Bonjour,
J'ai un peu cogité sur ce projet et j'en suis arrivé à penser que ce "bricolage" pour m'initier au tour numérisé n'est peut-être pas une bonne idée.
Il y a beaucoup d'élements qui me manquent et
le coût de ceux-ci est beaucoup trop important pour in fine aboutir à un truc qui sera probablement un très mauvais tour pour plusieurs raisons dont la plus importante est déja à mon avis la nature même de la broche utilisée (4ème axe de la fraiseuse).
Le 1er élement TROP couteux est la nouvelle motorisation de la broche :
Quelques cogitations perso :
Mon hypothèse est que ce mini tour doit pouvoir tourner entre 100 et 1400 tr/mn maxi avec un diametre maxi de tournage D=100 mm
Pour essayer de quantifier les besoins de motorisation, j'ai fait quelques calculs très basiques et curieusement j'arrive à
une puissance minimale à la broche d'environ 200 W.
Les calculs :
1) tournage au diametre maxi D=100 mm :
---> Sur de l'acier : Avec une vitesse de rotation de 100 Tr/mn (Vitesse de coupe de 31.4 m/mn), les 200 W permettent d'obtenir un couple à la broche de 20 N.m, donc un effort de coupe de 40 DaN ce qui permet de faire des petits copeaux. Si je prend un coefficient spécifique de coupe Kc de 400 DaN/mm2,
on a une section du copeau d'environ 0.1 mm2 (= passe de 1 mm avec une avance de 0.1mm/tr)
---> Sur de l'alu : On multiplie normalement la vitesse par 3 (300Tr/mn = Vitesse de coupe de 94 m/mn) ce qui à puissance égale divise directement le couple disponible (6.7 N.m) et l'effort de coupe par 3 (13.3 DaN), mais comme le Kc de l'alu est également 3 fois plus faible que celui de l'acier (Kc alu =133 DaN/mm2), on obtient en fin de compte une section de copeau sur l'alu rigoureusement identique (0.1mm2) à celle de l'acier.
2) tournage à la vitesse maxi V=1400 tr/mn :
---> Sur de l'acier : Les 200 W fournissent un couple de 1.4 N.m. Si je prend comme diametre de tournage celui qui respecte la vitesse de coupe (31 m/mn), on a D= 7mm. L'effort de coupe permis avec ce diametre est de 40 DaN. On reste en gros sur les memes valeurs de section du copeau que le calcul precedent.
---> Sur de l'alu : A vitesse de rotation identique, le couple disponible reste identique quelle que soit la nature du materiau que l'on usine.Avec l'alu on prend D=21mm pour respecter la vitesse de coupe (93 m/mn) et comme dans le calcul prédedent on atoujours 0.1mm2 de section de copeau.
En résumé
il faudrait un moteur capable de fournir au minimum et si possible linéairement un couple de 20 N.m à 100 tr/mn et 1.4 N.m à 1400 tr/mn
---> En comparaison avec mon tour BL200-L1 : celui-ci est équipé d'un moteur de 550 W et la vitesse de broche varie mécaniquement entre 170 tr/mn et 1950 tr/mn. En supposant une certaine linéarité du couple moteur et un rendement global de 70%, j'aurais sur ce tour grosso modo 2 fois les valeurs obtenues dans mes calculs.
--->
Ceci confirme que les 200 w à la broche sont vraiment un minimum et nécessitent déja un moteur d'au moins 300w tournant le plus vite possible.
Quelques solutions :
- Récupération sur ma perceuse à colonne 1er prix de son moteur de 350 W tournant à 1300 tr/mn avec peut-être son jeu de poulies étagées. Solution économique mais pas terrible à mon avis.
- Un moteur + un variateur + réducteur : Prix ?
- Un servo de
300W ayant 0.9N.m à 3000 tr/mn (charge 40%) à 200€ ou mieux
400w à 300€ démultiplié (1/2 ou 1/3 ?), mieux encore 1KW ou 1.5KW (en prise directe ?) mais le prix ...
- Un
Nema 42 de 30 N.m à 220€ surmultiplié (3/2 ?) (Poids 11.7KG)
A ces prix il fallait également ajouter le prix des plaques en alu (au moins 200 euros) et une vis a billes + supports. Bref beaucoup trop cher.
Comme ce "bricolage" couterait quasiment le prix de mon tour, je reviens donc sur l'étude d'une numérisation à bas coût (si possible) du tour BL200-L1.
Cette numérisation (si elle abouti) fera l'objet d'un post. Pour le moment je fais la CAO du projet
Carlos