Rectifieuse cnc d'arbre a cames

[bruno40]

bonjour jais an projet de réaliser une rectifieuse pour fabriquer des arbre à cames jeu n'ai occune connaissance an cnc est-il possible avec un kit 3 ou 4 axe de réaliser des cames sur un arbre je pence faire une table croiser avec une rectif et un mandrin avec un moteur pas à pas pour la pièce les kit on an trouve partout à tous les prix difficile de faire le bon choix merci pour vo réponce

 

[KITE]

Arbres à cames pour modèles réduits ou pour nos bons vieux moteurs automobiles?
Dans tous les cas, beau et ambitieux projet.
Kite

 

[vax]

Bruno40 dans sa présentation est visiblement dans la restauration d'anciennes....

Ce n'est pas la motorisation des axes de ta machine CNC qui sera un problème, c'est la rigidité de la structure et des axes qui seront prépondérante.

 

[bruno40]

Oui pour de vieux moteur automobile pour la structure jai tout les machines pour réalisé un bon bâti reste à acheter un kit le qu'elle ? Et pour l'arrosage les vis vont t'elle le supporter la poussière de metal sa use tout pour les kit j'ai trouver sur le net kitcnc.com

 

[Dodore]

Meme pas peur !
Je pense que tu t'attaques à un projet très très ambitieux
Les cames ont des formes très élaborées et je n'ose même pas m'imaginer comment on peut programmer les déplacements de la meule par rapport à la piece
Déjà avec une seule came ce ne doit pas être très facile mais un arbre à came c'est 4 ou 8 cames sur le meme arbre avec une position entre chaque came

 

[bruno40]

oui c'est ca le probleme la programmation le reste sa vas les cames sont toutes identique avec un degre de decalage mon idee et de me servir du vieux pour copier les cames avec un palpeur mai peu t'ont se servir des c'est donne pour programmer la cn pour ebaucher la piece au tour pour tout les diametres et rectif cylindrique pour les portes voir eboche a la fraiseuse au diviseur pour les cames

 

[PGL]

Je pense qu'il faut surtout synchroniser l'axe des x du chariot porte meule avec la rotation de l'arbre à cames, après il faut voir si il y a des programmes de commande numérique qui sont prévus pour ça.

 

[Momoclic]

Certes le problème n'est pas simple !
Cependant c'est précisément le travail que peut faire une machine 4 axes, non ?

 

[PGL]

Un tour 4 axe peut fraiser un arbre à came, mais sur une rectifieuse il suffit que la broche ait un codeur précis pour lier l'angle de rotation de l'arbre avec l'axe des x pour faire avancer ou reculer la meule en fonction de l'angle, à mon avis ça doit être une option possible sur une rectifieuse numérique.

 

[Logan]

Une machine 3 axes suffit, un axe X pour les déplacements droite/ gauche pour les différentes came, un axe Y pour suivre le déplacement en hauteur des cames, et un diviseur motorisé.

La programmation n'aurait rien de sorcier, le plus dur étant seulement davoir le profil de came en dessins.

 

[Momoclic]

Relever une courbe d’arbre à came n’a rien de sorcier, à condition d’en disposer, il faut un diviseur et un comparateur ensuite pas de souci à le transformer en Gcode.
L’autre difficulté est le calage des cames sur l’arbre.

 

[PGL]

L’autre difficulté est le calage des cames sur l’arbre.

Normalement un arbre à came est entrainé par une poulie ou quelque chose du genre avec une clavette ou un un arbre cannelé, et un repère de calage sur la poulie, on peut partir de là pour le calage sur la machine.

 

[Momoclic]

Bonjour,
Oui, mais c’est tout de même un peu plus subtile que ça, surtout si on doit repartir de zéro...

 

[vres]

Bonjour
Pas si simple, on peux le faire avec un axe rotatif mais il faut faire un calcul de vitesse en permanence, on s'éloigne plus ou moins du centre et en plus on a le remontée sur les pentes. La tangente entre l'arbre à cames et la meule ne sera pas toujours au même endroit de la meule.
On est avec une meule la vitesse et très importante.
La meilleure solution c'est le 4 axes continus pour travailler avec le même angle avec la meule, la tangente sera toujours au même endroit de la meule.
La encore le calcul de vitesse est important.

 

[Momoclic]

Sur les machines que j’ai vu la vitesse de rotation de la meule était contantes et la vitesse de rotation de l’arbre aussi me semble-t-il. C’est la meule qui se déplaçait latéralement, donc besoin de course faible. Les dimensions des cames sont tout de même restreintes en automobile. Les levées sont en général de l’ordre du centimètre.

Il serait possible de réaliser une telle machine, d’usage amateur, avec seulement deux motorisations. Une en rotation, l’autre pour que la meule suive le profil. Le placement en face de chacune des cames se faisant à la main.

Relevé de profil :


Rectification :

 

[vres]

J'ai eu l'occasion de rétrofiter plusieurs affuteuses, ça serait une base idéale.

 

[bruno40]

Merci pour toute vos réponses jeu constate que c'est possible je vais partir sur un 2 axe un pour la rotation de arbre à cames Avec un mandrin de 100mm ou 120mm monté sur deux roulement un contre pointe deux grosses glissière à bille le latéral x manuel simple reste le kit j'ai trouver sur le net kitcnc.com je trouve tout ce que j'ai besoin si vous connaissez mieux

 

[bruno40]

Je change de direction pour ma rectif on m'a proposé une Retifieuse cylindrique a un super prix sa fait 10 ans qu'elle n'a pa tourne dans un atelier où elle ne pas brancher je pense la voir la semaine prochaine mon idée est maitre un codeur de broche et moteur pas à pas avec un vis à bille sa vas être plus simple et une bonne base je maitre des photos

 

[Alex31]

Bonjour

voici un montage entièrement maison (pour donner des idées)
http://www.metallmodellbau.de/Nockenwellenschleifmaschine.php

 

[Momoclic]

Salut,
Et tout ça sans électronique...

 

[philippe2]

Salut,
Et tout ça sans électronique...

Bonjour,

Pour avoir vu et entendu des arbres à cames "siffleurs" dans le domaine de la production de grande série (accrochage d'un mode propre dû à des défauts micro géométriques), le problème reste ardu.
Un relevé sera une base pour programmer. Avec un fichier de type tableur Excel, levée vs angle, tous les demi-degrés au mieux, et donc une interpolation vectorielle nécessaire qui va lisser à l'usinage ces valeurs "discrètes".

Après "en conception" les arbres à cames sur les moteurs à poussoirs plans ont tous une surface convexe. Cela se complique avec l'attaque de culbuteurs ou linguets à surface convexe (à patins, à rouleaux, voire des poussoirs très bombés). Les arbres à cames pour ce type de distribution comportent des surfaces concaves pour la cinématique. Avec la contrainte en usinage d'avoir une meule assez petite pour finir en balayage ces surfaces concaves. Et le moyen d'introduire le diamètre réel de cette meule en programmation.

Sans disposition et maîtrise de moyens informatiques, aussi bien pour définir le profil, le vectoriser ainsi que pour le faire avaler à une machine CN, cela me paraît illusoire.

A moins de faire simplement du copiage mécanique, avec tous ses alea.

Bien cordialement,

 

[Momoclic]

Tu as raison @philippe2 pour les voitures modernes ou la compétition.
Mais si j'ai bien compris, notre ami envisage la rénovation de voitures anciennes.
Il peut toutefois être confronté à ce type de problématique dans certain cas.

 

[philippe2]

......
Il peut toutefois être confronté à ce type de problématique dans certain cas.

Oui, d'où ma prévenance. Même pour la restauration. Le copiage avec la rigueur mécanique nécessaire sur la chaîne cinématique me paraît la moins mauvaise des solutions.
Partir de relevés et essayer de programmer une CN beaucoup plus ardu.

Donc pour la machine en question, elle devrait à mon modeste avis avoir un dispositif de copiage mécanique. C'est essentiel.

Bien cordialement,

 

[Jmr06]

Peut être que je me trompe, mais il me semble que le relevé de cotes de la came devrait s'effectuer non pas avec un palpeur plan, mais avec un palpeur ayant le même rayon que la meule qui sera utilisée pour la rectification.
Ou alors refaire des calculs de correction.
Et de mémoire, la surface des cames n'est pas plane mais très légèrement bombée. Comment reproduire cela ? Est-ce important ?

 

[philippe2]

Bonjour,

@mr06 : On va dire qu'il y a deux familles de couples d'arbres à came et système de distribution. Celui à poussoir plan (ou quasi plan avec un bombé très léger), et celui qui attaque des culbuteurs avec un petit rayon.

Dans le premier cas, les cames sont toujours convexes. Le relevé initiale angle levée est alors possible à faire avec un toucheau au moins aussi large que le diamètre des poussoirs du moteur original pour garantir un contact en dehors du bord du toucheau, qui fausserait les mesures (discontinuité de la géométrie de surface de contact au palpage).
Ce cas est le plus simple à appréhender, car les relevés sont exactement l'image de la loi de levée du poussoir.
Et oui tout a son importance pour la dynamique de la distribution du moteur, y compris le raccordement entre le dos de came (partie cylindrique que "voit" le poussoir soupape fermée) et le profil de came.
Il y a ce qu'on appelle "une rampe de silence" entre ce dos de came cylindrique et le début et la fin du profil, destiné à minimiser les bruits dus au rattrapage de jeu en début d'ouverture, et à pouvoir poser en douceur la soupape sur son siège.
Aucun des profils sur ce type de distribution la plus simple n'est assimilable à une succession de quelques rayons constants.

Les calculs pour valider une dynamique de distribution, "crachaient" un fichier du genre tableur avec comme résultat visible des valeurs de levée en fonction de l'angle de l'arbre à came. Tous les demi degré de mémoire. Il y a donc des "trous" entre chaque valeur qu'il faut savoir lisser (vectoriser dans le monde du calcul). Là c'est le fabricant qui fait appel au logiciel propre du pilotage de sa machine, compatible avec le fichier d'origine donné par le calcul.

J'en ai vu de belles dans un milieu par rapport ultra pro. Des poussoirs littéralement bouffés très vite par des arbres à cames... Le problème était que ces arbres à cames étaient "à facettes", la continuité du profil n'étant pas correctement prise en compte par la rectifieuse. C'était tellement subtile comme défauts qu'il n'étaient quasiment pas mesurables, mais mis en évidence visuellement par un éclairage tangentiel au fin fond de l'atelier.
La cause identifiée de ce problème était un défaut de programmation par l'opérateur de cette magnifique rectifieuse. Comme quoi même avec de gros moyens, et beaucoup de compétences autour, nous ne sommes jamais à l'abri...

Là où je veux en venir, c'est que la mise en rotation de cet arbre à came entre pointes avec ou sans lunette, et d'une broche porte meule (avec le matériau qui va bien), avec une pénétration synchronisée. c'est déjà compliqué quand on y réfléchi.
Et qu'il faut les bons logiciels pour pouvoir commencer à faire tout ça en CN.

D'où l'idée du copiage mécanique (un peu brutale certes) mais qui offre moyennant la propreté de sa conception et son état mécanique, la garantie de résultats acceptables.

Bien cordialement,

 

[Jmr06]

Merci @philippe2 pour ces explications.

Tu préconises donc de reproduire l'arbre par copiage.
Je ne connais pas le contexte de @bruno40 , mais ce n'est peut-être pas possible (arbre cassé, manquant, voilé, ...)
Et puis faire une recopieuse sur une base de rectifieuse cylindrique, ce peut être pas évident.
Au moins, tes explications permettent d'éviter des pièges.

Quelques remarques, pour faire, modestement, avancer la réflexion.

la continuité du profil n'étant pas correctement prise en compte par la rectifieuse.

C'est certain que, à partir d'un relevé de cotes, il faut à minima :
- suprimer les points abhérents
- lisser les mesures
- faire une interpolation quadratique ou en spline à partir des points de mesures
- convertir les segments ainsi obtenus en Gcode
Si la machine a la précision adéquate, on obtient le résultat.
C'est sûr que cela ne s'improvise pas, mais je ne vois pas ce qu'il y a d'impossible pour un amateur. Il faut bien sûr savoir manipuler les données.

 

[philippe2]

Bonjour à tous,

@Jmr06 : complètement d'accord, nous nous comprenons. Rien d'impossible en CN effectivement compte-tenu de la capacité en informatique de certains membres d'ici.

Mais cela reste un sujet assez pointu.

Bien cordialement,