Quelques questions suite à des incohérences d'usinage

Bonjour à tous,

Cela fait quelques années que je suis inscrit ici mais faute de temps, je n'avais pas usiner depuis 2 ou 3 ans.
Le confinement me permettant de disposer de plus de temps, je me remets à usiner pour mon plaisir un petit moteur thermique.

J'ai usiné hier un petit bloc moteur en alu et je constate quelques problèmes que je ne m'explique pas. (Ma fraiseuse est une Zay7045)

Première problème : alésage à la tête à aléser.

J'ai réalisé 2 alésages en utilisant d'abord un forêt pour arriver à la cote voulue -1mm puis finition à la tête à aléser en 2 passes. (On parle d'alésage compris entre 19 et 25mm). Premier phénomène, l'alésage n'est pas cylindrique et j'ai un défaut proche de 5 centièmes de faux rond. J'ai d'abord accusé la fréquence de rotation (dans les 300tr/min) et j'ai recommencé à 140/160tr/min : même problème. Je ne comprends pas pourquoi.

Second phénomène, après ma première passe à la tête à aléser et sans la toucher, je mesure mon diamètre obtenu, je mets un comparateur sur l'outil de la tête à aléser, je desserre le coulisseau de la tête afin d'excentrer la tête à la côte voulue. Par exemple je voulais obtenir 19,00, je mesure 18,40, je déplace ma tête de 0,3mm afin d'avoir 19,00. Je suis au centième sur le comparateur. Je serre le tout, vérifie que le comparateur est toujours bon et fait ma passe de finition. Là j'obtiens 18,88/18,90, incompréhensible pour moi. Je refais à nouveau l'opération pour virer le dernier dixième qu'il me reste avec la même procédure, et je n'arrive toujours pas à 19 mais genre 18,95. Bon là j'ai peut-être des problèmes de copeaux mini.

Second problème: défaut d'équerrage/parallélisme.

J'ai noté que j'ai un défaut d'équerrage quand je cube ma pièce, j'applique pourtant rigoureusement une méthode vue sur un guide, avec rondin, cale fine, placage, etc mais je garde un défaut de 4/5 centième sur 50mm. Avant de tout remettre en cause, je souhaite contrôler ma machine et surtout mon étau. L'alignement de l'étau est bon à +/- 1centième mais quid du reste, avez vous une méthode ou un lien pour vérifier que la géométrie de la fraiseuse et de l'étau soit correcte, que je ne perde pas mon temps à remettre la méthode que j'utilise en cause si ça vient du matériel.

Je vous remercie d'avance de votre aide et je vous souhaite une bonne journée

Merci à tous pour vos réponses et pistes de réflexion. Je vais essayer de répondre aux différents points :

- Blocage de la table lors de l'alésage : c'est peut-être une bonne piste, j'ai bloqué la table sans insister plus que ça sur les manivelles de blocage, il est possible que ça bouge un peu (mais je me dis que je le verrai sur la visualisation, non? Tout au plus elle varie de +/-5 microns en fonction des petites vibrations de la fraiseuse. En tout cas je vais recommencer en serrant bien plus fort.

- Pour le réglage de l'outil par rapport à la tête à aléser. Si je comprends bien, ce réglage doit être fait une fois pour toute avec le porte grain associé, en dehors de tout usinage. Je monte la tête, prend une pointe que je monte dedans, je prends un bout d'alu quelconque, je fais la rayure en me servant de la glissière de la tête à aléser (sans toucher la table donc). Je démonte la pointe et remets en place pour outil, qui doit tomber pile poil dans la rayure, c'est bien cela? C'est potentiellement une très bonne piste pour le défaut de déplacement, je vérifierai ce soir

- Je vais aussi contrôler la géométrie de la tête, je l'avais fait il y a 2 ou 3 ans sans usiner depuis, ça ne doit pas avoir bougé mais de mémoire, j'avais un défaut de la table de l'ordre de 3 ou 5 centièmes sur 400mm. Je vais recontrôler l'orientation de la tête de la fraiseuse en suivant les vidéos de l'AFPA tout en regardant la norme Salmon. C'est celle que j'avais fait à l'époque justement. Après je sais que je n'arrivais pas dans les tolérances indiquées, ce qui ne me choque pas pour une chinoiserie mais elle n'était pas non plus trop loin. En tout cas, les défauts de la table était nettement inférieur à ce que je constate sur mes pièces qui sont bien plus petites.

- @ Damy, peux tu me préciser ce que tu appelles "Basculement"?

- @guy34 : qu'entends tu par talonnement ? Quand je suis au copeau mini?

En tout cas merci de vos réponses et de votre réactivité.

bop55 a dit:

C’est quoi comme machine ? Une fraiseuse d’établi ?
J’ai le même problème avec ma petite machine, par manque de rigidité, elle me fait du ovale en alésage car elle est plus rigide en Y qu’en X .

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Bonjour Barisien

Oui c'est une fraiseuse dite d'établi même si c'est déjà une belle bête qui pèse dans les 400kg avec sa chaise : pour info, tu peux la voir ici : https://www.dmitaliasrl.com/fr/fraiseuses-d-etabli/fraiseuse-d-etabli-a-metaux-orion-4-5.php La mienne est quasi identique si ce n'est que j'ai un moteur de 2kw dessus.

Je note le conseil d'utiliser le déplacement primaire en Z, à savoir directement la tête plutôt que la descente micrométrique du fourreau.

fmuller1 a dit:

Bonjour,
Pour un travail de précision il est toujours souhaitable après avoir fait un perçage au foret, et ce quelque soit le diametre, de finir l'alesage avec un alesoir, ce qui regularise le diametre du trou et donc l'épaisseur des futurs copeaux et améliore un peu la concentricité. Le fait que l'outil est à enlever des épaisseurs de copeaux d'épaisseur différente sur le diametre du trou favorise l'ovalisation du trou final. Je crois qu'il n'est pas prudent non plus de déterminer le diametre d'usinage en mesurant la cote de l'outil. Pour ma part, je regle la tete à aléser avec un peu de gras, puis je fais l'alésage avec la meme vitesse que la passe finale. J'ai constaté que sans changer aucun réglage le diametre est différent en fonction de la fréquence de rotation de la broche (sur une petite et vieille fraiseuse). Ensuite je mesure, l'alésage, je fais les corrections en reglant l'outil a aléser et je fais la passe de finition.
Cordialement

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Indirectement c'est ce que je crois faire, en faisant une première passe à la tête à aléser pour laisser 2 dixièmes à retirer pour la passe finale, non?
Par contre j'ai aussi noté l'histoire de la fréquence de rotation qui change légèrement la cote finale, ça me perait assez logique avec les jeux et la flexion de l'outil.

PUSSY a dit:

Pour la mise en place de l'outil sur la tête à aléser :
Voir la pièce jointe 599820

Cordialement,
PUSSY.

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C'est super clair, je vais regarder cela ce soir

Dans mon cas, je ne peux pas remplacer l'alésage par un palier, je suis en train de réaliser les alésages qui vont centrer le cylindre du moteur et le bloc vilebrequin (petit moteur RC). Il s'agit de centrage long, il n'y a aucun mouvement relatif ensuite.

J'ai commencé à regarder hier soir ma fraiseuse avec la norme communiquée, je m'aperçois que l'orientation de ma tête n'est pas très bonne avec un défaut de l'ordre de 2 dixième sur 130mm sur l'axe Z principal et un défaut qui me parait acceptable par rapport à la machine pour la descente micrométrique de 3 centièmes sur 130mm. Le premier défaut se règle, pas le second. Par contre en faisant ces mesures, je me suis aperçu que la descente micrométrique, celle que j'ai utilisé lors de mes alésages, a un peu de jeu si j'appuie en au niveau de la fraise (en latéral), ce qui peut expliquer le défaut de cylindricité.

N'étant pas en grande forme depuis hier, je vais me reposer quelques jours et continuerai l'investigation plus tard.

Je vous remercie. J'ai malheureusement rejoint le club des covidés 19. Bon 19 c'est mon chiffre porte bonheur alors ça va aller ! Pour le moment ça va, c'est supportable à part une fièvre qui fatigue et un essoufflement, c'est presque une journée normale si on ne bouge pas trop.

Mcar a dit:

pour mettre en evidence ce que tu dis :
j'avais fait uen video pour montrer le phénomène
tete à aléser pour réaliser un dia. de 30mm (pas vraiment grand) dans l'aluminium, descente avec le poignée sensitive de la BF28

attention ça va secouer

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Merci pour cette vidéo, effectivement c'est éloquent. Après j'ai l'impression que je tourne nettement moins vite que toi dans mon alésage plus petit dans l'alu. Mais c'est certain que le problème vient en parti de là, je l'ai compris il y a 2 jours quand j'avais commencé à mesurer la géométrie de ma machine. Sur le test de l'équérage de la tête sensitive, si j'appuyais un minimum en radial sur la broche, j'avais le comparateur qui bougeait de 5 centièmes. On rajoute là dessus le tremblement de la tête lors de l'usinage et ça peut expliquer que ça bouge un peu. Je suppose que la machine est plus rigide dans un plan que dans l'autre, c'est à dire que je pense qu'elle est plus rigide dans le sens transversale de la table que dans le longitudinal, ceci pourrait expliquer mon défaut de cylindricité. C'est assez facile pour moi de vérifier me souvenant du sens de la pièce dans l'étau, si le côté où l'alésage est le plus grand correspond au sens longitudinal de la table, je pourrai me dire que ça vient de là. Problème qui devrait être amoindri si j'utilise la descente principal de la tête de fraiseuse mais on est nettement moins doux et précis avec un pas important sur la vis mère.

guy34 a dit:

ben , c'est pas facile parce que pour aider , on n'a que des paroles ....de réconfort évidemment ! alors il vaut mieux être entouré , ou être seul ? tel est la question
que cette épreuve te soit légère ....
A+++

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Je ne suis pas trop inquiet, je ne veux pas vendre la peau de l'ours mais heureusement l'immense majorité s'en sorte, d'autant plus que je ne fais statistiquement pas parti de la tranche d'âge à risque même si comme pour tout, il y a eu des exceptions et il y en aura encore, je croise juste les doigts pour ne pas en faire parti. La seule "angoisse", c'est de ne pas savoir si c'est ça ou non puisqu'on ne dépiste pas !

Bon, allant bien aujourd'hui, je me suis attaqué à la fraiseuse... il y a avait du travail au niveau des perpendicularités de la colonne et de la tête sensitive. Bilan des mesures :

- Défaut de perpendicularité de l'axe Z principal (en gros la perpendicularité de la colonne par rapport à la table), j'ai noté ,0,30mm sur 230mm. J'ai pris des cales pelables que j'avais, dévissé la colonne, calé, revissé, etc... ceci une petite dizaine de fois avant de trouver une valeur qui me parait bonne pour mon utilisation => 0,02mm sur 230mm. Je ne ferais pas mieux. Dans l'autre plan, je crois que je suis dans le même ordre de grandeur, de mémoire 0,03

- Défaut de perpendicularité de la tête sensitive : je n'ai plus la valeur mais c'était pas trop mal, là je suis autour de 0,02mm sur 160mm. Par contre, il y a du jeu là dedans, comme illustré sur la vidéo précédente.

- Défaut de faux rond du cône mors : nul, pas même un centième.

- Défaut de planéité de la table : environ 0,05 sur 330mm dans le sens longitudinal et 0,04 sur 150mm en transveral. Là je n'y ferais rien sans pouvoir gratter les surfaces mais c'est largement bon pour ce que je fais (pièces souvent inférieures à 100mm). D'autant plus que la zone centrale de la table des bonne, avec une planéité plutôt autour de 0,02, c'est les extrémités qui plombent les valeurs.

J'en ai profité pour tout dégraisser et regraisser : glissières, vis mères, graisseurs pour roulements.

J'ai recaler mon étau pile poil et j'ai ressayé le même alésage sur une chute.

Blocage de la table aux leviers dans les deux directions (d'après la visu, ça n'a pas bougé pendant l'usinage), foret à centrer, 2 tailles de forets pour arriver à un diamètre de 18mm. Je bloque le tête sensitive suite aux conseils au dessus, je monte là tête à aléser avec le porte grain réglé au mieux (je n'avais pas de pointe sous la main pour m'assurer de l'exacte alignement de l'outil par rapport au plan de centre broche). Je fais une première passe d'environ 1 dixième au rayon (dans de l'alu), fréquence de rotation autour des 300tr/min et descente de la tête complète à la manivelle (ce n'est pas évident d'y aller progressivement). Arrêt de la broche, je remonte la tête et je regarde...

=> Pas vraiment mieux qu'avant, ça sent toujours le défaut de cylindricité, j'ai pas loin de 5 à 6 centièmes au diamètre.

Je me dis que j'allais quand même finir cet alésage en me rapprochant de ma cote. Je mesure mon diamètre dans un plan précis, je met la tête à aléser dans le même plan pour qu'au moment du réglage de la passe, je parte du même endroit de mesure. Je monte le comparateur, je cale à 0 et je décale de la valeur souhaitée, ici 5 centièmes sur la tête à aléser pour récupérer 1 dixième au diamètre. Je ressers le tout, le comparateur est toujours bon et je relance mon usinage, cette fois ci je divise la vitesse pour arriver à 180tr/min.

Je finis l'alésage, coupe le moteur, remonte et mesure : à peine mieux niveau défaut de cylindricité et la cote mesurée dans le plan que j'avais sélectionné ne correspond pas à ce que j'aurai du obtenir suite au déplacement de la tête, j'en perds la boule.

Conclusion : malgré une machine en bien meilleure forme géométrique, malgré l'ensemble des mouvements inutiles bloqués, malgré la non utilisation de la tête sensitive ainsi que son blocage, j'ai toujours le même défaut de cylindricité et de tenue de la cote quand je régle la tête.

Pour la tenue de la cote, je vais me tourner une pointe et suivre scrupuleusement la méthode proposée au dessus et admettons que ça soit ça. Mais pour le défaut de cylindricité, je ne comprends pas du tout, surtout que j'ai 0,00mm de faux rond dans ma broche... Alors à part une force centifuge qui mettrait en contrainte ma machine, je ne vois pas mais même là, je ne comprends pas car je tourne lentement, dans de l'alu avec l'outil mis le moins excentré possible dans la tête à aléser pour éviter le balourd...

Une idée?