Tournage conique de précision avec un pointeur laser

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ilfaitvraimentbeau
ilfaitvraimentbeau
Compagnon
20 Nov 2007
9 400
Près de Rouen
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous,

Récemment, Denim a publié un post intéressant pour décrire un système permettant de tourner conique avec précision. Dans la conversation il a été question de laser. J’ai cogité pour voir ce que je pouvais faire avec un pointeur laser d’airsoft que je possède. Je me suis inspiré du système des galvanomètres à miroir.
J’ai monté ce pointeur sur un porte-outil, dirigé vers le mur devant mon tour.
Un pivotement du petit chariot va déplacer le point rouge sur le mur, il suffit de mettre une échelle en degrés sur le mur pour repérer le déplacement. J’ai fait un petit dessin…
Quand le transversal est écarté au maximum du banc, ce mur est à 59,5 cm du pivot, cette distance est le côté adjacent de l’angle, et la distance A, déplacement du point rouge, est le côté opposé. Je me suis remis à la trigonométrie, plus précisément au calcul des tangentes. La tangente de l’angle est égale au déplacement A divisé par 59,5. Pour faire l’échelle, pour chaque valeur d’angle j’ai multiplié 59,5 par la valeur de la tangente. Je vous joins la feuille de calcul.
Il fallait :

  • Pour déterminer le zéro avec précision, il fallait que le petit chariot soit aligné avec le banc, pour cela j’ai utilisé tout simplement une tige rectifiée montée en pince et un comparateur monté sur la tourelle,
  • Que le pointeur soit perpendiculaire au banc et aligné avec le point de pivotement du petit chariot, donc prises de mesures et repères,
  • Pouvoir retrouver facilement une position de référence du pointeur, et donc du pivot. Il faut que le petit chariot, le transversal, et le trainard puissent être positionnés de façon précise et reproductible. Et aussi que la tourelle, qui n’est pas indexée, soit dans une position déterminée.
J’ai utilisé une butée de banc munie d’une tige pour positionner le trainard à un endroit pouvant être retrouvée.

Le transversal est donc écarté au maximum.

Le petit chariot est réglé avec l’extrémité de la partie mobile au même niveau de l’extrémité de la partie fixe.

La tourelle est alignée avec une règle en alu munie d’une rainure que j’ai fraisée, comme le montre la photo.

Avec du bristol j’ai fabriqué une règle graduée de chaque côté d’un point zéro, chaque graduation correspondant à un degré, jusqu’à 27°, c’est le maximum de dégagement que j’ai. Sur la feuille de calcul, vous voyez que les repères d’angles sont environ à un cm les uns des autres, en interpolant on peut donc espérer obtenir une précision d’une dizaine de minute d’angle, ce qui serait pas mal du tout !

Mais tout ceci est théorique, il fallait faire un essai, et j’aime bien faire des essais. J’en ai fait un, je posterai le résultat tout à l’heure….
:wink:

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gustavox
gustavox
Compagnon
16 Déc 2015
1 032
Hello !

Pas mal dis donc !!!

Cdt gus
 
ilfaitvraimentbeau
ilfaitvraimentbeau
Compagnon
20 Nov 2007
9 400
Près de Rouen
  • Auteur de la discussion
  • #3
Pour l’essai, j’ai utilisé une chute d’alu de 30 mm. J’ai tourné le petit chariot au pif et le point rouge s’est retrouvé entre 17° et 18°. J’ai tourné dans cette position. Vous voyez sur les photos les mesures du cône obtenu :

Petit diamètre 20,26
Grand diamètre 29,98
Par différence la hauteur du cône est de 15,6
La tangente = 4,86 divisé par 15,6 ce qui donne 0,3115

Et c’est une valeur qui se trouve bien entre la tangente de 17° = 0,3060, et la tangente de 18° = 0,325, mais plus près de 17° que de 18°
Si tout avait été parfait, en particulier la mesure du cône (je n'avais pas pensé à dresser l'extrémité), je pense que l’on obtiendrait plus rapproché de 17°30’, qui est la valeur que le point indique sur l’échelle, mais ce n’est déjà pas si mal !

Merci pour votre attention
:wink:

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tyros
tyros
Compagnon
25 Sept 2009
1 821
Au Sud De Limoges (87)
Peux-tu expliquer ta méthode pour tracer la règle graduée en bristol stp?
Tu as dû tenir compte de la distance de 59.5cm aussi?
 
ilfaitvraimentbeau
ilfaitvraimentbeau
Compagnon
20 Nov 2007
9 400
Près de Rouen
  • Auteur de la discussion
  • #5
Bonjour Tyros,
si tu te reportes à mon dessin (qui est d'ailleurs inexact, le pivot n'est pas aligné avec les pointes, mais en retrait)
Les différentes graduations correspondent aux différentes valeurs de A
A est le côté opposé de l'angle, et 59,5 est le côté adjacent, le rapport des deux est la tangente
une table trigonométrique donne les valeurs de la tangente pour les différents angles
pour obtenir ces valeurs, il suffit de multiplier 59,5 par la tangente
par exemple pour un angle de 8°, la valeur de la tangente est 0,1392
on multiplie 59,5 cm par 0,1392 et on obtient 8,28
le trait correspondant à un angle de 8° sera à 8,28 cm du point zéro médian, et de chaque côté
pour un angle de 13°, la tangente est de 0,225 et le trait sera à 13,38 cm du point zéro
 
tyros
tyros
Compagnon
25 Sept 2009
1 821
Au Sud De Limoges (87)
ok, je comprend mieux, car il me semblait que tes graduations suivaient les traits de 5 mm, et ça y ressemble => 8° +- 8cm ; 13° +- 13 cm :wink:
 
SEVEN40
SEVEN40
Compagnon
5 Jan 2013
984
LANDES
Bonjour a tous

J'aime beaucoup l'idée, je pense juste que pour avoir une meilleurs précision, la règle doit être courbe , et non pas droite.
Mais je dit peut-être une bêtise, en tout cas, l'idée est très bonne et je pense qu'elle pourrai inspirer pour d'autres applications !
 
tyros
tyros
Compagnon
25 Sept 2009
1 821
Au Sud De Limoges (87)
Bonjour a tous

J'aime beaucoup l'idée, je pense juste que pour avoir une meilleurs précision, la règle doit être courbe , et non pas droite.
Mais je dit peut-être une bêtise, en tout cas, l'idée est très bonne et je pense qu'elle pourrai inspirer pour d'autres applications !
Je me suis posé la même question, si quelqu'un à la réponse.
 
Yoda78
Yoda78
Compagnon
22 Juil 2016
1 881
Yvelines
Bonjour a tous

J'aime beaucoup l'idée, je pense juste que pour avoir une meilleurs précision, la règle doit être courbe , et non pas droite.
Mais je dit peut-être une bêtise, en tout cas, l'idée est très bonne et je pense qu'elle pourrai inspirer pour d'autres applications !
sauf erreur de ma part, si la règle est courbe, on ne mesure plus sur un triangle rectangle et donc la tangeante serait fausse (sauf à introduire un facteur de correction).
 
Florent07
Florent07
Ouvrier
3 Jan 2019
492
FR-07
sauf erreur de ma part, si la règle est courbe, on ne mesure plus sur un triangle rectangle et donc la tangeante serait fausse (sauf à introduire un facteur de correction).
Dans ce cas la distance entre la règle et le pointeur est à mesurer à chaque fois pour l'intégrer au calcul du coup ? ce n'est plus une constante ?
 
ilfaitvraimentbeau
ilfaitvraimentbeau
Compagnon
20 Nov 2007
9 400
Près de Rouen
  • Auteur de la discussion
  • #12
Bonjour a tous

J'aime beaucoup l'idée, je pense juste que pour avoir une meilleurs précision, la règle doit être courbe , et non pas droite.
Mais je dit peut-être une bêtise, en tout cas, l'idée est très bonne et je pense qu'elle pourrai inspirer pour d'autres applications !
merci pour votre intérêt,
l'idée de la règle courbe me semble très bonne, mais on n'a plus affaire à des valeurs de tangentes
par contre, avec un rayon de 57,3 cm, donc pour moi compatible avec le dégagement que j'ai devant mon tour, l'espacement
des graduations est pile de 1cm
on peut donc utiliser du papier millimétré, avec pour chaque millimètre un angle de 6 minutes d'angle, ce serait bien pratique
 
C
champimatic
Compagnon
2 Mar 2014
2 243
77 Seine et Marne
Nul en maths et trigo , je me souvient que que cette règle mnémotechnique So, Ca TOA
 
SEVEN40
SEVEN40
Compagnon
5 Jan 2013
984
LANDES
Donc si j'ai bien suivi, chaque graduation est calculée a partir de la tangente ? Alors dans ce cas les intervalles entre chaque graduation ne sont pas régulière?
Bref, j'avoue que je suis un peu perdu , désolé car je trouve l'idée vraiment excellente, c'est juste ce petit détail que je n'arrive pas a comprendre :oops::oops::oops:
 
PUSSY
PUSSY
Lexique
25 Oct 2010
6 210
FR-17800 Charente maritime
Voilà une idée qu'elle est bonne :smt023.
Donc si j'ai bien suivi, chaque graduation est calculée a partir de la tangente ? Alors dans ce cas les intervalles entre chaque graduation ne sont pas régulière?
Exact !
Si l'écran est plan, c'est la tangente qu'il faut utiliser, mais l'inconvénient est que plus l'angle sera grand, plus la distance sera grande le point projeté va s'agrandir aussi.
D'autre part, les graduations ne seront pas régulièrement espacées (de plus en plus distantes).

Avec un écran courbe, la distance ne change pas et il faut utiliser la formule :
longueur de l'arc = rayon x angle (en radian) (angle en radians = (Pi x angle en degrés)/180 ).
Les graduations sont alors régulièrement espacées.

Mais la graduation peut être en degrés ou en pourcentage selon les habitudes de chacun.

Il est sans doute possible de prévoir un dispositif demandant moins de "préparatifs" :
- L'écran peut être "ajouté" au tour si l'on se contente d'un rayon plus faible.
- Pour positionner cet écran par rapport à l'axe de rotation du petit chariot, venir se positionner sur la base circulaire du petit chariot (si elle existe) sinon prévoir la mise en position de l'écran pour se positionner d'après l'axe de rotation du petit chariot.
- Pour que la ligne [ axe de rotation du P.C. - point "0" de l'écran ] soit perpendiculaire, s'orienter d'après le transversal
- Il suffit alors :
1) D'avoir un support de pointeur laser tel que le faisceau soit perpendiculaire au déplacement du petit chariot.
2) D'avoir une référence d'orientation du petit chariot (déplacement de celui-ci parallèle à l'axe de broche).
Orientation PC.jpg

La mise en œuvre serait la suivante :
- mettre le petit chariot en référence d'orientation.
- équiper la tourelle du pointeur laser.
- Placer l'écran, centré sur la base circulaire et orienté d'après le transversal.
- déplacer le petit chariot pour que le spot coïncide avec le "0" de l'écran (Cela assure que le faisceau laser "coupe" l'axe de rotation du petit chariot).
- libérer la rotation du petit chariot.
- l'orienter selon la valeur angulaire recherchée et bloquer la rotation.

Il y a surement lieu de "peaufiner" !

Cordialement,
PUSSY.
 
osiver
osiver
Compagnon
7 Sept 2013
12 019
Bonne idée ! :smt115

Je suggère de petites simplifications pour l'usage :
- d'abord créer un support (tube) pour le laser avec un aimant au fond
- pour utiliser le système : placer le support (avec le laser) dans le mandrin. Le laser pointe alors sur la contrepointe. On peut facilement obtenir l'indexation de la tourelle en faisant lécher le faisceau tout le long du porte-outil par avance/recul du transversal et orientation de la tourelle. On obtient ainsi à la fois la référence de distance = distance entre point de pivotement et mur et aussi l'angle 0 de la tourelle.
- déplacer le laser avec son support sur le porte-outil (aimant), déplacer le traînard pour avoir le faisceau au 0 de la règle. Orienter le chariot supérieur à volonté 8-)

EDIT : variante si on veut garder la pièce dans le mandrin, utiliser un mandrin de perçage dans la contrepointe.
 
Alpazen
Alpazen
Modérateur
23 Nov 2011
2 526
FR-74 La Yaute
Vraiment super ton idée.. :smt038 .. et j'ai ce qu'il faut pour la reproduire

Me reste juste à trouver un peu de temps libre..

Merci Michel
 
mvt
mvt
Compagnon
8 Juin 2014
2 937
FR-91 - RER B
Merci Michel.
Super intéressant.
 
serge 91
serge 91
Lexique
18 Fev 2010
6 953
FR-91 Brétigny sur Orge
Je comprend pas votre Pb de graduation ?
elles sont simplement en mm et le calcul de la Tg donne la valeur en mm....
 
D
Dominick
Nouveau
11 Août 2020
10
Je trouve l'idée du pointeur laser projeté sur le mur excellente, cela permet d'obtenir une très bonne précision avec des moyens simples. Vouloir installer un écran courbe à proximité du chariot nécessiterait un ensemble rigide de haute précision, et vu la taille réduite le laser n'apporterait rien de plus qu'une simple aiguille. La tache projetée du rayon laser qui se déforme en s'éloignant de la perpendiculaire n'est pas un problème, ronde ou ovale elle permet une lecture suffisamment précise par rapport à la taille de l'échelle (il serait toujours possible de faire passer le rayon à travers une fente, avec deux plaques à bords parallèles rapprochées jusqu'à obtenir un trait lumineux idéal).
 
Dardar88
Dardar88
Compagnon
27 Avr 2011
833
(il serait toujours possible de faire passer le rayon à travers une fente, avec deux plaques à bords parallèles rapprochées jusqu'à obtenir un trait lumineux idéal).
Yep , quand on est emm... par des probleme de deformation gaussienne ,cad une ligne bombée ,il y a aussi cette solution:

https://www.alibaba.com/product-detail/BK7-K9-Optical-Glass-Powell-Lens_60476364645.html

Cette optique (Powell lens) coutait assez cher il y a peu de temps ,brevet oblige ,il semblerait que ce soit tombé dans le domaine publique ?.
Voir aussi chez Lasiris en occaz sur ebay , ça vaut le coup (point ou ligne)
 
D
Dominick
Nouveau
11 Août 2020
10
Merci pour l'info du phénomène optique et les liens,
 
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