Tournage entre pointes, conception d'un toc

[Joachim]

Bonjour,

Pour la suite de mon projet, j'ai besoin de tourner un arbre de 160mm diamètre de 6 à 16mm, en acier très dur, pour le moment au vanadium, et donc qui s'usine au carbure à grande vitesse.
Pour avoir un arbre concentrique très précis, cet arbre tournera a 160 000 trs/min, je pense que le mieux c'est entre pointes.
Ma pince ER32 a toujours 1/100 de faux rond, voir plus, mon pupitas est un Mutitoyoc (la contre façon).
A 4 mors, je n'arrive pas à mieux.
Mon toc en fonte est tellement décentré que je ne me risquerai pas de tourner a 3000trs/min avec, en plus vu mes diamètre j'ai besoin de 4000trs/min, donc sans mandrin.

Mon tour a un cône morse 5 femelle, je compte donc usiner un cone morse 5 mâle, équipé d'une pointe "consommable" et d'un système pour entrainer l'arbre.
Deux BTR M5 verrouillent la pointe dans le CM5 et servent de pousse toc, et trois BTR M5 sur le toc entraine l'arbre.
Je pense, si j'y arrive a fileter la partie plate du CM5 pour mettre un extracteur, pour éviter de taper dessus pour le sortir.
Je ne pense pas qu'un tirant soit nécessaire.

Les dessins seront plus parlant

Que pensez-vous de ce système? Avant de lancer la fabrication je voudrais savoir si j'ai loupé quelque chose, sur des dimensionnement trop faibles ou que ça ne pourrait pas marcher.

Pour le CM5 j'ai 3.01° d'angle sur le cône, la moitié si la référence est l'horizontale, c'est bien ça?

Merci d'avance pour vos réponses.

 

[KITE]

Pas clair ton projet......

j'ai besoin de tourner un arbre de 160mm diamètre de 6 à 16mm,

Ca signifie quoi ?
tu veux un cône ou tu veux tourner plusieurs axes ?

cet arbre tournera a 160 000 trs/min

Lors de son utilisation ou pour le tournage ?

et donc qui s'usine au carbure à grande vitesse.

Si tu te conformes aux préconisations des carburiers, oui, mais ce sont des vitesses optimales, rien ne t'empêche de tourner moins vite.

je compte donc usiner un cone morse 5 mâle, équipé d'une pointe "consommable"

C'est chercher bien des complications.
Une pointe sèche montée dans un CM5 devrait suffire.

Ensuite, j'ai décroché.....


Perso, j'utilise fréquemment le tournage entre-pointe, mais rarement avec des pastilles carbures et surtout pas avec des pastilles carbures à profil négatif.
Ça ne me semble pas compatible.

Mais attendons l'avis des professionnels

 

[copeaudacier]

Bonjour

Une pointe a ressort a toujours un jeu fonctionnel.

Pour obtenir la meilleure coaxialité atteignable, on prend un brut plus long en mandrin, plus lunette. On realise un centre. On ne touche plus au mandrin. On vire la lunette et on met une contrepointe.

On usine tout sans demontage. C'est ça qui est important.

Et on tronçonne l'excédent qui reste dans le mandrin.

Seul le jeu de broche pourrait créer un défaut de coaxialité. Si les roulements de broche sont correctement réglés, toute la piece sera coaxiale même avec un tour completement pourri.

 

[Joachim]

Effectivement, j'ai oublié de préciser que j'en arrive là suite à mes essais du post ici : Usinage Vanadium

L'arbre en question est celui ci :

C'est une arbre pour micro réacteur type KJ66, au plus petit 6mm de diamètre pour le filetage du bout et 16mm au plus gros. Contrainte de raideur et 160k tr/min en fonctionnement.

La problématique à résoudre est de tourner vite 3500-4000tr/min, sans que ça vibre, et être concentrique sur toute la longueur de l'arbre. Un toc classique n'est pas envisageable.

L'ars se fait bouffer par le vanadium, donc carbure par le choix.

Pourquoi le vanadium? Parce que j'en ai plein (clef à pipe)
Pour usiner ce métal, j'ai été obligé d'améliorer/régler mon tour, même si c'est galère, l'expérience et l'amélioration de la machine compense. Je suis en loisir, et pas du du métier.
Soit je me casse les dents, et je repasse sur des vis 12.9 (matière première de cet arbre), soit ça passe et j'aurai réalisé un truc difficile.

Avec des passes de 3/10 est-ce que l'effort est supportable entre-pointe, le calcul donne 60W de puissance requise pour effectuer les passes de mon post précédent.

 

[Joachim]

Salut copeau,

Ça fait plusieurs fois que je prends mon brut plus long, je le dresse, je lui fais un trou de centrage, je le sors complétement, fixé avec la contrepointe. Je le blanchi, je le retourne pour le serrer sur une partie propre, refait un trou de centrage. Je le ressort, je le met dans sa position d'usinage, ça tourne à peu près rond (X/100). Quand j'ai fait mon ébauche, je laisse 1mm, je desserre la contre pointe, j'ai un faux rond de plusieurs dixièmes. Effectivement, je n'ai pas utiliser la lunette.
Testé au 3 mors (mandrin daubique), 4 mors et ER32 (pinces daubiques).
Est-ce que c'est les tensions internes qui tordent l'arbre?

La seule fois où j'ai eu un excellent résultat, c'était entre pointes (finitions).

 

[copeaudacier]

On ne connait pas les tolerances. Mais ce que tu veux faire me semble une piece difficile. En prenant pour ebauche un acier brut de forge sans traitement de détensionnement, je pense que tu vas au-devant d'emmerdements XXL. L'usinage va liberer des contraintes résiduelles et tu as de fortes chances de fabriquer une banane.

En plus, je ne connais pas les details techniques du tour que tu veux utiliser, mais s'il n'a pas d'arrosage, ça ne va pas arranger l'affaire.

Je rappelle les regles pour obtenir la meilleure coaxialite : jamais de demontage du debut a la fin de l'usinage.

 

[copeaudacier]

Nos messages se sont croisés, mais tu avais bien raison de penser aux contraintes residuelles de forge.

Même en faisant des doubles detensionnements, j'ai eu de gros embêtements sur des pieces de precision en acier Aubert et Duval. Alors si tu prends de la ferraille de clé à pipe, c'est pas gagné.

 

[Mcar]

il faut un entraineur à griffe

Général Thread 'Quel usage pour cette pointe ?'

9 Nov 2023

Bonjour,

Quand j'ai acheté mon tour, j'ai eut un lot de pièces dont celle qui suit.
A priori je pencherai pour un entrainement pour travail sans toc (en CM4 comme mon cône) de broche, mais pas certain...
pouvez vous m'en dire plus ?

Merci

• Castor24
• Réponses: 33
• Forum: Accessoires et outils de coupe pour tournage

 

[copeaudacier]

Tu te trompes en faisant le proces de ton mandrin. Si tu ne demontes pas la piece même avec un faux rond de 20 mm tout ce que tu usines est coaxial. Il n'y a que ce que tu n'usines pas qui sera excentré. Et ça tu le coupes ensuite.

La pointe entraineuse pousse axialement sur la piece. La piece va flamber parce qu'elle est longue et de faible section. Si tu utilises ça, il faudra ajouter une lunette.

Bonne nuit.

 

[Joachim]

J'avais vu les pointes entraîneuse, mais vu mon diamètre et la pression qu'il faut pour que ca entraîne, je me suis dit que ca allait flambait, et en plus il faut une contre pointe sur ressort ou avec une jauge.
C'est en prenant tout ça en compte que j'ai eu l'idée de mon toc.
J'ai usiné un axe en clef a pipe entre pointe, uniquement la finition, il avait banané à l'ébauche. Il est resté une semaine entre pointe, pour 'murir' il est resté parfaitement coaxial. Donc j'ai espoir.

Je fais surtout du modélisme, donc des petits axes, des petites choses, je me dis que ma pointe personnalisé, si elle fonctionne me servira plusieurs fois.

Le tour est numérique au fait.

J'ai rajouté une signature.

 

[Gg38]

Je pense que tu devrais arrêter de vouloir absolument prendre de l'acier à clé à pipe. Tu ni l'expérience, ni le tour qui va bien. Tu peux prendre du stub. Tu vas gagner du temps et de l'argent.

 

[Joachim]

Bonjour,

Je fais des copeaux avec des matériaux qui ne coutent rien, et je gagne en expérience que je n'ai pas comme ça, à moindre coût.
Mon tour est une daube, et découvrir une nouvelle connerie avec de la matière première que j'aurai payer ça me gonfle vite.
Aujourd'hui je sors un état miroir avec des cotes à +-2/100 sur 15cm de long avec du CR-v, juste parce que je suis obligé de corriger tous les défauts de ma machine. Le but final n'est pas cet axe, c'est d'avoir une machine qui usine ce que je dessine, avec une tolérance mécanique, pas de maçonnerie et dont je connaisse les limites, pas celles que je vais lire quelque par.

Si je voulais gagner du temps et de l'argent, j’achèterai l'axe tout fait qui vaut 80€, je n'aurai pas besoin de tour ni d'expérience, mais ce n'est pas le sujet.

La question est, le système CM5, pointe, Toc personnalisé est il viable, pour ce projet ou d'autres utilisations, ou quelque chose va foirer?

L'expérience sans échec, ce n'est pas de l'expérience, c'est de la chance.....

 

[g0b]

Le but final n'est pas cet axe, c'est d'avoir une machine qui usine ce que je dessine, avec une tolérance mécanique,

C'est pas la machine qui usine. c'est celui qui est derrière les manivelles. A mon avis, il faut être humble, et commencer par faire des choses simples pour apprendre pas à pas. Pas se mettre directement dans des conditions difficiles où les raisons de foirer sont multiples et difficiles à isoler.

 

[Père-Pendiculaire]

...
Pour avoir un arbre concentrique très précis, cet arbre tournera a 160 000 trs/min, je pense que ...

As-tu déjà vu équilibrer une turbine de turbo de voiture, par exemple ?

 

[tournele]

Une question @Joachim , tu comptes faire cela sur UN WM210, sans lunette et avec des plaquettes négatives

 

[Joachim]

As-tu déjà vu équilibrer une turbine de turbo de voiture, par exemple ?

J'ai une petite équilibreuse piézo qui donne de bon résultats. J'en ferai une a deux plan plus tard.

Une question @Joachim , tu comptes faire cela sur UN WM210, sans lunette et avec des plaquettes négatives

J'en ai déjà fait 3, dont deux sans lunette, et un en crv. Avec une pointe dans le mandrin et un toc normal. Ca tourne rond.
La nouveauté c'est les 4000rpm et la plaquette P30 et fiabiliser le process.

C'est pas la machine qui usine. c'est celui qui est derrière les manivelles. A mon avis, il faut être humble, et commencer par faire des choses simples pour apprendre pas à pas. Pas se mettre directement dans des conditions difficiles où les raisons de foirer sont multiples et difficiles à isoler.

J'ai qu'une manivelle, et elle gère 3 axes, quand ça usine, j'ai play et pause (Humour). J'ai dû codé mon propre post pro pour Hsm pour pouvoir usiner en 3 axes. Les situations faciles sont passées et fonctionnent, la c'est challenge.
Puis quoi de mieux qu'un CM5 pour apprendre à faire un cone.

Le brut est plus grand dans le programme donc j'ai des passe en dessous du coupeau mini, mais des que ca rentre dans la matière, tout va bien

Le programme m'a fait une blague que je n'avais pas vu, dernière passe a 5/100 sur la partie de droite, ça n'a pas aimé du tout, c'est l'ébauche, donc pas bien grave

 

[Elvin]

Je pense que tu devrais arrêter de vouloir absolument prendre de l'acier à clé à pipe. Tu ni l'expérience, ni le tour qui va bien. Tu peux prendre du stub. Tu vas gagner du temps et de l'argent.

Oui, quand j'avais réalisé le Wren MW54, ils préconisaient de l'acier à boulon.

 

[Joachim]

Je sais, des vis 12.9, quand j'aurai cramé toutes mes clef, j'achèterai des vis

 

[deuche87]

Pour moi ton montage peut fonctionner, mais je trouve qu’il y a plus simple que de fabriquer une pointe à cône Morse.
La pointe coté poupée, tu peux la faire dans un bout de bon acier en mandrin 3 mors. Bien sûr il ne faut pas le désserrer jusqu’a la fin de l’usinage de l’arbre.
Un toc le plus symétrique possible, coudé pour s’appuyer contre un mors du mandrin. Eventuellement en alu, pour réduire encore le balourd
La pièce aura été ébauchée, longueur totale finie et points de centre très propres aux deux bouts.
Pour la contre poupée, il faut une pointe tournante de qualité.
Finition d’un côté, puis retourner la pièce pour finir l’autre côté, en passant le toc à l’opposé bien sûr.
Coupe avec plaquettes à petits rayons, coupe positive, oui c’est ce qu’il faut…

 

[serge 91]

J'en ai déjà fait 3, dont deux sans lunette, et un en crv. Avec une pointe dans le mandrin et un toc normal. Ca tourne rond.
La nouveauté c'est les 4000rpm et la plaquette P30 et fiabiliser le process.

Tourne à 3000 et change de plaquette.......

 

[Joachim]

Salut deuche,

Peut être pour commencer je vais le faire en C20 au lieu de CM5 pour le prendre en pince, en conservant le schema côté pointe. Vu que je retaillerai la pointe à chaque fois. Pour la méthode, c'est ce que je fait, sauf que je laisse 15mm de longueur en plus côté 6mm sinon l'outil à filetage tape sur la contre pointe. Impossible de fileter à la filière hss, et c'est du pas a gauche aux extrémités.

Serge, pourquoi changer la plaquette ? Pour le moment j'ai fait des litres de choucroute bleu à 3500tr, la plaquette n'a pas de signe d'usure. Tu as un modèle plus indiqué ?

 

[j-pax]

Pour les passes de finition , utilise une plaquette neuve pour l'alu a faible rayon (ccgt dans ton cas , je crois...) et fait des toutes petites passes.

 

[Joachim]

Quelle vitesse de coupe pour la plaquette alu? Pour le moment le vanadium les bouffe, mais je peux retenter

 

[j-pax]

J'ajuste la vitesse pour avoir la coupe qui me convient , je n'ai pas vraiment de chiffres. L'extérieur de la clé est plus dur que le coeur , la plaquette alu fait le job sans problème. La coupe positive et le faible rayon diminuent grandement les efforts de coupe.

 

[deuche87]

Quelle vitesse de coupe pour la plaquette alu? Pour le moment le vanadium les bouffe, mais je peux retenter

Je ferais un essai avec 40 ou 50m/min pour voir déjà, et ensuite ajuster au besoin.
De toutes façons, ça fera des copeaux, ces plaquettes sont affûtées...

 

[Joachim]

Je tenterai, je vous ferai un retour. J'ai des dcmt R0.2.

Par contre je pensais aussi que le centre de la clé était plus 'mou' mais non, c'est bien raide même quand il reste 6mm de matière.

Aussi, j'ai la moitié de mes portes plaquette en 1010 (premiers achats), est-ce que j'y gagnerais quelques chose de passer en 1212, ma tourelle ne peut pas prendre du 1616, ou c'est pareil vu que j'ai toujours l'outil le plus rentré possible?

J'ai reçu mon mandrin 3 mors, ça va aussi me changer la vie, je passe de 2/10 de faux rond a 2/100. Si j'avais su avant......

 

[Jules63]

Sinon, il existe la rectif...

 

[Joachim]

J'ai testé avec une broche sur la tourelle, une petite meule dressé au diamant, 12000rpm. Sur de l'acier ordinaire, à sec, passes 5/1000, ça marche, mais que c'est long! L'avantage d'être en cnc, c'est que la résolution des moteur pap permet d'être régulier sur des petits déplacements.
Mais c'est le bordel à mettre en place, et à cause du volume de la broche, toutes les portées de l'arbre ne sont pas accessibles. Sans compter les chiffons à mettre partout pour récupérer les débris. Bref une solution que j'ai sous le coude, mais que je préférerais éviter.

 

[copeaudacier]

Aussi, j'ai la moitié de mes portes plaquette en 1010 (premiers achats), est-ce que j'y gagnerais quelques chose de passer en 1212, ma tourelle ne peut pas prendre du 1616, ou c'est pareil vu que j'ai toujours l'outil le plus rentré possible?

Le moment d'inertie dont dépend directement la rigidité d'une poutre de section carrée est proportionnelle à la puissance quatrieme de sa longueur d'arrête.

Par consequent un barreau carré de 12 mm est

(12 x 12 x 12 x 12 ) / ( 10 x 10 x 10 x 10) fois plus rigide qu'un barreau carré de 10.

Soit environ deux fois plus rigide. Sous le même effort de coupe et avec le même porte à faux il flechira 2 fois moins.

Mais l'amplitude des defauts constatés sur la piece depend de nombreux parametres :
- rigidité de la piece ;
- rigidité de son montage ;
- rigidité des poupees ;
- rigidité du banc
- rigidite du trainard ;
- rigidité du transversal ;
- rigidite du chariot porte-outil ;
- rigidité de la tourelle ;
- rigidité de l'outil ;
- jeux fonctionnels ou parasites entre toutes les pieces.

L'inverse de la rigidité s'appelle souplesse.

La souplesse de l'ensemble est la somme de toutes les souplesses. Si un seul élément de la chaine est tres souple, augmenter la rigidité des éléments qui sont parmi les plus rigides n'aura qu'un impact infinitésimal sur le comportement de l'ensemble.

Caricaturalement, passer d'un outil de 10 à un outil de 12 diminuera les defauts par deux sur un Cholet 550 en parfait etat , alors que passer de 10 à 32 (si c'etait possible) n'aurait quasiment aucun impact sur un tour d'etabli de d'horloger de 1930 plein de jeux par suite d'un mauvais entretien.

CONCERNANT LA RAIDEUR

La raideur est une grandeur physique qui est associée à une PIECE particuliere. Elle dépend de son moment d'inertie, de ses formes, notamment de sa longueur et du module d'élasticité du materiau qui la compose. Cette grandeur n'a de signification que dans le domaine elastique.

Découper un copeau n'a rien a voir avec un comportement élastique. Il s'agit d'un processus de cisaillement qui par nature sort du domaine elastique puisqu'une fois la contrainte supprimee la piece ne retrouva oas son état initial. Le copeau est et reste sépare du reste

Ce que beaucoup d'autodidactes appellent improprement "raideur" est une grandeur physique qui caracterise un MATERIAU donné dans un état metallurgique donné. C'est en réalite sa résistance au cisaillement qui est conditionnée par sa limite à la rupture par extension, abrégée Rm.

Confusion entretenue par le bouche à oreille et les forums francophones (et pas seulement ceux d'usinage.) C'est pour ça que j'insiste sur le fait que raideur et usinabilité sont pour le mecanicien autant en rapport que sucré et cuisson pour le cuisinier.

Pour un acier au chrome-vanadium d'outillage à main, Rm doit se situer entre 1200 et 1500 MPa. C'est plus qu'une vis CHc 8.8 qui se situe à 800 MPa ou un morceau d'acier S235 qui se situe dans la fourchette de Rm 360-510 MPa

Tout ça s'usine sans difficulté particuliere avec des outils carbure (de bonne qualité, mais pas forcément des outils d'exception.)
Mais c'est bien moins résistant que, par exemple un roulement a billes qui se situe aux alentours de 2250 MPa. Ça, c'est vraiment difficile a usiner. Les outils carbure se detruisent rapidement. Il faut utiliser des ceramiques.

 

[Joachim]

Merci copeau pour ces précisions, c'est justement parce que j'ai un tour en chewingum que je me demande si passer de 10 à 12 va changer quelque chose. Avec le trainard au centre du banc, je peux vriller le banc de quelques centièmes en appuyant sur la tourelle selon où est le chariot. J'ai mon idée pour bloquer le mouvement, mais pas le temps de réaliser, et pour le moment, comme j'arrive à réduire l'effort de coupe, je m'en accommode.

Pour le côté raide, je parlais de la capacité du matériau à ne pas plier, car je me sers des axes précédemment usinés comme clef de serrage, et à 6mm ça ne plie pas contrairement au même arbre en acier a classique, mais ça y'a que moi qui le savait