"Tourno-fraisage" de POM (Delrin - Polyacetal)

  • Auteur de la discussion Pierre-Yves
  • Date de début
P

Pierre-Yves

Compagnon
Bonjour à tous,

Au boulot, on doit usiner un long cylindre en POM. Le brut fait environ 110mm de diamètre pour 2500mm de long (techniquement c'est un tube de POM emmanché sur un arbre en acier). L'usinage à réaliser est un espèce de filet à double entrée asymétrique et très peu profond.

On fabrique cette pièce de temps à autres depuis bien longtemps, avec un outil de forme en acier rapide. On ne peut pas tourner très vite vu la longueur, ni prendre trop profond, bref, ça prend un temps fou pour un résultat moyen (la qualité de finition n'est pas impressionnante). La précision n'est pas vraiment importante, car le pseudo filet à une fonction d'élargisseur sur une machine textile. La finition actuelle suffit, mais si elle s'améliore, tant mieux.

Je cherche une solution pour usiner cela plus vite. J'ai imaginé d'utiliser une broche montée dans un porte outil "maison" sur mesure, avec une fraise en bout. Le porte-outil donnerait à la broche et son outil l'angle requis (environ 8°). Donc vu depuis le mandrin, la broche serait parfaitement horizontale et son axe serait au même niveau que celui du tour. Et vu du plafond, elle serait légèrement inclinée. L'idée serait d'utiliser ce montage pour "tourno-fraiser" le filet en une ou deux passes par entrée (il y a max 2.5mm au rayon à reprendre). L'outil devrait avoir un diamètre de 20mm et une coupe au centre (vu le mouvement relatif de la pièce par rapport à la "face" de la fraise).

Évidemment, je n'ai pas la broche en question sous la main, ni l'outil, et difficile de faire faire des frais tant que la faisabilité et le gain de temps n'ont pas été démontrés.

Donc je pensais faire le test sur une chute en employant une défonceuse de menuiserie (que je peux emprunter), avec une mèche de menuiserie neuve ou bien affutée (parce que j'ai pas d'outils de mécanique de 20mm avec une queue réduite pour se monter dans une défonceuse). Mais ces engins là tournent à des vitesses assez élevées. Je trouve (sur le net) des infos très contradictoires quant aux vitesses de coupe à employer dans ce matériau. Et 8000 tours en 20mm ça fait déjà du 500m/min (c'est souvent la vitesse de rotation minimale en bas de plage régulée). Et je n'ai aucune idée de l'avance par dent que je peux faire, mais ça j'aurais la possibilité de tester.

Est-ce que c'est insensé comme vitesse ou bien cela a des chances de marcher? Y'a quelque chose qui vous choque dans mon élucubration?

Niveau refroidissement pour éviter de fondre/coller et évacuer le copeau, il y a bien sûr l'arrosage mais la défonceuse ne va pas aimer, donc je pensais à un jet d'air comprimé, voir un tube vortex si il fallait refroidir plus.

Tous les commentaires sont les bienvenus parce que je n'ai absolument pas l'habitude ces matériaux synthétiques.

Py
 
brise-copeaux

brise-copeaux

Compagnon
Salut,

Tes 2500mm tourne dans le vide, tu ne mets pas de lunette. ???

@ +
 
Dodore

Dodore

Compagnon
Bjr
Comment est ce que tu procédais jusqu'à maintenant
Outil forme angles
Tenu de la piece
Vitesse de coupe
Forme de l'usinage
Et quels étaient les difficultés ou problemes rencontrés... Flexion, vibrations, refus de coupe..... Etc
Qu'est ce que tu veux dire" double entrée asymétrique, je pens que tu veux dire : deux filetage , mais asymétrique est ce que c'est le pas qui change ou bien le sens (un à gauche un à droite)
 
brise-copeaux

brise-copeaux

Compagnon
Re,

Oui Dodore, c'est un rouleau d'étirement, moi je ferai cela en coquille est boite a vis...surtout si vous en faites souvent...ça vaut le coup de faire un peu d'outillage.

@ +
 
Dodore

Dodore

Compagnon
J'ai essayé de demande à Google " rouleau d'étirement " mais aparement il ne s'agit pas de la même chose
 
P

prostno

Nouveau
Bonsoir , nous réalisons ce type d'usinage (pour le textile aussi ) sur rouleau carbone de 5800 mm de long et 315 mm de diametre avec une broche et une fraise de forme et ce sur numerique . la broche est une broche pneumatique montée sur la tourelle avec detecteur d'effort , ça marche plutot bien et c'est plutot rapide . environs 3 heures pour les deux "hélices" inversées et avec 4 rainures décalées .

cet usinage est ensuite recouvert de carbure de tungstene et ou parfois de chrome dur . (suivant l'application )
 
P

Pierre-Yves

Compagnon
Bonsoir,

Pour aider à visualiser le profil, voici un schéma:

Filet.png


Quand je parlais d’asymétrie, c'était entre les 2 flancs du "filet". Le grand flanc est incliné d'environ 8°.

Quelques précisions: on travaille en effet entre pointes avec une lunette mais malheureusement (jusqu'à présent) pas avec une lunette à suivre (on n'en a pas pour ce tour là), mais ce ne sera plus le cas dès la prochaine pièce, j'ai fait le nécessaire pour en adapter une autre, ça va déjà aider.

Pour expliquer le contexte, c'est un genre de pièce qu'on fait en quelques exemplaires par an. Pas assez souvent pour que quelqu'un avant moi se soit creusé pour améliorer la méthode, mais quand même assez souvent pour que ça soit pénible à chaque fois, et que l'amélioration puisse être rentable. Donc au final "on fait comme on a toujours fait", à l'ancienne. Donc outil de forme en acier rapide, et beaucoup de petites passes pour ne pas que ça engage, à une vitesse de rotation ridiculement basse, genre 50-60 rpm. En 2 fois parce qu'il faut bien bouger la lunette au milieu (mais ça c'est du passé). Et ça prend des plombes!

Je précise que ce n'est pas moi le tourneur, c'est un collègue (un ancien avec des années de métier) qui s'y colle, moi je suis plutôt dans le fraisage CNC et la maintenance.

Prostno, super info, ça me conforte dans l'idée que je vais dans la bonne direction. Bon dans notre cas ça restera en conventionnel (on n'est pas équipés en numérique au delà de 2m), mais ça ne change rien au principe!

Prenant le taureau par les cornes, et me disant qu'une bonne vieille expérience à l'ancienne vaudra toujours son pesant de cacahuètes, j'ai repris une chute et suis passé ce soir chez un pote menuisier, et j'ai soumis mon morceau au test de la défonceuse, à la barbare, à main levée. Il avait justement une fraise dia. 20mm à 2 plaquettes. Et ça rentre comme dans du beurre, avec un fini plutôt propre vu les conditions (défonceuse à la main sur un tube, on a vu mieux :wink:)!

J'ai été bluffé niveau vitesse de coupe: à 24000 tours ça va tout seul, sans fondre ni coller, ça fait des copeaux très fins et légers qui dégageront facilement avec un simple jet d'air. C'est quand même une vitesse de coupe de 1.5km/min, je suis pas habitué à des vitesses pareilles!

Je vais donc bricoler un porte-outil approprié à monter sur la tourelle. Pour mettre dedans, j'ai dans mes tiroirs à la maison une Elu MOF-11 (pour ceux qui connaissent) qui juste besoin de nouveaux roulements, ça fera un super démonstrateur, et quand une pièce sera sortie en 1/5 du temps qu'on met maintenant, ça ira tout de suite plus facilement pour convaincre d'acheter ce qu'il faut!

Cela étant, pour en revenir à la question de base, je suis quand même curieux de savoir à quelle vitesse on est supposé couper ce POM idéalement, donc si vous avez de l'expérience à ce niveau... De même, le test avec la fraise pour le bois semble bien fonctionner, mais je doute que ce soit le genre d'outillage que ceux qui usinent cette matière à longueur de journée utilisent...
 
Dodore

Dodore

Compagnon
C'est deja quelques renseignements , mais tu n'a pas repondu a beaucoup de mes questions pour dire franchement tu n'a fait qu'expliquer ce qu'est un filetage asymétrique mais aucune autre infos
Est ce que tu pourrais egalement donner le pas du filetage
 
Dernière édition:
P

Pierre-Yves

Compagnon
Bonjour Dodore,

Je pensais avoir répondu à presque tout, du moins avec la précision que je suis capable de donner, mais je re-synthétise:

Comment est ce que tu procédais jusqu'à maintenant

Travail entre pointes avec lunette fixe environ au tiers, puis déplacée après avoir terminé une grosse moitié pour faire l'autre. Mais dès la pièce suivante (la semaine prochaine), ça sera avec lunette à suivre.

Il tourne à l'envers, donc outil orienté vers le bas.

Outil forme angles

J'ai pas les angles d'attaque et de dépouille sous la main. C'est le tourneur qui a l'habitude de la pièce qui se colle à l'affutage de son outil, et ma foi assez empiriquement. Et par définition vu que c'est un outil de forme, il a celle du profil, donc un angle à 90° incliné de 8°, avec une largeur suffisante pour toucher tout un filet en une fois (lors de la dernière passe)

Tenu de la piece
...

Vitesse de coupe
J'ai parlé de 50-60 rpm, à 110mm au dia. ça nous fait environ 17 à 20m/min. Mais c'est au feeling qu'il fait le réglage, et en fonction de la passe en cours. Le tour a un variateur, donc la vitesse est réglable en continu, ça aide bien.

Forme de l'usinage
Voir le schéma.

Et quels étaient les difficultés ou problemes rencontrés... Flexion, vibrations, refus de coupe..... Etc
Tendance au brouttage, impliquant une flexion de la pièce, dès qu'on augmente un peu la profondeur de passe. Evidemment le problème est le plus marqué à mi-distance entre les appuis. La lunette à suivre devrait aider, mais ce ne sera pas la panacée, car même bien tenu en cas de trop grosse passe, ça engage et s'arrache, un peu comme si la matière se brisait.

Est ce que tu pourrais egalement donner le pas du filetage
Pas de 40mm (je rapelle qu'on est en double entrée).

Franchement, vu le résultat à la défonceuse hier soir, je doute qu'on puisse arriver à un tel débit copeaux par une méthode de tournage avec outil statique. Le feedback de prostno me conforte dans ce sens. Mais tout avis ou conseil tiré de l'expérience avec ce matériau est le bienvenu!

Merci et bonne journée!
 
Dodore

Dodore

Compagnon
Bonjour
Pour le PVC aussi bisard que ça paraisse il faut un angle de coupe de 0° et des angles de dépouilles de 15° sinon l'outil engage comme pour le bronze je ne me rappelle pas les vitesses de coupe mais ça doit être autour de 100 m/mn ce qui est bien sur impossible quand on fait un filetage
Pour le POM je ne sais pas mais c'est à essayer
Pour les dépouilles comme on fait un filetage, et pour ce filetage , apres calcul, il faut une depouille de 20° pour la partie qui rentre en premier dans la piece et 10° pour l'autre coté ,
 
P

Pierre-Yves

Compagnon
Bonjour Dodore, bonjour à tous,

Merci pour ces précisions. Dans le cas du POM j'ai trouvé un document sur le forum mentionnant (en tournage) un angle de dépouille de 5 à 10, idem pour l'angle d'attaque. C'est assez proche de ce qu'on emploie actuellement "par habitude".

D'autre part, on a usiné la première pièce avec la lunette à suivre hier (toujours en tournage "classique"), et c'est vraiment le jour et la nuit. On a facilement divisé le temps par 5! Mais je crois qu'on peut encore nettement gagner en utilisant un outil "actif". Je vais donc poursuivre dans mon idée...
 
Dodore

Dodore

Compagnon
Bon c'est pas mal pour les angles
Je le précise chaque fois que je le peux, on croit souvent qu'il faut un angle de 30 à 40° parce que c'est une matière tendre
 
P

Pierre-Yves

Compagnon
En effet, tu fais bien de préciser, c'est une erreur courante...
 
Dodore

Dodore

Compagnon
J'ai trouver par exemple
Qui pourrait te donner des idées
Ou bien ces deux ci mais on ne voit pas grand chose sur le reglage

Mais surtout celle ci
 
Dernière édition:
P

Pierre-Yves

Compagnon
Super intéressant ces vidéos, merci Dodore!
 

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