Tête à Mortaiser pour Schaublin 13 (Fabrication maison)

[who]

Salut tout le monde,

Il y a un ans, je me suis attaqué à un classique : Une tête à mortaiser. Je suis équipé d'une fraiseuse Schaublin 13 qui est venue bien équipée mais sans tête hormis celle de fraisage. Etant donné les prix excessifs du matériel schaublin, je me suis donc tourné vers la fabrication maison.
Le but est d'utiliser le moteur principal de la fraiseuse. Voici le modèle original. Je tiens à préciser que je n'avais pas le vrai modèle sous la main pour copier.

Après quelques esquisses papier je me suis donc attelé au dessin 3D.

Après la réalisation du prisme du corps principal, perçage et alésage des 2 portées pour les barres du bélier ainsi que de l’évidement pour le pignon d'entrainement.

Ébauche de l’alésage qui va recevoir les roulements et l'arbre principal.

Finition des portées de roulements ainsi que de la rainure à T circulaire qui à également été réaliser au tour, elle va permettre d'orienter la tête à 360°. On aperçoit le pignon d'entrainement qui sera monté sur un tasseau SA 30 dans la broche horizontale de la machine.

Taillage de la pignonnerie MOD 1.5.

Tournage de l'arbre principal, ébauche puis reprise en mors doux pour la finition.

L'arbre principal avec son pignon. Le ratio est de quasiment 2 pour 1 mais faute de place j'ai pas pu faire un ratio avec une valeur entière. C'est sur cet arbre que la course sera ajuster.

Reprise de l'arbre principal sur le diviseur pour tailler la rainure à T où le maneton se déplacera pour faire varier la course de 0 à 80 mm.

Fraisage de la queue d'aronde du bélier (60°)

Assemblage grossier des 3 pièces principales.

Montage de l'arbre, roulements et premiers essais.

Essai de réglage de la course.

Enfin assemblage final après un an de "travail". J'en suis content, elle est rigide et souple à l'utilisation. Elle m'aura coûtée que quelques bouts d'acier, les roulements et le travail. C'est une réalisation qui vous fait découvrir beaucoup de choses sur les montages d'ensembles, les surfaces ect.
Merci à bientôt

 

[springer]

salut que dire !!!
je n'ai pas su voir en quel acier elle est faite , si tu peux nous dire .
aussi as-tu fait des lardons de réglage pour le coulisseau ?
en tous cas super boulot j'ai longtemps cogité pour en fabriquer une pour ma Graffenstaden
mais ce n'est pas si simple que l'on pense alors j' ai acheté une vrai mortaiseuse.
merci pour ton reportage
Springer

 

[FTX]

Bonjour

Xc38 ou 48 indiqué dans la vidéo. Et acier plus dur pour le reste

Ftx

 

[aroy]

Excellent ! Je suis tes vidéos depuis quelques temps déjà, très belle réalisation cette tête à mortaiser.
À quand la tête de percage rapide ?

 

[Bbr]

Bonjour,

Belle réalisation !

Le ratio est de quasiment 2 pour 1 mais faute de place j'ai pas pu faire un ratio avec une valeur entière.

C'est mieux comme ça, si tu veux une usure uniforme des dentures il faut que les nombres de dents des pignons qui s"engrènent soient premiers entre eux.

Cordialement,
Bertrand

 

[DimiDimDimi]

Bonjour,

Belle réalisation !



C'est mieux comme ça, si tu veux une usure uniforme des dentures il faut que les nombres de dents des pignons qui s"engrènent soient premiers entre eux.

Cordialement,
Bertrand

Ha bon ? Si tu connais la raison scientifique du truc je suis preneur ??
Je pensais que la durée de vie d'une dent était simplement en rapport avec le temps passer à engrainer...


@+

 

[Anto74]

Bonsoir, super boulot, bravo !
Toujours plus gratifiant de faire les choses soit même, et toujours mois coûteux !
Anto

 

[pailpoe]

Un super travail. Toutes mes félicitations !
Ça doit être super pratique pour faire des rainures ce clavette , je suis jaloux

 

[Bbr]

Bonjour,

Ha bon ? Si tu connais la raison scientifique du truc je suis preneur ??
Je pensais que la durée de vie d'une dent était simplement en rapport avec le temps passer à engrainer...

La raison est que lorsque les nombres de dents sont premiers entre-eux chaque dent d'un pignon engrène à un moment ou à un autre avec toutes les dents de l'autre pignon (la réciproque est vraie aussi) ce qui fait que lorsqu'une dent a un défaut elle passe sur toutes les autres contrairement à un rapport entier qui fait qu'elle n'engrène qu'avec certaines dents de l'autre pignon (dans le cas d'un rapport 1:1 une dent du pignon d'entrée engrène toujours avec la même dent du pignon de sortie ce qui est très mauvais pour la denture car le défaut d'une dent s'aggrave très rapidement).

La durée de vie d'une dent dépend de beaucoup de paramètres (lubrification, contraintes, chocs, température, pression de contact...), pas seulement du temps passé à engrener. Si tu veux plus d'informations sur les engrenages il y a un certain nombre de documents comme par exemple le livre de Georges Henriot.

Cordialement,
Bertrand

 

[DimiDimDimi]

okay oui ça fait sens, merci pour l'info

PS: ils se mouchent pas Dunod niveau tarif :D

 

[Bbr]

PS: ils se mouchent pas Dunod niveau tarif :D

As-tu regardé le nombre de pages de cette bible de l'engrenage ?

 

[who]

Merci à tous pour vos commentaires cela me fais bien sur plaisir !

 

[ggpp]

Bonjour,
Très belle rėalisation.
Je prépare de faire une mortaiseuse pour Schaublin 53.
Pour bien dmensionner quelques pièces et faire du calcul par l'exemple à la fatigue en flexion du manteon, contrôle de la pression dans son logement, calcul de l'engrenage ect... il faudrait connaître la valeur de la force à mortaiser une clavette. Là c'est une grande inconnu pour moi.
ici il me semble que rien n'avait été calculé et tout fait au "pif".
Si expérience faite montre que ça fonctionne bien, alors il manquent ici quelques dimensions comme diamètre du maneton, longueur de son logement, module de l'engrenage, les photos ne suffisent pas.
Merci encore et bonne salutations à tous
gg

 

[jungo1]

Le module c'est 1,5 indiqué au premier post

 

[KITE]

il faudrait connaître la valeur de la force à mortaiser une clavette. Là c'est une grande inconnu pour moi.

La force nécessaire pour réaliser une rainure de clavette dépend de beaucoup de paramètres et les principaux sont :
- profondeur de passe
- largeur de la rainure
- qualité de coupe de l’outil
- nuance du métal
- vitesse d’usinage
- lubrification (arrosage ou pas)
j’en oublie surement.

Si tu te lance dans une telle réalisation ça ne peut-être qu´avec une grande expérience de l’usinage (tout le monde n’a pas une Schaublin 53 !) et tu as donc déjà réalisé des rainures avec ton tour (méthode utilisé par la majorité d’entre-nous).
Sur cette base (réalisation au tour), tu te mets dans les conditions d’usinage qui t’intéressent (voir les paramètres ci-dessus) et tu mesures (peson ou poids) l’effort nécessaire pour usiner.
A partir de ce que tu vas trouver, tu pourras dimensionner les différents composants de ta tête (flexion du maneton, contrôle de la pression dans son logement, calcul de l'engrenage etc…..).
Partage ton étude et ta réalisation, nous sommes forts intéressés.

Quand à dire que @who a tout fait «au pif», je trouve la remarque particulièrement déplacée !

Bon dimanche

 

[rabotnuc]

sans faire au pif, il s'est peut-être inspiré des dimensions du maneton sur une tête existante

 

[Bbr]

Bonjour,

il faudrait connaître la valeur de la force à mortaiser une clavette

Il y a une autre possibilité pour faire les calculs de dimensionnement d'une tête à mortaiser : prendre la puissance du moteur de broche de la fraiseuse comme valeur minimale que doit pouvoir supporter l'outil...

Je te laisse le soin d'écrire les équations de déplacement et de vitesse de l'outil (j'ai fait ça il y a plus d'une quarantaine d'années).

Cordialement,
Bertrand

 

[ggpp]

Oui, sûr, la force pour mortaiser dépend bien des choses, c'est pour ça qu'elle n'est pas facile à déterminer. Ce qu'il faudrait pouvoir est d'estimer le cas le plus défavorable pour la plus grande clavette.

Comme proposé prenons la puissance du moteur.
Moteur Schaublin 53 fait 3KW/1500 t/min ce qui donne le couple 19.1 Nm
La tête à mortaiser d'origine à des paramètres :
17-500 coups/min, burin 12x12mm, course 70mm.

À 17 coups le couple disponible est de 1685 Nm.
Sur le rayon centre maneton 35 mm la force disponible sera F= 48151 N, une force considérable.
Un maneton ici, à vu dans les 20 mm de diamètre avec une longuere d'encastrement disons 20mm donnerait avec cette force la sollicitation en flexion 1226 N/mm2 qui dépasse largement même la valeur de rupture de l'acier courant laissant de côté la valeur admissible à la fatigue en flexion qui est bien plus bas (il faut dessiner diagramme de Smith) et ceci ne prenant même pas en considération le coefficient de forme qui va encore augmenter la contrainte.

Si on prend pas 17 cous et on admet disons 60coups/min la contrainte sera 3x plus bas mais toujours trop élevée.
Dimensionner le maenton pour cette change serrait bien mais je ne sais pas si la place sera disponible.
Et il reste encore à contrôler la force spécifique à la pression de la douille et voir le graissage.
Je vais voir dans qu'elle mesure est possible de calculer la force pour le déplacement de l'outil.

J'ai un équipement en machines assez considérable (fait au cours des années, un grand fan bricoleur) et la Schaublin 53 je viens d'acquérir tout récemment pour une bouchée de pain car acheté dans un petit atelier et non au revendeur.
C'est un bijou unique qui permet d'incliner la tête dans les deux plans et donc fraiser pratiquement n'importe quel angle. Très agréable et j'en rêvais depuis longtemps.

p.s. avec l'expression fait au "pif" je ne voulais dire rien de méchant, car avec une bonne expérience on peut faire des choses remarquables sans le calcul.

Bonnes salutations à tout le monde
gg

 

[ggpp]

sans faire au pif, il s'est peut-être inspiré des dimensions du maneton sur une tête existante

Une idée bien mais il faut avoir d'une part un exemple de tête à mortaiser sous la main.
Vous pouvez regarder et me dire svp ?
Mais d'autre part il est quelque fois difficile de chausser une pointure 39 quand on porte du 46.

 

[Bbr]

Moteur Schaublin 53 fait 3KW/1500 t/min ce qui donne le couple 19.1 Nm
La tête à mortaiser d'origine à des paramètres :
17-500 coups/min, burin 12x12mm, course 70mm.

C'est ce qui est écrit dans la doc de la 53.

il y a aussi un plan de la tête à mortaiser.
Tu peux "pifométrer" les cotes grâce au roulement à aiguille du vilebrequin (roulement alésage 60) et aussi les efforts admissibles par ce roulement.

Sur le rayon centre maneton 35 mm la force disponible sera F= 48151 N, une force considérable.

En fait l'effort maxi possible tend vers l'infini lorsqu'on arrive au PMB (idem pour le PMH d'ailleurs).

En clair il est préférable d'avoir un élément "fusible" quelque part dans le montage.

Si on prend pas 17 cous et on admet disons 60coups/min

La vitesse de coupe dépend de la matière de l'outil et de la matière à usiner pas de l'humeur de l'opérateur.

Nota : la vitesse de l'outil n'est pas constante lors du déplacement du coulisseau, il faut donc déterminer la vitesse maxi qui dépend de l'excentration du maneton ( = course / 2), de la vitesse de rotation du vilebrequin (et éventuellement de la longueur de la bielle, à vérifier). Cette vitesse maxi n'est pas à mi-course mais en général elle est dans la zone d'usinage.

Pour info le diamètre de l'axe de bielle doit faire dans les 18 sur une tête Elan AM1 (compatible avec une fraiseuse HES Z1 moteur 3kW).

Dernier point qui me semble important : la course de 70 est faible par rapport à ta fraiseuse, la tête Elan que j'ai citée a une course maxi de 100, la tête AM2 doit faire 120 ou 150 je ne me rappelle pas mais l'info doit être quelque part sur le forum. Tu peux aussi faire une recherche sur le forum il y a des info sur d'autres marques (Dufour, Huron, etc.).

 

[ggpp]

Dans la documentation que j'ai sur la machine je n'a nul part aucune indication sur la mécanique de la tête et du roulement dont tu parles ici.

Sûr, la source de la force tend vers l'infini au point mort mais en même temps la vitesse vers le zéro et avec déplacement nul il n'y a plus d'effort sur le burin.
Aussi au point mort le burin et plutôt en dehors de l'alésage et sans effort.
Séparons pas une chose de l'autre et prenons l'ensemble en compte, c'est plus sûr que pifomètre.
Seulement la force de coupe dépend de plusieurs paramètres et on ne peut pas garantir sa valeur avec précision.

Il y a une différence entre le nombre de coups dont je parle ici et la vitesse de l'outil dans le sens que le nombre de coups défini les limites min. et max. de la possibilité du choix justement en fonction du matériel travaillé et la vitesse du burin qui en résult en conséquence.
La vitesse de l'outil varie bien sûr entre zèro et une valeur déterminée par la vitesse de rotation, rayon et la longueur de la bielle.
Son mouvement est sinusoïdale déformé car la bielle n'a pas une longueur infinie et on peut la calculer avec la précision à partir des donnés géométriques et vitesse de rotation vilebrequin.
Humeur je laisse pour ceux qui n'ont pas la possibilité de calcul.

La course 70mm n'est pas à l'origine très grande et il serrait probablement prudent prévoir en peu plus.
Merci pour diamètres de la bielle.
Si'effort pourrait être déterminé avec précision on pourrait déterminer son diamètre au flambage.

Bonnes salutations à tous
gg

 

[Bbr]

La doc est là

Les pages de cette doc sont dans le désordre, la tête à mortaiser est à la page 68 du pdf (page 55 en réalité), la planche avec l'éclaté page 68 du pdf (planche 34), la liste des roulements pages 13 et 17 du pdf (tableaux ING 152-1 et ING 152-2).

Sur la tête schaublin le "fusible" est très probablement le maneton (ou éventuellement son système de réglage mais j'en doute car il doit être bloqué une fois réglé). La goupille conique du pignon de broche n'est pas le fusible à mon avis.
Le rapport de réduction de l'engrenage doit être de 17/38 d'après les vitesses indiquées dans la doc, le diamètre primitif du pignon de vilebrequin doit faire dans les 92-95 d'après le plan donc probablement un module 2,5 largeur entre 15 et 17 soit environ 6 fois le module (c'est faible par rapport au couple disponible...).

Aussi au point mort le burin et plutôt en dehors de l'alésage et sans effort.

Oui, normalement quand tout est bien réglé et qu'on n'a pas oublié la rainure ou le trou de dégagement de l'outil dans la pièce lorsque la rainure ne débouche pas... Mais si c'est mal réglé et qu'on tape dans la table : (il vaut mieux avoir une pièce fusible facile à fabriquer et à remplacer dans la tête).

En PJ tu trouveras un pdf de la tête Elan AM1 (je n'ai pas vérifié les cotes mais c'est à peu près à l'échelle, pour info la course maxi est de 100 donc l'entraxe maxi du maneton est de 50, il y a 24 sur le plan en dwg ech 1/2).

Cordialement,
Bertrand

 

[who]

Bonjour,
Très belle rėalisation.
Je prépare de faire une mortaiseuse pour Schaublin 53.
Pour bien dmensionner quelques pièces et faire du calcul par l'exemple à la fatigue en flexion du manteon, contrôle de la pression dans son logement, calcul de l'engrenage ect... il faudrait connaître la valeur de la force à mortaiser une clavette. Là c'est une grande inconnu pour moi.
ici il me semble que rien n'avait été calculé et tout fait au "pif".

Bonjour à tous, merci de faire réapparaitre le post.
La 53 est une superbe machine.
Effectivement je n'est pas fais beaucoup de calculs pour cette réalisation. Je me suis inspiré grossièrement du plan de coupe qui est fourni dans la revue technique de la machine, j'ai fais quelques rapports d'échelles comme l'a avancé dit plus haut @Bbr .

Il est bien de faire des calculs mais il faut pouvoir exploiter les résultats ce qui est pas simple pour un atelier "amateur".
Je suis parti du principe que mon outil max aurait une largeur de 8mm et que pour plus large je décalerai la table. Etant donné que j'ai une visu cela ne pose pas de problème.
Sur mon ancien lieu de travail on avait 2 mortaiseuses, je m'en étais également inspiré. J'ai étudié les différentes nuance d'acier qui pouvait convenir pour les pièces cruciales.
Faire du clavetage manuel sur un tour est un bon point de départ pour se rendre compte de l'effort qui est nécessaire pour couper le copeau.
Rien qu'avec ces éléments là c'est déjà relativement avancé.
Bon courage

 

[ggpp]

table : (il vaut mieux avoir une pièce fusible facile à fabriquer et à remplacer dans la tête).

Bonjour,
Merci bien pour ta Doc, est les données, c'est sympa.
Oui, il faut un fusible mais dans le système deux roues dentées et une bielle - manivelle il n'y a pas trop de possibilité.
Ne reste pratiquement que la goupille du pignon. Mais à cause du rapport de réduction ce n'est pas l'endroit idéal.
Mais je vais déterminer par le calcul de contrôle dans la chêne la pièce la plus faible et à partir de là déterminer le couple dengerux et dimensionner la goupille pour son cisaillement.
Je voudrai si possible avoir les glicieres du berceau en fonte et là il y un problème car je ne poscede pas de la fonderie.
Mais je viens de trouver sur eBay une tablette croisée X-Y en fonte pas cher et je suis en train de dessiner et regarder si j'arrive à l'utiliser et la "cuisiner" comme pièces de départ.
Je ne suis pas retourné ici depuis quelque temps car je fais aussi une modification de mon imprimante 3D Anet A6 que je passe en trois couleurs RGB mixées et cela donne aussi pas mal de bouleau.

Salutation à tout le monde.

 

[sares]

La doc est là

Les pages de cette doc sont dans le désordre, la tête à mortaiser est à la page 68 du pdf (page 55 en réalité), la planche avec l'éclaté page 68 du pdf (planche 34), la liste des roulements pages 13 et 17 du pdf (tableaux ING 152-1 et ING 152-2).

Sur la tête schaublin le "fusible" est très probablement le maneton (ou éventuellement son système de réglage mais j'en doute car il doit être bloqué une fois réglé). La goupille conique du pignon de broche n'est pas le fusible à mon avis.
Le rapport de réduction de l'engrenage doit être de 17/38 d'après les vitesses indiquées dans la doc, le diamètre primitif du pignon de vilebrequin doit faire dans les 92-95 d'après le plan donc probablement un module 2,5 largeur entre 15 et 17 soit environ 6 fois le module (c'est faible par rapport au couple disponible...).



Oui, normalement quand tout est bien réglé et qu'on n'a pas oublié la rainure ou le trou de dégagement de l'outil dans la pièce lorsque la rainure ne débouche pas... Mais si c'est mal réglé et qu'on tape dans la table : (il vaut mieux avoir une pièce fusible facile à fabriquer et à remplacer dans la tête).

En PJ tu trouveras un pdf de la tête Elan AM1 (je n'ai pas vérifié les cotes mais c'est à peu près à l'échelle, pour info la course maxi est de 100 donc l'entraxe maxi du maneton est de 50, il y a 24 sur le plan en dwg ech 1/2).

Cordialement,
Bertrand

Bonjour,
Merci pour le plan , comme je voudrai en réaliser une version, où peut on trouver toutes les cotes des pièces ?
Cordialement,
sares

 

[Bbr]

où peut on trouver toutes les cotes des pièces ?

Sur le plan (format dwg en pj) ou bien sur la tête (mais il faut l'avoir et la démonter...) !

 

[ggpp]

Il y a un ans, je me suis attaqué à un classique : Une tête à mortaiser.

Superbe.!
Mais Question : comment as tu fait avec la matière ? Je ne trouve pas les dimensions d'acier fer plat et rond débité à la longueur, c'est vendu par des dimension de plusieurs mètres.
Comment faire ?
Merci

 

[KITE]

@ggpp, si tu parcourres ce Forum (ou d’autres, dans les mêmes thèmes), tu comprendras rapidement que l’une de nos principales préoccupations est de trouver la matière pour nos réalisations.
Je suis même surpris de la question !

Les sources sont variées :
- quelques sites vendent de la matière tels Qualichutes ou Blockenstock.
- des propositions sur « le Bon Coin ».
- des propositions sur ce Forum.
- quelques ferrailleurs (ancienne dénomination) vendent aux particuliers.
- certains professionnels de l’usinage acceptent de vendre à la demande
- et toutes les relations (réseau) que tu peux avoir dans le milieu industriel ou artisanal.

Bref, ça n’est pas évident et chacun a ses sources.
On est souvent obligé de « faire avec » et donc d’utiliser ce que l’on trouve……

 

[ggpp]

Je suis même surpris de la question !

Bonjour,

Merci pour le tuyau puisque t'as fait des mortaiseues et t'as la connaissance des sources matière des dimensions nécessaires.
J'ai déjà cherché en peu partout mais je n'ai pas eu pour le moment un grand succès.
Mais il a un autre souci que je vois que ne te concerne pas, les fournisseurs français ils ne sont jamais capables comme les autre fournir les produits à l'etranger.

Bonne journée

 

[ggpp]

Bref, ça n’est pas évident et chacun a ses sources.
On est souvent obligé de « faire avec » et donc d’utiliser ce que l’on trouve……

Merci, je ne le savais pas, cela m'a bien aidé.