Usinage d’un vilebrequin 4 Cyl miniature

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ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
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  • #1
Comme dans mon précédent guide sur l’usinage d’un vilebrequin V12, je vous présente les étapes de la construction d’un modèle de vilebrequin pour moteur 4temps de 4 cylindres en ligne. Inversé en l’occurrence.https://www.usinages.com/threads/usinage-dun-vilebrequin-v12-ech-1-4.46102/
La méthode présentée correspond à mon parc de machines-outils et peut donc différer d’une personne à l’autre. Cette méthode n’est donc pas la seule, mais permet de s’inspirer pour ce genre de réalisation plutôt complexe.
Ceci correspond également à une construction unitaire et avec des machines-outils conventionnelles. Donc pas de CNC ni de série.
C’est peut-être futile comme remarque, mais maintes fois constatés sur le terrain : il faut travailler décontracté, l’esprit clair et reposé. Ne pas avoir fait d’effort physique avant et ne pas avoir bu de boissons excitantes ou énergisantes.
Bien étudier les plans et se construire le scénario d’usinage, ou mieux dis : la séquence.
Plus on avance dans les travaux et plus les “passes“ doivent diminuer.
En d’autres mots, au début, des passes de 1mm à la fraiseuse ne sont pas choquantes. Mais vers la fin, un dixième peut paraitre excessif.
“Travaillez“ une seule cote à la fois. Le fait de se concentrer sur plusieurs cotes à la fois, induit immanquablement à des erreurs. Et plus on avance, plus les erreurs se paye cher.
(Ph 1 1&2) Pour ce vilebrequin, je suis parti d’un bloc de 42CrMo4 de 300x60x20mm et 2850gr brut.
La première chose à faire est la mise à longueur définitif, soit 292mm.
(Ph 1 3) Puis tracer les six centres des trois axes virtuels du vilebrequin, soit l’axe mère et les deux axes des manetons de bielles.
Personnellement, je me suis servi de ma DRO pour un maximum de précision, mais un soigneux traçage au trusquin est tout aussi bon. Remarque, à ce stade une quelconque erreur d’un dixième de millimètre est parfaitement tolérable. En effet, dans le pire des cas, un cylindre ou deux auront deux dixièmes de course en plus. Quant à l’équerrage de la bielle, l’erreur ramenée en décalage angulaire sera parfaitement négligeable
LeZap
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pinou29
pinou29
Compagnon
18 Mar 2009
2 877
Toulon ( Var )
Bonjour.
Je vais suivre.
Merci.
Bernard.
 
roland88
roland88
Compagnon
9 Juil 2009
2 373
Seine et Marne
Bonjour Le Zap,
étant moi-même entrain de construire un vilebrequin, je vais suivre cette construction avec beaucoup d'intêret....
Le mien est plus simple, c'est pour un monocylindre....
Bon week-end.
Roland.
 
skratt
skratt
Ouvrier
14 Fev 2012
342
Fr-83 paca
je vais suivre en silence,...
Merci
 
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
  • Auteur de la discussion
  • #5
(Ph25, 26, 27&28) à présent, découpez de n’importe quelle façon les contours du vilebrequin. Les méthodes peuvent être variés et fonction de la taille du vilebrequin. Scie, fraiseuse, scie à main, bocfil, ou comme présenté, perçage multiple suivit de découpe à la scie à main. Dans tous les cas de figures, les points de vigilances sont : (1) garder une tolérance de +1mm sur toutes les cotes. (2) essayez de découper de telle façon que chaque manetons et/ou palier se rapproche d’une section carrée. (3) dans cette phase, ne pas stresser la matière par un serrage excessif, déformation ou passes trop grande.
Comme vous pouvez le constater, la moitié du poids à déjà disparu !
LeZap
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Bruno26
Bruno26
Compagnon
25 Fev 2015
1 203
FR-26 Drôme
Bonjour,
Chouette, encore un post intéressant avec des leçons d'usinage! sur quoi tournera le palier centrale? Deux demi coquilles en bronze comme pour les bielles?
 
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
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  • #7
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
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  • #9
(Ph29, 30 & 31) A l’aide du diviseur universel, fixer l’ébauche de vilebrequin sur la fraiseuse. Commencer par réduire l’épaisseur des futures flasques. D’abord avec une fraise trois tailles.
Ensuite, à l’aide d’une fraise en bout, arrondir les différentes portées. Personnellement, je privilégie cette méthode car effectuer cette opération sur le tour génèrera des gros chocs et vibrations. Comme expliqué plus haut, réduire le stress du matériau au maximum. Donc, pas de chocs et passes minimales.
Attention, ce type de fraisage (en bout) générera des paliers non cylindriques, mais bien en forme de tonneau. Tenez-en compte. Garder 1mm de réserve sur les paliers et 0.2mm sur les flasques. Nous sommes toujours en ébauche grossière.
LeZap
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bendu73
bendu73
Compagnon
18 Sept 2013
1 226
SAVOIE
Ce boulot de dingue!
C'est superbe! Bravo
 
Gedeon Spilett
Gedeon Spilett
Compagnon
4 Jan 2011
618
Essonne
Sur la photo 29 on a l'impression que tu tiens l'ébauche dans l'étau par le bout des ongles...mais peut-être à cause de la photo sombre.
En tous cas, sur les images suivantes la pièce est nickel !
 
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
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  • #12
Sur la photo 29 on a l'impression que tu tiens l'ébauche dans l'étau par le bout des ongles..
C'est correct, vu la complexité des fraisages "à la limite" de tous les côtés, j'ai dû réduire le clamage au minimum dans certain cas.
Tu remarquera aussi que l'extrémité de l'ébauche passe à 1/10ème en dessous de la broche, qui soit dit en passant est porte-à-faux complet.
C'est du limite-lmite à chaque passe. Mais à ma décharge, les passes sont minimes.
LeZap
 
Dernière édition:
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
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  • #13
(Ph32, 34, 35) C’est les moments les plus stressants ! Avec un outil bien profilé et aminci, commencer d’abord par les flasques. On peut à ce stade achever définitivement l’épaisseur des flasques. Pour éviter que cela ne tape de trop, contentez-vous de passes de 1/10mm au maximum. Toujours travailler avec la même face de référence, en général, c’est le plan qui donne cette face. Pour plus de facilités, on peut régulièrement retourner le vilebrequin, ou alors travailler avec des outils “gauche“ et “droit“. Mais dans ce dernier cas, il faudra réfléchir dans les deux sens, penser à tourner à l’envers (cas des outils inversés) ainsi qu’également réinitialiser l’outil à chaque changement. Observez la forme amincie de l’outil à la photo 36. Dans ce cas-ci, les manetons ont une largeur de 17mm, ce qui pose des problèmes de recul de l’outil. Tenez-en bien compte, car en cas de recul excessif, l’outil tapera violemment dans la flasque arrière, ce qui dans le pire des cas, ruinera vos travaux. Donc épaisseur des flasques et largeur des manetons sont terminés. Définitivement. Pensez également a faire tourner la broche à la main AVANT de démarrer le moteur. Remarquez également qu'il faut souvent arrêter le tour, vérifier, mesurer, tourner à la main et redémarrer, c'est fastidieux mais indispensable !
Pour les divers manetons, garder 0,2mm de réserve d’usinage.
LeZap
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ZAPJACK
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Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
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  • #14
(Ph 36) vue générale.
(Ph37, 38) Ici c’est simplement la correction des flasques du vilebrequin. Ces dimensions sont secondaires, on peut donc les terminer définitivement. Pour note : le vilebrequin est positionné à plat sur le banc de la fraiseuse, la fraise a été réglée 0,1mm au-dessus du banc. Il faudra donc prévoir un petit coup de lime à la finition.
LeZap
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roland88
roland88
Compagnon
9 Juil 2009
2 373
Seine et Marne
Bonjour LeZap,
beau travail tout en finesse...surtout lors de l'usinage entre-pointe des portées au tour...
Je vais suivre ce travail...
A+ roland88.
 
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
  • Auteur de la discussion
  • #16
Ph39) la pièce commence à ressembler à un vilebrequin. Il reste encore les deux extrémités qui doivent encore servir à l’usinage.
(Ph50 à 53) Ceci est la rectification des manetons. Attention, c’est la ruine pour un tour à cause de la poussière de silice qui risque de gravement griffer banc et glissière. Pensez donc à protéger, tour, banc, glissière et alentours. A la fin des travaux, nettoyer 3X si nécessaire ! Autre inconvénient, la rectification est à sec, attention donc à la surchauffe. Enlevez, 0,05mm à la fois.
Dans ce cas-ci, c’est un moteur triphasé en 3000trm + coeff multiplicateur de 1.5. Bien vérifier l’orthogonalité de l’ensemble. Dresser la meule avec un diamant, protégez-vous de l’éclatement possible de la meule, pensez à installer un “homme mort“ sous forme de pédale de commande, lunette de sécurité, etc…
Tour et meule doivent tourner à contre-sens. On peut aller jusque à toucher les flasques puis un aller-retour. Arrêter, mesurer à divers endroits, puis continuer jusqu’à la bonne cote. Progresser doucement, étapes par étapes.
LeZap
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ZAPJACK
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Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
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  • #17
(Ph54.1) Ce sont les outils dont vous avez besoin pour percer les passages d’huile. Ce genre de mèche à centrer de grande longueur est facile à trouver, 4x60mm en l’occurrence. Il faut également prévoir une rallonge pour la mèche à percer 1.6mm dans ce cas. C’est un simple axe de 10mm, percé à 1.6mm plus un perçage-taraudage transversal en M3.
(Ph54 3, 55, 58 & 59) Détails des perçages. Dans ce cas-ci, chaque orifice de lubrification correspond à deux perçages à 45° et un perçage à 90°. Ceci pour chacun des sept paliers.
LeZap
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didou
didou
Compagnon
11 Jan 2008
2 630
31
C'est sur que quand tu perces du Ø1.6 tu ne fais pas le malin !

Denis
 
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Momoclic
Momoclic
Compagnon
4 Oct 2016
1 297
Bonjour,

Et le foret ressort sur la portée au centre du maneton je pense ?
 
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
  • Auteur de la discussion
  • #20
Et le foret ressort sur la portée au centre du maneton?
Non, c'est le contraire, j'attaque par le centre de la portée puis je perce jusqu'au canal de 3mm préforé dans la flasque
à 90° donc de l'axe du vilebrequin
LZ
 
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
  • Auteur de la discussion
  • #22
(Ph61) il ne reste plus que 1129gr !
(Ph62, 63) A présent c’est du fraisage d’allègement. D’abord une fraise a profil rond puis évidement de l’intérieur. Ceci sur quatre faces.
(Ph64) A présent on peut couper grossièrement les extrémités d’usinages dont on n’a plus besoin.
LeZap
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bomberguck
bomberguck
Compagnon
10 Oct 2009
794
44 NANTES ou 77 BARBIZON
Salut le Zap!
beau vilo, fait dans les règles du lard,
c'est vrai qu'il faut faire ça en mode zen, surtout le tournage en entrepointe avec balourd (mon petit tour bougeait dans tout les sens!)

Pour ma part je n'ai jamais osé dépasser 2 paliers pour 4 cylindres en vilo monobloc à cause de la précision requise sur l'usinage du carter, mais pour passer de la puissance j'ai toujours été limité...

bonne continuation sur ce moteur, c'est un projet très sympa

Arnaud
 
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
  • Auteur de la discussion
  • #24
Pour ma part je n'ai jamais osé dépasser 2 paliers pour 4 cylindres en vilo monobloc à cause de la précision requise sur l'usinage du carter
Bj Arnaud,
As-tu lu mon tuto sur l'alésage du (des) palier(s) centraux?
Pour ma part, c'est couler l'Alu qui me bloque un peu (Pour le bronze, cela va bien, merci)
J'aimerai à présent construire une rectifieuse à cames multiples, mini évidement
Ceci pour avoir les décalages angulaire parfait, mais je cherche encore un plan facilement reproductible à notre niveau
LeZap
 
C
champimatic
Compagnon
2 Mar 2014
2 243
77 Seine et Marne
Bonjour

Une fois fini comment mesurez vous la puissance du moteur ? Si ça interesse j'ai le plan d'un bicylindre 4 tps que je peu scanner , si je me souviens il y a la gamme d'usinage et la nomenclature des metaux utilisés.
 
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
  • Auteur de la discussion
  • #26
comment mesurez vous la puissance du moteur ? Si ça interesse j'ai le plan d'un bicylindre 4 tps que je peu scanner , si je me souviens il y a la gamme d'usinage et la nomenclature des metaux utilisés.
Je n'ai pas de banc de mesure de puissance, la puissance se mesure donc "au pif" (unité SI pour rappel!)
Quand aux plans, oui, bien sûr que cela m'intéresse et sans aucun doute tout ceux qui suivent les articles de modélisme
LeZap
 
ZAPJACK
ZAPJACK
Compagnon
4 Juil 2010
3 223
Namur (B)
  • Auteur de la discussion
  • #27
(Ph65 à 67) Pour éviter une trop forte torsion de l’ensemble et par là-même engendrer des vibrations, il est primordial d’installer une lunette fixe. En l’occurrence, j’ai usiné trois touches en bronze pour enserrer le vilebrequin au plus près.
Les portées sont ensuite dégrossies à l’outil à plaquette, jusqu’à la cote +0,5mm.
L’usinage final a été réalisé à l’outil en acier rapide. Ceci pour une meilleure maîtrise de la cote. Les dimensions finales des portées de roulement sont en “15g6“ donne 6 à 10 micron de tolérance, c’est quasi mission impossible. Je suggère donc de mettre la bonne cote +0,01mm. Et de finaliser à la lime plate fine et papier émeris fin, et de travailler ainsi jusqu’à ce que le roulement s’emmanche. Voir, éventuellement avec des mesures comparées a partir d’un martyr, un tampon ou un axe quelconque ayant la cote idéale.
LeZap
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Formul11
Formul11
Apprenti
24 Avr 2011
168
67
Bonjour

Une fois fini comment mesurez vous la puissance du moteur ? Si ça interesse j'ai le plan d'un bicylindre 4 tps que je peu scanner , si je me souviens il y a la gamme d'usinage et la nomenclature des metaux utilisés.

Bonjour,
bien que je fais tout mes plans moi même, je suis également intéressé par les plans et la nomenclature des métaux utilisés.
 
C
champimatic
Compagnon
2 Mar 2014
2 243
77 Seine et Marne
Bonjour à tous

Alors je vais scanner tous ça aujourd'hui . Pour mesurer la puissance j'ai un plan de banc de puissance très simple à réaliser , il est prévu pour moteurs d'avion , mais il suffit de remplacer l'hélice par un disque que l'on freinera afin de mesurer le couple au régime souhaité. Il faut un compte tours evidement!
 
C
champimatic
Compagnon
2 Mar 2014
2 243
77 Seine et Marne
Bonjour à tous

Alors voilà les plans , j'espère que vous arriverez à déchiffrer au pire il suffit de zoomer! En revanche je n'arrive pas a mettre les fichiers PDF en clair !
 
Fichiers joints
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