouc.

 

[Djviper16]

Bonjour à tous !

J'ai appris un truc important que je suppose beaucoup d'entre vous savent déjà : les roulements coniques ne peuvent fonctionner à la graisse et surtout pour les hautes vitesses

Ca a remis complètement en question la conception de ma broche ! Puisque j'ai dû réfléchir à un système de lubrification à l'huile, donc fraiser des passages entre chaque étage de roulement.

Et cerise sur le gâteau, mon roulement le plus en haut étant un conique aussi et devant être lubrifié, en cas de baisse de niveau, il ne le serait plus.

J'ai donc opté pour une circulation d'huile, ce qui me permettra en plus de faire un refroidissement de la broche, en passant l'huile dans un radiateur ventilé.

Je précise, l'axe de broche est en 35ncd16 trempé, et le corps est en 42cd4t, un bonheur à usiner...

Sur cette photo on voit l'arrivée d'huile qui débouche dans une rainure faite à la fraise scie, qui alimente les 4 demi trous pour passer de l'autre côté du roulement.

J'en ai profité pour mettre en place un capteur de vitesse, devant être optique à la base, mais impossible maintenant avec l'huile.
Ce sera donc un capteur inductif, que j'ai réalisé avec une bobine, un aimant, une masse magnétique, et un corps en inox.

Le principe est simple, on place un doigt en acier sur le rotor, à chaque fois que ce doigt passe devant le capteur inductif, ça crée un pic de tension.

Maintenant il faut que je trouve une pompe ou un système pour faire circuler l'huile, avez-vous des idées ? La circulation peut être lente, ça n'a pas d'importance, donc pas d'impératif pour le débit.
Par contre la pression doit être suffisante pour qu'il y ait circulation. A moins qu'une circulation par convection naturelle soit possible ?

A+

Jérôme

 

[Rider63]

La vache ça travaille dur par ici. Je suis impatient de la voir tourner cette machine

c'est problématique ton histoire de huilage. peut être essayer avec une pompe de watercooling de pc? le liquide de refroidissement c'est jamais bien fluide, et tu n'a besoin que de très peu de débit. Si ton huile est assez fluide ça pourrais le faire.

sinon récupérer une pompe à huile de moteur de voiture ou moto et l’entraîner avec ton moteur de broche. mais ça deviens vite compliqué.

 

[gaston48]

Bonjour, c'est du très beau travail...
Je ne connais pas ton régime maximum, mais saturés d'huile, tes roulements vont chauffer aussi.
Je crois deviner des joints à lèvres, c'est une source d’échauffement aussi, il faut privilégier les chicanes.
Par sa conception, un roulement conique a du frottement, les galets coniques chassent et viennent
en appui sur l'épaulement de la bague.
A partir d'une certaine vitesse plus aucune broche n'utilise des coniques malgres leurs capacités de charge.
Une lubrification à huile perdue serait suffisante, quelques gouttes, de temps en temps, par la partie supérieure
et une évacuation par gravité par le bas.
Apres tu as aussi la solution du brouillard d'huile.
Si ton régime maxi est raisonnable, tes craintes avec une lubrification à la graisse ne sont pas
fondées, ça ne chauffera pas plus qu'avec de l'huile si le dosage de la graisse est respecté

 

[Djviper16]

La pompe de watercooling ça fait mousser l'huile, ça tourne beaucoup trop vite. Et quand ça arrive a amorcer ça la freine tellement que ça fait chauffer les fils.
Je cherche une solution durable, un truc costaud

J'ai retrouvé une pompe à palettes double étage de direction assistée, ça sort 10 bars de pression sans forcer ces petites choses là, je pense que ça aurait la force et la fiabilité nécessaire pour faire circuler l'huile à travers ces méandres de roulements.
Le hic c'est qu'il va falloir l'entrainer (par un moteur auxiliaire), encore du boulot...

Je ne connais pas ton régime maximum, mais saturés d'huile, tes roulements vont chauffer aussi.

10 000tr.min-1 , à bon ?! La lubrification par circulation d'huile est pourtant courante !

extrait du site skf.com :
Circulation d'huile En général, le fonctionnement à grande vitesse augmente la chaleur due au frottement et donc les températures de fonctionnement, et implique un vieillissement plus rapide de l'huile. Pour réduire les températures de fonctionnement et éviter les changements d'huile fréquents, la méthode de lubrification par circulation d'huile est généralement préférable (fig. 3). La circulation est généralement contrôlée par une pompe. L'huile est amenée d'un côté du roulement, le traverse et s'écoule du côté opposé, elle est ensuite filtrée dans un réservoir, refroidie, puis remise dans le circuit et renvoyée au roulement. Une filtration adéquate réduit le niveau de pollution et prolonge la durée de service du roulement (→ Durée SKF). Refroidir l'huile peut également réduire considérablement la température de fonctionnement du roulement. Pour en savoir plus sur le système SKF CircOil et les dispositifs de surveillance de débit de SKF, reportez-vous à la section Solutions de lubrification.

Je crois deviner des joints à lèvres, c'est une source d’échauffement aussi, il faut privilégier les chicanes.

En effet, j'utilise des joints spi double lèvres pour l'étanchéité. Je ne pensais pas que ça chauffait, de toute façon ils seront refroidis par l'huile eux aussi. Je ne pense pas avoir de problème avec ça, on verra.

 

[gaston48]

Oui, tu verras bien, j' espère me tromper et merci pour ta biblio.
Mais ne t'investit pas trop dans un système de circulation, fait quelques
brefs essais avant, à haute vitesse. Je crains qu'un bon pompage thermique nécessite un
gros débit et donc une circulation forcé sous pression, comme tu l'envisages.
Ta broche sera pleine d'huile d'ou emballement de température .
Tout dépend de ta précharge aussi, méfie toi quand même, ta broche est courte, mais tu as
choisi un sens de montage des roulements qui, avec la dilatation, va augmenter la précharge,
d'ou emballement de température aussi.

 

[Djviper16]

Le truc qui me fait peur c'est qu'avec la pression de la pompe, l'huile s'échappe des joints spi.
C'est pour ça que j'ai fraisé des passages d'huile les plus gros possibles, pour augmenter le débit et réduire la pression.
Je peux aussi jouer sur le régulateur de pression de la pompe en cas de besoin.

La précharge est réglable par la grosse bague-écrou qu'on voit sur les photos plus haut. (j'ai fait une clé juste pour cette bague !)
Lors du serrage je la met en contact avec le roulement, puis la bloque sans forcer, mais je n'ai aucune idée de la force que j'applique sur les rouleaux...

En tout cas merci de m'avoir donné tes impressions !

Qu'en pensent les autres membres ?

 

[messdu74]

Bonjour,

Tres belle réalisation

Pour ta broche je rejoints les autres membres pour dire que un huilage sous pression c'est foireux Tu a trois choix a mon sens
* Sous pression 0.5b avec un échangeur thermo ventilé (Gros, onéreux et bruyant)
* Pression Atmo mais huilage goutte a goutte avec pompe type péristaltique (Cheap, sans bruit et petit)
* Pression Atmo Barbotage par inclusion d'un barboteur sur l'axe de ta broche en interne (Cheap, invisible et sans risque de panne mais équilibrage alternatif )

Noel

 

[Djviper16]

Merci pour ton avis, la première solution que tu donnes est celle que je choisis de suivre.
J'essayerai de descendre la pression au minimum, après si il faut il existe aussi des joints spi haute pression. (jusqu'à 10 bars chez NBR)

De par la conception de la broche, le barbotage et le goute à goute ne sont pas possible. Faut dire que je n'ai aucune confiance dans le péristaltique ! Pour moi pincer un tuyau à répétition ça ne peut que mal finir... (puis c'est trop lent aussi !)

Je met un plan de ma broche pour que vous compreniez mieux mon problème. En jaune, là ou passe l'huile.

 

[messdu74]

C'est ton choix, pour information et non critique !!!!!

Les pompes peristaltiques sont ce que l'on fait de plus fiable et avec des rendements/cout des plus avantageux
Utiliser dans le Médical, Génie Civil, Aéronautique...

Les pompes a béton avec des bras de 25m sont péristaltique, les dosages mais aussi "lavements" de sang dans le médical.....
On trouve facilement des pompes a 1 voir 2 L.min le tout en 220V asynchrone .

Si tu souhaite vraiment un système fermer avec pompe et intercooler, je te conseils de te diriger vers une pompe a engrenage, et radiateur type moto (Bi Cylindre refroidit a l'huile...) les pompes de DA ont un accouplement de merde et des viscosité d'huile qui vont te limiter, tu peut trouver facilement des pompes d'asservissement (Kubota, Volvo, BobCat, Caterpilar... )d'occasion pour quelques dizaines d'euros chez un fournisseur de flexible local.

Quel type d'huile compte tu mettre ?

 

[messdu74]

Bien cheap aussi je pense au mini moto de cross que nos amis d’Asie vendent, elles ont un radiateur d'huile ça c'est pas dur a trouver et a des prix ridicule en neuf

 

[gaston48]

Tu peux lire tout ça tranquillement ...
http://www.nskeurope.fr/cps/rde/dtr/eu_fr/literature_bearing/FR_Roulements.pdf
Tu trouveras déjà les vitesses limite de tes roulements.
Page A107, des considérations sur la lubrification et tu constateras qu'en aucune façon
on immerge totalement un roulement dans l'huile. Que ce soit par bain ou par circulation.
On s'arrange, dans un montage horizontal, pour que le niveau ne dépasse pas l'axe
de l'élément roulant(galet, bille) inférieur.
Dans ton cas il faut absolument que tu alimentes par le haut et que tu draines juste
avant le joint inférieur, sans perte de charge, pour éviter que le niveau monte au dessus
du roulement. Ou alors tu aspires en même temps par le bas avec un débit supérieur
à celui du haut, avec 2 corps de pompes.
Pour l'huile, de l'iso32 de direction assistée justement, c'est très bien, plus elle est fluide
moins elle chauffera.
A mon avis, au plus simple: je vire les spis c'est un échauffement en moins, et j'installe
une perfusion goutte à goutte par le haut, huile iso32, à huile perdu et je fais des essais de
vitesse. Tu feras déjà quelques mesure de température et en fonction d'un futur débit forcé
d'huile , de sa capacité calorifique, tu estimeras la possibilité d'évacuer les calories.

 

[stanloc]

La vitesse limite des roulements c'est avant tout une question de prix d'achat. Il suffit de comparer dans les mêmes dimensions et les mêmes technologies des roulements industriels courants et des roulements de broche.
Personnellement je n'aurais pas monté des roulements à rouleaux coniques mais des roulements à billes à contact oblique.
La lubrification à l'huile en huile perdue est de mon point de vue aussi envisageable. j'ai une broche à air comprimé BIAX qui tourne à 80000 tr/mn sous 6 bars et les roulements (petits évidemment) ne sont lubrifiés que par le flux d'air de la turbine qui barbote dans un huileur archi-classique.
Stan

 

[messdu74]

Bonjour,

Je revient avec l’idée de "Stanloc" qui est a mon sens la plus raisonnable est de brumiser de l'huile/air, un simple huileur sur la ligne d'air, c'est ajustable et simple a mettre en oeuvre (Tuyau PU) surtout qu'il faut penser que tes flexibles doivent suivre les mouvement soutenue de la broche dans le cas d'huile sous pression.

Pour l’échappement un simple bac avec des chicanes et des étages de filtres
Pour le compresseur par contre il te faut un Déshydrateur / Dessiccateur.

 

[Djviper16]

Bonjour,

@messdu74 Ok pour les pompes péristaltiques, moi je ne connaissais que les petites en plastique qu'on trouve dans les imprimantes par exemple... merci pour ces précisions.

@gaston48 Merci pour ce super document ! Si j'étais tombé dessus plus tôt...
En fait le goute à goute n'est pas possible puisque mon circuit passe par l'axe tournant, je n'avais pas d'autre choix... (du moins je n'en ai pas trouvé)
Ok, on immerge pas, j'ai donc pensé à un circuit d'huile sous pression avec insersion d'une "bulle d'air" tout les x secondes dans la durite d'arrivée d'huile...

Mais au final avec votre aide je vais plutôt me rabattre sur un circuit d'air huilé.

@stanloc merci pour ton aide, en fait c'est le gars du site de roulements qui m'a orienté sur des coniques quand je lui ai décrit mon projet, pour ce qui est de la vitesse, il m'avait dit "ça les tient si c'est bien lubrifié"... Mais grace au document de gaston, je vois que mon plus gros roulement ne supporte que 5000tr.min-1 avec une lubrification à l'huile... (put** es boules !!!)

Je pense que le mieux qu'il me reste à faire, c'est de suivre vos conseils. Je vais donc commander deux roulements à contact oblique de qualité, et prévoir un système pneumatique avec déshydrateur et tout ce qui va bien, mais je vais avoir besoin de votre aide encore car je n'y connais rien en pneumatique ! Par contre désolé @gaston48, j'ai vraiment envie de garder mes joints spi...

Ce système de lubrification étant sous pression d'air, il pourra passer par les deux trous percés dans l'axe de la broche, contrairement aux méthodes par gravité.

Merci à tous, grâce à vous ça avance, et des solutions tombent !

PS : je garde la pompe de DA pour le système d'arrosage, j'ai monté la pompe en prise dans le 3 mors du tour, elle fonctionne dès 100tr.min, et je suis monté jusqu'à 640tr.min. Impressionnant la pression que ça sort, même à 100tr.min, impossible de boucher la sortie avec mon pouce ! Par contre ça ne doit pas tolérer qu'un copeau passe dedans je pense...

 

[gaston48]

En fait le goute à goute n'est pas possible puisque mon circuit passe par l'axe tournant

Bonjour,
Là je ne comprend pas ton soucis ? les passage se font bien par le corps fixe ?
le but est que ton roulement soit toujours "humide", pas plus,
A l’arrêt, l'huile va s'écouler vers le bas par gravité que tu vas compenser par un goutte à goutte par le haut.
Une graisse n'est pas autre chose qu'une éponge qui délivre son huile, avec l'équivalent de 1 ou 2 cc d'huile
tu lubrifies un roulement pour + de 5000 heure.
Si tu envisages les contacts obliques, il y a des subtilités de montage quand on les associe cote à cote car
quand on veut une bonne capacité de charge, on double ou on triple celui du bas et les tolérances d'épaisseur
des bagues déterminent directement le jeu de fonctionnement. Les "paires universelles" sont idéales pour ça.
Il y a de très bonne affaires à faire sur ebay.de, des jeux de rechange séparées des machines.
La tête de fraiseuse Schaublin 53 a une lubrification par brouillard d'huile avec son compresseur autonome
voir sa doc sur le forum je crois.
Il y a une solution toute simple, c'est d'utiliser un compresseur de frigo, son échappement délivre ce qu'il faut
de brouillard d'huile, il faut juste trouver un moyen pour réguler le niveau d'huile de groupe.
Plus besoin de joints pour ta broche, c'est par là que s'échappe l'air en plus elle sera en surpression.

 

[messdu74]

Voici un très bon site sérieux, avec des prix dans la moyenne pour du neuf et surtout distributeur de la marque KNOX, tu trouvera toutes les infos et pièces nécessaires a ton montage
http://www.air-techniques.fr/

Je met le doigt sur la filtration en sortie des vapeurs d'huile extrêmement dangereuse pour la sante (Petite penser a tous ceux qui ont des micolub....) c'est le sujet de thèse d'un amis et après l'avoir lu

 

[Djviper16]

Là je ne comprend pas ton soucis ? les passage se font bien par le corps fixe ?

Justement non, regarde le tracé que j'ai fait en jaune sur le plan de la broche, et la photo de l'axe tournant, j'y ai fait deux trous pour pouvoir passer à travers le 2ème roulement à partir du haut.
Il faut savoir que les deux roulements du milieu sont étanches et lubrifiés "à vie", ils ont des flasques sur les côtés, d'où la création de "passages".

Pour ce qui est du compresseur, j'ai un réseau qui distribue dans tout l'atelier, je pense me brancher dessus.

Les roulements de broche appairés c'est vraiment une bonne solution, mais les deux font les mêmes dimensions, alors que moi non... je vais m'orienter sur du roulement de machine outil nsk ou timken.
Je ne peux en mettre qu'un en haut et un en bas, pas envie de refaire entièrement le corps de broche, imagine le travail... avec une très légère précharge.


@messdu74 merci pour le lien, et je suis ok avec toi, il faut récupérer et filtrer les vapeurs d'huile, j'ai pas envie de respirer ça ! Je récupèrerai par la sortie que j'ai prévue sur le corps de broche.

J'essaye avec votre aide de trouver des solutions, mais il ne faut pas oublier que chacun fait avec ses moyens, donc on adapte, et c'est bien pour ça aussi qu'on a tous des machines différentes.

 

[gaston48]

Oui maintenant je devine ces roulements, c'est ceinture et bretelles ! ils ne servent strictement à rien, en plus
ce sont des étanches, ils chauffent à cause des joints ... de quel exemple tu t'es inspiré pour pondre ta broche
il existe des montages qui y ressemble comme la broche de ton Cholet ou de l'ac280 mais ils sont
complètement indépendant de la broche, il soutienne juste la poulie, pour désolidariser ses perturbations (flexion) du milieu
de la broche.

Les roulements de broche appairés c'est vraiment une bonne solution, mais les deux font les mêmes dimensions, alors que moi non... je vais m'orienter sur du roulement de machine outil nsk ou timken.
Je ne peux en mettre qu'un en haut et un en bas, pas envie de refaire entièrement le corps de broche, imagine le travail... avec une très légère précharge.

je sais bien mais il faut déjà que tu en trouves un de même encombrement.
tu ne peux pas envisager 2 broches ? regarde les fraiseuses classiques, elles ont une grosse broche robuste
jusqu'à 4000 dans le meilleur des cas et ensuite elle passe à une broche rapide, directement avec pince ER
Dans ce cas tu exploites celle là avec 2 coniques uniquement jusqu'à 4000 et tu enquilles dans le SA40 une
broche coaxiale haute vitesse avec petits roulements obliques que tu te fabriques, entraînée par le haut,
comme un multiplicateur Pluvit.