Restauration d’un tour de marque inconnue

DA l'Auvergnat
Apprenti
10 Décembre 2016
86
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous

Nouvellement inscrit et faisant partie d’une vieille voir d’une très vieille génération j’ai longtemps hésité avant de présenter cette restauration car je me suis demandé si ça pouvait être utile, chaque machine ayant sa spécificité et chacun ayant ses propres moyens et sa propre expérience.

L’histoire a commencé par cette annonce sur LBC
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Cette machine qui était en cours de restauration a retenu toute mon attention par ses dimensions (600mm entre pointe), son banc prismatique, son harnais, ses accessoires : lunette fixe et mobile et notamment son jeu de pignons pour filetage or pouvoir faire des filetages avec un tour élargit considérablement le champ des réalisations

C’est très récemment et par hasard que j’ai découvert que le vendeur était membre « D’Usinage » il m’a même incité à présenter cette remise en état.

http://www.usinages.com/threads/tour-a-metaux-a-finir-de-restaurer.77217/

Ce tour est sans marque, la visserie et les cotes sont métriques mais la vis mère est en pouce 8 filets au pouce le transversal et le petit chariot sont au pas de 2mm, alors pas facile de déterminer sa nationalité ce que je ne recherche pas

Les mouvements du trainard et de la coulisse transversale sont satisfaisants sur toute la longueur

La glissière en vé du trainard a subi une légère oxydation qui n’altère pas sa précision j’irais même jusqu’à dire que ça favorise la lubrification une peu comme le grattage l’esthétique en moins.

Les phases de la restauration ont été les suivantes :

Motorisation

Broche, palier butée, lubrification

Inverseur des avances

Ergonomie : Volant levier avance

Support, bac à copeau

Avance automatique électrique

Accessoire : Tourelle, butée, pince W20, tournage conique automatique

Exemples d’usinage

Comme il a été dit j’ai acquit ce tour sans motorisation. La première étape a donc été de mettre en place une motorisation qui devait répondre aux critères suivants :

Compacte en harmonie avec les dimensions du tour, celle qui existait était monstrueusement disproportionnée

Elle devait restait au-dessus du plan de fixation de la machine de façon à avoir un réel tour d’établit

Suffisamment puissante entre 750 w et 1Kw à vitesse variable

Au départ c’est vers un moteur asynchrone triphasé avec variateur mono220 tri 220 v que s’orientait mon choix quand dans le coin « ça peut toujours servir » j’ai retrouvé un moteur à courant continue 1000w 90v 3000t/mn dynamo tachymétrique ainsi que son variateur électronique( 4 quadrants), quelle aubaine. Un peu luxueux pour cette application mais qui peut le plus peut le moins
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La motorisation et les premiers copeaux

Afin de ne pas déclencher de polémique bien inutile comme j’ai pu le constater sur certains forums je justifie tout de suite l’emploi de la courroie crantée sur la première réduction ce n’est ni pour le synchronisme ni pour l’anti patinage mais tout simplement parce que j’ai encore trouvé dans la caisse « ça peut toujours servir » deux poulies qui convenaient parfaitement. Si tel n’avait pas était le cas j’aurais sans hésitation opté pour une courroie poly V qui permet des transmissions compactes et performantes

Je me suis interrogé sur la position du moteur à droite ou à gauche

La solution à gauche est compacte mais le moteur est dans le champ des projections de copeaux une bonne protection est à prévoir

La solution à droite était moins compacte et risquait de gêner le montage des pignons de filetage

J’ai pris en définitive la position la plus compacte
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Arbre primaire avec roulement 6204
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Usinage boiter roulement avec son petit frère que j’ai reconstruit il y a 30ans !
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Boitier roulement
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Alésage bras palier
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Charnière des bras support de palier
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Courroie Speedflex Type1- 670mm

Vitesses de broche obtenues :

Volée : 0 à 700 0 à 1400 0 à 2800 t/mn

Harnais : 0 à 135 0 à 270 0 à 540 t/mn

Cette motorisation m’a permis de faire les premiers copeaux et de voir très vite les problèmes : comme j’avais rempli les huileurs, dès les premiers tours de broche ce fut une aspersion copieuse autour de la machine

D’autre part en position harnais les engrenages faisaient un sifflement infernale sifflement que l’on pouvait faire disparaître en éloignent les pignons avec l’excentrique d’embrayage du harnais. Le diagnostic était claire l’entre axe d’engrainement des pignons n’était plus respecté à cause de l’usure des paliers de broche

A bientôt pour la suite
 
Dernière édition:
DA l'Auvergnat
Apprenti
10 Décembre 2016
86
  • Auteur de la discussion
  • #3
Bonjour et merci

J’ai alésé le boitier de roulement de façon classique avec un outil à dresser d’angle d’intérieur à moins 0.05mm environ de la côte finale puis j’ai utilisé la rectifieuse du pauvre ! en l’occurrence la « Dremel » avec un cylindre abrasif. Naturellement la pièce tourne et je tiens la Dremel à main levée (un moment j’avais pensé la monter sur la tourelle mais comme le résultat été satisfaisant je ne l’ai pas fait) ce n’est peut-être pas très orthodoxe sur le plan usinage mais depuis que j’utilise cette méthode je ne « loupe » plus de pièce (pas de copeau minimum, bon état de surface et 0.01mm facile à tenir) et contrairement au toilage classique on a vite fait d’enlever des centièmes tout dépend du grain de l’abrasif. Peut-être que si on faisait des mesures sur une tridimensionnel au micron il y aurait des surprises ! Mais le roulement se monte sans jeu.

La perceuse d’établi m’a permis de réaliser l’alésage sur le bras grâce à une mini barre d’alésage fabrication maison le grain est en acier rapide (peut être un foret à centrer?)C’est un outil que j’ai souvent utilisé car il permet de faire tous les diamètres dans la limite de ses réglages de plus il permet d’usiner des diamètres importants avec une perceuse de plus faible capacité il suffit d’ajuster la profondeur de passe il va de soi que dans ce cas le palier est impératif et qu'un bridage efficace de la pièce sur la perceuse doit être assuré.
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Cette perceuse et loin d’être sans jeu mais la planche en chêne sous la pièce est un excellent palier qui lui est sans jeu ce qui permet de faire un usinage à l’état de surface satisfaisant. Cet alésage ne nécessitait pas de précision
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Cdt
 
DA l'Auvergnat
Apprenti
10 Décembre 2016
86
  • Auteur de la discussion
  • #4
Bonjour
suite de la restauration

La broche étant un élément vital d’un tour (même si ce n’est pas le seul) c’est donc sur celle-ci que je suis intervenu

Quelques photos pour montrer l’état de la broche et du palier arrière.
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L’état de surface m’ayant paru acceptable ainsi que le diamètre de 32 j’ai juste fait un léger toilage avec un grain de 600

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L’écrou de réglage n’a pas bleui juste un problème d’éclairage
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Pourquoi ces 4 usinages à la lime une véritable aberration qui favorise les fuites d’huile et le jeu

Peut être l’œuvre d’un même massacreur qui a buriné la glissière de la poupée mobile un jour ou la capacité du tour était insuffisante ou qui a ré usiné le nez de broche on ne sait pas non plus pourquoi !

J’ai donc décidé de refaire ce palier pas tout à fait à l’identique c’est une simple bague en bronze (UE12) et non deux demi coquille Pourquoi ?

L’usinage est évidemment plus simple (pour faire des demies coquille il faut couper à la fraise l’ébauche, braser à l’étain, aléser, débraser)

De plus les dimensions de l’ébauche dont je disposais étaient incompatibles avec les demi-coquilles.

J’avais appliqué le même principe lors de la restauration de son petit frère et j’en suis toujours satisfait.

L’objection première est : que l’on ne peut pas régler le jeu, c’est tout à fait exacte Cependant l’expérience m’a montré que si on a un jeu initial de 0.02, 0.03mm on peut ajuster ce jeu en jouant sur le serrage du chapeau du palier mais il ne faut pas espérer rattraper des dixièmes

Les pattes d’araignée ne sont pas faciles à faire sur un tel palier aussi j’ai opté pour 2 rainures linaires non débouchantes pour minimiser les fuites et de faible largeur 1,5mm réalisé sur fraiseuse avec inclinaison de la tête

Ces rainures sont placées à « midi 10 » et « midi 40 » afin de ne pas se trouver dans le plan de la résultante des forces qui agissent sur la broche (tension de la courroie, poids du mandrin et de la pièce, effort de coupe)
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Ajustage du nouveau palier (réalisé sur un De Vallière H130)

Dans la foulée j’ai décidé de remplacé la butée fibre par une butée à bille 51207 (35x62x18)

Or le diamètre de broche est 32 il a fallu baguer la butée 32,35 ça ne fait pas épais mais il n’y a aucune contrainte sur cette bague

En épaisseur ce fut très juste mais ça passe
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Problème des fuites d’huile aux paliers

Les projections d’huile rendaient l’utilisation de ce tour impossible

Un goutte à goutte pouvait minimiser les dégâts mais on sait les conséquences d’un palier bronze mal lubrifié

Pas question d’implanter un quelconque joint

Un carter global pas satisfaisant mais la piste était intéressante pourquoi pas un carter spécifique d’où l’idée des « bagues drainantes » ces bagues permettent d’éviter toutes projections. L’huile est acheminée par l’intermédiaire des tuyaux plastique 4x6 dans une bouteille ou elle est récupérée
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Peut-être que ce système existe mais je ne l’ai encore jamais vu sur les anciens tours à paliers bronze or les projections d’huile sont un défaut récurrent à ce type de machine

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Palier arrière avec les 2 bagues drainantes la bague de gauche sert aussi de protection de la butée à bille

J’ai appliqué la même thérapie au palier avant.

Je suis particulièrement satisfait de ce système qui permet d’être généreux en huile gage du bon fonctionnement et de la longévité des paliers bronze.

Quelques réflexions sur les paliers lisse en bronze

Ils souffrent souvent de préjugés défavorables il n’y qu’à voir combien d’amateurs veulent monter des roulements en lieu et place .C’est très souvent utopique car outre la compatibilité dimensionnelle les ré usinages ne sont pas évidents surtout pour un débutant.

Il me revient aussi cette histoire que nous racontait notre professeur de tour (un très bon) :

Un tour (De La Société Ardennaise) avait été retrofité avec des roulements à aiguilles le résultat fut très décevant tant le tour était sujet au « broutage » J’ai encore bien retenu sa leçon 55ans après !

Après ces modifications le bruit du harnais est devenu normal.
 
Dernière édition:
Milodiou
Compagnon
18 Septembre 2011
1 618
:smt039
Belle remise en service :smt023 j'ai hate de voir ton système d'avance auto.
Pas bête du tout tes récupérateurs d'huile, j'apprécie beaucoup mon tour sur paliers bronze mais je trouve qu'il pisse un peu trop l'huile.
Comme toi, je ne comprends pas le pourquoi de ces "usinages" sur les paliers. Je pense que le but était de réduire le jeu et que la personne s'est trompé sur l'endroit à limer.
 
Milodiou
Compagnon
18 Septembre 2011
1 618
Et une (même plusieurs )question au passage :-D. Tu as mis quel jeu sur le palier arrière ? Et d'après ce que je comprends, tu n'as pas gratté le palier. Depuis combien de temps ça tient ? Et est ceque tu constates une usure?
J'ai refait les paliers d'un tour mais après usinage, j'ai gratté les portées. Avec le bleu, je voyais bien qu'il y avait moyen d'augmenter la porté et que c'était loin d'être parfait.
 
DA l'Auvergnat
Apprenti
10 Décembre 2016
86
  • Auteur de la discussion
  • #9
Bonjour à tous

Je vais essayer de répondre à tous dans l’ordre d’arrivée

Milodiou tu as eu la primeur de la restauration car nous étions sur une autre discussion en échange j’ai eu la primeur de ton appréciation et je t’en remercie

Le jeu sur le palier arrière ?

Lorsque j’ai usiné la bague bronze j’ai essayé de tenir 32 +0.02, 0.03mm ce jour-là j’ai même sorti le palmer de 50 pour confirmer ce que je lisais sur le Roch suisse ! (je n’ai ni vérificateur d’alésage ni micromètre d’intérieur)

Pour donner une valeur réelle j’ai fait ce matin les mesures, suivant la photo ci-dessous
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Charges appliquées : 120, 240, 600, 720,840 N (Rapport du bras de levier 12 et boites et sac de sucre de 1 et 5 kg !!)

Amplitude du comparateur : 2, 3, 5, 7,9 centièmes

Au regard des valeurs j’ai été désagréablement surpris j’ai refait les mesures, idem, pas possible d’avoir fait un réglage aussi mauvais. Il met alors venu une intuition mais il fallait la vérifier, j’ai donc tracé sous Excel la courbe des déformations en fonction de la charge.
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Tout est devenu évident car à partir de 240N on a une droite parfaite, la déformation est donc proportionnelle à la charge. J’ai en réalité mesuré la déformation élastique de l’ensemble plus le jeu

On peut considérer que le jeu se situe dans la zone 0, 240N avant le point d’inflexion ce qui correspond à 0.03.

Cette mesure est particulièrement intéressante car elle montre que la déformation élastique peut devenir prépondérante sur le jeu et perturber la précision d’usinage surtout dans le cas du tournage en l’air

J’en ai profité pour mesurer la circularité de la pièce usinée et non démontée: inférieur à 0.01

Ironie de l’histoire après ces lignes j’ai découvert cette discussion qui fait rigoureusement la même analyse. (Comment en serait-il autrement, les lois de la mécanique sont les mêmes pour tout le monde)

http://www.usinages.com/threads/broche-flexible.11345/

« Depuis combien de temps ça tient ? »

Pour ce qui est de son petit frère je n’ai pas démonté les paliers depuis 30 ans.

Pour le dernier il n’y a qu’un an et demi qu’il fonctionne j’ai fait des usinages mais il n’a pas beaucoup d’heure au compteur donc difficile de répondre. Mais bien huilé je n’ai pas d’inquiétude.

Si j’ai bien compris tu as un tour un peu semblable pourrait on le voir en photo ?

Pour ce qui est de l’avance automatique il n’y a vraiment rien de génial mais j’y reviendrais

Albert le Belge

Ces usinages sont tellement bizarres que toutes les hypothèses sont recevables. Cependant l’épaisseur ne dépasse pas 0.2mm. Au départ j’avais pensé que c’était pour favoriser la formation du film d’huile mais comme ils débouchent c’est raté d’autre part les pattes d’araignées sont là pour ça

Robonuc

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Pour le palier avant :

La bague 1 et montée légèrement dur sur l’épaulement du palier

La bague2 est montée libre 2 vis pointeau de 3mm viennent l’immobiliser sur l’épaulement afin de faciliter le montage qui a été un peu galère compte tenu du peu d’espace

Pour le palier arrière même principe

Montée légèrement dur sur l’épaulement du palier et sur la bague de la butée à billes, j’ai eu un petit doute car l’épaisseur de la bague est faible mais jusqu’à ce jour rien n’a bougé.

Le profil interne des bagues est en « U »
 
Milodiou
Compagnon
18 Septembre 2011
1 618
Pour le jeu de la broche, ça sert à rien de mettre un levier car ce n'est pas lourd. C'est des tours de conception ancienne, 1920 environ, la broche est fine. Mon Schaublin 102 a une broche au moins 2 fois plus épaisse pour environ 30CM d'entre-pointe. Je le fait à la main vers le haut et vers le bas. En tout, j'ai 1,5/100° sans chauffe excessive à pleine vitesse.

Mon petit tour à son arrivée :smt055

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Une semaine de boulot plus tard les premiers copeaux : les paliers à resserrer d'1/10° de mm un chapeau de palier à ressouder et rectifier, je ne me suis pas embêter à le repeindre, comme toute la peinture était partie, j'ai laissé brut de fonte. Les courroies cuire neuves et 8 gros boulons pour le fixer au sol bien de niveau (le réglage fin se fait en serrant le banc et en "écrasant "le basting entre les pieds et le banc )

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l'équerre de fraisage

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J'ai eu le même problème que toi sur les engrenages du harnais : trop neufs, ils ronflaient. Je dois enclencher le levier et écarter un peu pour que ce soit "silencieux".

Le volant sur la poupée fixe, fait tourner une vis montée sur un palier sphérique. Cette vis fait monter et descendre l'arbre primaire pour changer les vitesses en 2 secondes.
C'est un tour parfait, très précis acheté 240 euros à quelqu'un du métier donc usé mais pas déformé et avec tous l'équipement :smt060
 
DA l'Auvergnat
Apprenti
10 Décembre 2016
86
Bonjour

Oui il n’y a pas besoin d’un levier pour soulever la broche et le mandrin, le seul avantage que je vois quant à l’utilisation d’un levier c’est que l’on peut facilement quantifier l’effort que l’on applique. (Même si je suis très pragmatique j’aime bien quantifier les phénomènes, probablement une déformation professionnelle) j’ai suivi ta méthode et j’ai trouvé très exactement 0.015mm j’en déduis que pour une broche réglée au « feeling » ce n’est pas trop mal.

Magnifique ton petit tout j’aime bien ce genre de machine retro nul doute que l’on peut faire du très bon travail avec

J’ai remarqué la rainure sur la vis mère qui permet un chariotage automatique on voit la commande derrière le volant du trainard, je ne me trompe pas ? Est qu’il y a l’automatique sur le transversal ?

La tourelle, la butée, la lunette fixe sont là et surtout l’équerre pour le fraisage c’est un plus même si ça n’est pas aussi pratique qu’une fraiseuse ça peut rendre bien des services

Les tambours gradués en laiton ont l’air d’avoir un bon diamètre ce n’est pas le cas pour moi, aussi j’envisage d’en refaire avec un plus grand diamètre ce n’est pas très difficile à graver sauf les chiffres où c’est plus problématique.

Tu dis avoir ressoudé un chapeau de palier. La fonte c’est certes fragile mais que lui est-il arrivé ?

Très bonne affaire surtout pour le prix
 
Dernière édition:
DA l'Auvergnat
Apprenti
10 Décembre 2016
86
Suite de la restauration
Axe de l’inverseur

Cette axe a deux fonctions il guide le basculement de l’inverseur et il supporte la bague palier du pignon de sortie c’est pour cela qu’il est trempé.

L’inverseur pivote sur un diamètre de 20 pour une longueur de 15 ce qui est défavorable à son bon positionnement un faible jeu entraine un basculement de gauche à droite. Le parallélisme de l’axe de la broche et des axes des pignons n’est plus assuré ce qui n’est pas bon pour l’engrainement de ceux-ci.

Afin de minimiser ce défaut j’ai refait un axe trempé rectifié, le diamètre de pivotement est de 16 et la longueur de 25 ce qui assure une meilleure stabilité. J’ai dû naturellement faire une bague pour adapter les diamètres. Elle est en fonte et elle montée dur sur l’inverseur

J’ai refait l’indexeur lui aussi avait du jeu

Quelques photos pour illustrer
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On peut remarquer les morceaux de charbon de bois ce n’est pas pour faire de la cémentation mais pour avoir une atmosphère réductrice et limiter l’oxydation. Quant à la température n’ayant pas de pyromètre on peut dire c’est « rouge cerise » encore faudrait-il s’entendre sur maturité des cerises !!
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Je ne peux pas donner le nombre de Rockwell C ou de Vickers juste c’est inattaquable à la lime.
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La rectification a été effectuée sur une affuteuse Livet que j’ai adapté en rectifieuse cylindrique

Je dois dire combien je suis satisfait de cette machine c’est toujours un plaisir de travailler avec elle.
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Avec ce nouvel axe l’inverseur est arrêté en translation le jeu a pu être contrôlé grâce à la rondelle usinable et ce toujours dans le but d’éviter le basculement de droite à gauche ce qui n’était pas le cas dans le montage initial.

Le taquet d’indexage a été refait de sorte que l’inverseur est positionné sans jeu dans les 3 positions.
 
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Milodiou
Compagnon
18 Septembre 2011
1 618
:smt039
Belle pièce et je retiens l'idée du charbon de bois pour inerter l'atmosphère du four.

Pour l'équerre de fraisage, je te confirme que c'est juste mieux que rien et ça permet de percer précis.
Pas d'avance auto en transversal mais c'est jamais sur des grandes longueurs là dessus.

Pour le chapeau de palier cassé, il a dû être cassé sur un serrage car les paliers commençaient à avoir du jeu.
Ensuite, ils sont beaucoup plus fins que ceux de ton tour. Ils sont en forme de demi cylindre, les extrémités de ce cylindre s'emboitent dans la poupée, le tout bien ajusté aux palier. À quelques mm du bord, les "pattes" qui supportent les vis. Ces pattes doivent aussi appuyer sur le bâtit ( à mon avis), là c'était pas le cas et c'était dans le vide.
Après soudure, j'ai mis du clinquant pour que ce soit bien en appui. Je comptais refaire un chapeau mais ma réparation provisoire est toujours là et comme ça ne bouge pas...

Si tu as réglé la broche au feeling à 1.5/100°mm c'est que tu as le bon feeling :smt023
 
DA l'Auvergnat
Apprenti
10 Décembre 2016
86
Suite de la restauration

Ergonomie
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Le volant du trainard avait une poignée trop petite pour avoir une bonne prise en main

Le levier d’embrayage de la vis mère était trop court en position embrayé il se trouvait sous la glissière du transversal ce qui rendait difficile sa manipulation. D’autre part ce levier avait 3 positions vertical haut embrayé, Horizontal débrayé, vertical bas embrayé et ce sans butée de sorte en débrayant on était presque sûr de ré embrayer et crash assuré d’où l’impérieuse nécessité de mettre une butée.

(Ces pièces sont conservées si un jour un collectionneur voulait remettre la machine dans son état d’origine mais pour le moment il n’est pas à vendre)

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Une nouvelle manivelle a été montée sur le petit chariot et un usinage sur la contre pointe a été effectué afin de venir au plus près de la contre pointe et de minimiser le porte à faux des outils.


Support et bac à copeaux
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Vu son état j’ai hésité entre le restaurer ou en faire un neuf.

Après avoir joué de la tronçonneuse et de la soudure j’ai poursuivi sa restauration.

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Deux roues ont été installées, c’est plus pratique quand on se démène dans 15 m2 encombré !

Deux vis de réglage ont été soudées sur les deux autres pieds

A ce stade même si je ne suis pas un fana de la peinture il a bien fallu quand même faire quelque chose ! J’ai passé une couche de Rustol pur afin de stopper la rouille et par une chance inouïe j’ai trouvé à la brocante du village 2 pots de Glycéro Valentine brillant vert pastel 38 exactement dans le ton de la peinture initial pour 6€

Pour le bac à copeau n’ayant pas de tôle ( ep 2mm) assez grande j’ai dû en rabouter deux, le pliage a été fait sur une plieuse à volet.
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Avance automatique

La machine a donc une vis mère au pas de 3.175mm prévu pour les filetages mais pas réellement adapté à une avance de chariotage en effet si l’on veut une avance de 0.1mm/t il faut une réduction de 0.1/3=1/30 or une telle réduction n’est pas si facile à obtenir avec les engrenages droits disponibles il faut pratiquement un montage à 6 roues( en supposant que le montage soit mécaniquement possible) la lyre n'est pas assez longue car elle est prévue pour un montage à 4 roues .Je vois mal faire tourner l’inverseur à 1500 ou 2000t/mm je n’ai pas fait la manip mais j’entends déjà le bruit. D’autre part une avance doit pouvoir se régler facilement aussi je me vois mal changer rapidement les roues pour ajuster l’avance. Ce n’est pas envisageable.

Pour résoudre ce problème la solution du moto réducteur à vitesse variable est la plus facile à mettre en œuvre et la plus facile à utiliser. C’est vers cette solution que je me suis orienté.
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Moteur 24V cc Vitesse max 280 t/mn réduction des roues 20/127 ce qui donne une avance maxi de : 140mm/mn. Comme il n’y a plus de liaison entre la broche et la vis mère l’avance par tour dépend de la vitesse de rotation de la broche.

L’avance max par tour sera de 140/500=0.28mm/t pour V broche 500 t/mn

0.14mm/t pour 1000t/mn 0.07mm/t pour 2000 t/mn

Comme le moteur est à vitesse variable de 0 à 280 t/mm on a une infinité d’avances dans cette plage.

Avec ce système on peut ajuster l’avance en cours d’usinage sans arrêter la rotation de la broche, de ce fait le réglage de l’avance devient extrêmement facile.

Le mouvement est silencieux lorsque l’engrainement des roues est correct.

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Le moto réducteur est maintenu par une simple vis de 8 ce qui permet par rotation d’ajuster l’engrainement des roues ou de débrayer le moto réducteur lorsqu’on fait un filetage.
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L’alimentation fabrication maison se compose d’un roto transformateur 0-220v (appelé aussi Variac) suivi d’un transformateur 220-24V d’un pont redresseur et d’un condensateur de filtrage.

La suite reste à venir
 
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