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Combiné tour perceuse fraiseuse TDM 400 / HQ400 :
quelques améliorations

Le combiné tour fraiseuse TDM 400 / HQ400 est une machine bon marché, et souffrant donc de quelques défauts. Mais il est très facile d'y remédier.

Sommaire

Généralités

Tout ou presque sur cette machine peut être amélioré simplement et à très peu de frais grâce au tour lui même : il s'agit essentiellement de petites finitions à effectuer soi-même.

Apporter des modifications plus ou moins lourdes sur une telle machine n'a rien de choquant. Nombreux sont les amateurs qui le font, y compris sur des bécanes bien plus grosses et sophistiquées.

Ce qui est décrit ci-dessous s'applique aussi à des machines distribuées sous d'autres dénominations comme :

ainsi qu'à d'autres versions - plus ou moins grosses - mais ayant en commun la même architecture : il en existe des variantes basées sur des bancs plus ou moins longs.

La liste des points de détail à revoir est assez longue :

A en croire les intervenants "autorisés" sur les forums US spécialisés, ces machines chinoises sont à jeter aux orties, avec des glissières mal rectifiées recouvertes de peinture, des chariots incapables de glisser correctement, le transversal non perpendiculaire, etc. etc. On s'aperçoit que ces prophètes de malheur possèdent dans la quasi totalité des cas des machines professionnelles hors de prix et surtout de fabrication américaine. Rien d'autre ne trouve grâce à leur yeux ! Et malheur à celui qui ose écrire qu'il est satisfait par un produit étranger.

Non seulement je n'ai trouvé aucune trace de peinture en dehors des zones où elle doit être, mais j'ai pu constater un fonctionnement très doux et parfaitement régulier des glissières, après dépose des vis de commande bien sûr et réglage d'un jeu normal. De plus, le mouvement du chariot transversal, contrôlé au comparateur, s'est avéré être parfaitement perpendiculaire à celui du traînard.

En bref, au bout d'un an d'utilisation régulière et après quelques menues améliorations, j'en suis tout à fait satisfait.

Moteur et entraînement

Courroies

Elles sont de mauvaise qualité. La photo ci-dessous montre l'état de celle de la tête de fraisage après quelques dizaines de minutes d'utilisation : la dorsale est en train de se décoller du reste, et les bords commencent à s'effilocher. Il s'agit visiblement d'une courroie de bas de gamme, non prévue pour travailler en contre flexion. De plus, le galet tendeur est de très faible diamètre. Selon les fabricants de courroies, il faudrait un galet d'un diamètre au moins deux à trois fois plus important, mais la place est malheureusement comptée sous le capot de protection.


Dorsale en mauvais état


On la voit se désagréger et les débris rester collés au galet tendeur

Une courroie telle que celle présentée ci-dessous est bien plus adaptée : il s'agit d'une courroie crantée, permettant des rayons d'enroulement plus réduits, et une meilleure tolérance à la contreflexion. Le revêtement de la dorsale est de plus conçu dans ce but (texturé).

C'est une courroie à usage automobile, capable de travailler dans un environnement pollué : huile, hydrocarbures, poussières, etc.


La solution

Système de tension plus pratique pour les courroies

Voir HQ400 / TDM400 - Système de tension plus pratique pour les courroies.

Variateur de fréquence

La solution royale au problème du changement de vitesse est le variateur de fréquence. L'inconvénient est qu'il impose le passage en triphasé, et le remplacement du moteur. Les variateurs pour moteurs asynchrones monophasés semblent être extrêmement rares. Une recherche sur le net permet de s'en convaincre. Je n'ai trouvé qu'une seule société en fabriquant. Il ne faut pas espérer alimenter un tel moteur avec une phase en sortie de variateur triphasé. Danger !

Par contre, les variateurs triphasés sont très répandus, et disponibles à des prix raisonnables sur eBay : en particulier les Alvivar de Télémécanique.

Si l'on dispose du triphasé 380 V, il faut choisir un variateur tri 380 V / tri 380 V, et recâbler la machine. Le moteur sera branché en "étoile".

Si l'on ne dispose que du réseau 230V mono, il faut choisir un variateur mono 230 V / tri 230 V. Le moteur sera branché en "triangle". Il suffira a priori d'interposer le variateur entre le boîtier électrique de la machine et le nouveau moteur.

L'intérêt de ces appareils est immense :

  • réglage de la vitesse du moteur sur une large plage de vitesses, par exemple 10 Hz à 100 Hz, ce qui pour un moteur 4 pôles (1500 trs / mn), permet avec un simple potentiomètre une plage de régimes moteur allant de 300 trs / mn à 3000 trs / mn. Si par exemple le réducteur à poulies est réglé pour 500 trs / mn à la broche, on obtiendra une plage allant de 100 trs / mn à 1000 trs / mn par simple action sur un bouton !
  • gestion complète des rampes d'accélération et freinage
  • protections diverses
  • changement de sens de rotation
  • possibilité de faire varier la vitesse en continu lors des opérations de dressage au tour

Par contre, il est dangereux de faire tourner un moteur à très faible vitesse car son ventilateur ne débitera plus rien. Il faut soit un moteur spécial muni d'un ventilateur indépendant à vitesse fixe, soit modifier le moteur : ajout d'une ventilation forcée et suppression de l'hélice d'origine qui sinon serait un obstacle à la circulation d'air. Pour des essais, un aspirateur domestique fonctionnant en soufflante serait sans doute une solution simple et rapide.

Le Danfoss visible ci-dessous, comme beaucoup, dispose d'une interface sérielle RS232 permettant un contrôle total de l'appareil à partir d'un microordinateur. Le fabriquant documente tous les détails du protocole de communication, ce qui intéressera certainement les amateurs de commande numérique. Et un grand merci au passage aux forumeurs de cyberbricoleur.com qui m'ont fourni le lien vers la documentation. Les réponses y sont souvent données par des professionnels ultracompétents qui se mettent à la portée des amateurs.

VOIR : Alimentation triphasée pour machines

 

Protections

Écran

La version distribuée par Fartools est munie d'un écran de protection monté sur glissière télescopique. Au début, tout fonctionne bien, et la manoeuvre en est précise et agréable... jusqu'à ce que des copeaux voltigeurs viennent se loger dans lesdites glissières, et s'incrustent dans l'aluminium dont elles sont constituées, rendant le fonctionnement très dur voire impossible.

Cette protection est dotée d'un contact électrique interdisant la rotation du moteur tant qu'elle n'est pas en position. Mais du coup, elle interdit aussi l'utilisation d'outils tels que les limes de tourneur, ainsi que les opérations de polissage, et gêne beaucoup en usinage conique ou par méthode sinus. Le dispositif est conçu de telle sorte qu'en cas de démontage, il n'y ait pas de modification électrique à effectuer : ça tourne. Le contact, désormais inutile, pourrait être récupéré pour réaliser une butée électrique...

Attention ! la présence de ce genre de protection semble être obligatoire pour le respect des normes de sécurité. Elle empêche de mettre les doigts où il ne faut pas, et de recevoir en pleine face copeaux et projections d'huile de coupe. Si on décide de s'en passer, il est absolument indispensable de porter un masque de protection, ou au moins des lunettes fermées. Un copeau chauffé au rouge par un outil carbure et qui se retrouve dans l'oeil fait très mal - j'en sais quelque chose - et peut entraîner des lésions oculaires irréversibles.


Protection d'origine

En ayant assez de prendre des copeaux, j'ai réalisé l'accessoire ci-dessous (première version, provisoire). Il s'agit d'une lentille de Fresnel prise en sandwich entre deux morceaux d'altuglas taillés dans la protection d'origine. L'intérêt est, outre la sécurité, d'offrir un grandissement non négligeable. C'est également très pratique en cas de presbytie !


Un exemple de protection "alternative"

Un autre capot : deux plaques d'altuglas reliées par une cornière. Le bras articulé est une lampe d'architecte débarrassée de son réflecteur.


Une autre protection (plus efficace)

L'intérêt est de pouvoir dégager totalement l'écran, ce qui est appréciable lors des opérations d'entretien et de nettoyage.


Vue d'ensemble

La protection est fixée à la plaque recevant le réflecteur. Cette plaque a été un peu aplatie. Le système de parallélogrammes et cette articulation font que ce capot est toujours horizontal, quelle que soit la zone que l'on protège : pratique !


Détail de la fixation

Protection du moteur et récupération des copeaux

Situé où il l'est, le moteur reçoit tous les copeaux. On en retrouve jusque dans la "boîte de vitesses", ce qui est très mauvais pour les courroies, et encore plus pour la pignonnerie.


Le moteur risque d'avaler pas mal de copeaux...

Il est assez facile de réaliser un carter protégeant le moteur et guidant les copeaux vers un bac. Le nettoyage de la machine est ainsi considérablement facilité, et le ménage tout autour nettement plus réduit. L'accessoire présenté ci-dessous ne permet pas l'utilisation d'un système d'arrosage continu. Ce sera peut être pour une troisième version (celle-ci est la deuxième).


Vue de dessous


Vue de dessus

La fixation se fait sur le banc, grâce à des trous taraudés. Il n'était pas possible de faire autrement à cause du moteur.


Trous taraudés de fixation


Vue côté opérateur

Depuis la mise en place de ce carter, il n'y a pratiquement plus de copeaux par terre, ni sous les semelles, ni accrochés aux vêtements.

Il a cependant deux inconvénients :

  • il faut parfois aller fouiller dans les copeaux pour récupérer ce qui y tombe par inadvertance : outils, pièces, etc.
  • il est impossible de dégager complètement la tête de fraisage sans déposer le mandrin et son axe (mais tout de même pas la broche !)


Bac de récupération

Malgré les apparences, le tensionneur du moteur reste largement plus accessible, grâce à sa relocalisation, qu'il ne l'était à l'origine. Plus aucun copeau ne peut entrer dedans, ni dans le compartiment des poulies et réducteurs.


Protection parfaite du moteur

Un deuxième récupérateur a été placé côté opérateur de façon à recueillir les copeaux qui tombent de ce côté. Il sert également à poser accessoires et outils, et s'avère très pratique.


Récupérateur côté opérateur

La vue ci-dessous montre la fabrication au-dessus du moteur. la place est comptée. de plus, il faut que le chariot transversal soit utilisable sur toute sa course.


Forme donnée au-dessus du moteur

Afin que l'entretien courant ne se transforme pas en un démontage complet de tout le système de protection et récupération, l'évacuation est conçue pour permettre aussi le dégagement complet et la dépose du chariot transversal.


Dépose facile du chariot transversal

Vis de réglage des glissières

Le principe retenu pour le réglage du jeu des différentes glissières est débile (n'ayons pas peur des mots). Une première vis sans tête, à bout pilote cylindrique, logée au fond d'un taraudage, vient appuyer sur le lardon (par l'intermédiaire d'un cylindre biseauté). Une deuxième sert à la freiner. Donc, pour effectuer le réglage, il faut retirer cette deuxième vis. Ensuite, on serre plus ou moins celle qui est au fond. Et lorsqu'on a obtenu le jeu de fonctionnement désiré, on remet en place la deuxième... qui rattrape le jeu entre filets et serre alors un peu plus. Et c'est là qu'on s'aperçoit que c'est trop serré. Il n'y a plus qu'à redéposer la deuxième vis pour accéder à la première et la desserrer un peu. Puis on remet la deuxième, on serre, et naturellement on constate que ce n'est pas assez. Alors on redémonte une fois de plus la deuxième vis pour accéder à la première, et... ainsi de suite. Bref, c'est débile.

Pourquoi une telle conception ? Je n'y vois qu'une raison : deux petites vis sans tête coûtent moins cher qu'une bien plus longue et un écrou (moins de métal). L'économie effectuée sur des milliers de machines est peut être non négligeable.


un jeu de vis de réglage

Donc, tous ces systèmes de réglage ont été remplacés par des ensembles vis + contre-écrou. La vis est toujours accessible, sans besoin de démonter quoi que ce soit pour la tourner. Le blocage par contre-écrou, lors du rattrapage entre filets, desserre légèrement au lieu de serrer. Le système à deux vis, par rattrapage des jeux et par friction de l'une sur l'autre, avait tendance à donner un serrage nettement plus important que celui visé, ce qui rendait très difficile le réglage.

De nouvelles vis sont réalisées grâce au tour. Il suffit de partir de segments de tige filetée, de vis, ou de brut d'acier rond, et de les usiner un peu.

Les bouts pilotes ont un diamètre normalisé :

Mais ça n'a pas ici une importance capitale : il ne s'agit pas de vis de guidage ou de centrage, mais de vis de pression. On n'est pas au dixième près, loin s'en faut.

Pour fendre proprement l'extrémité d'une vis, voir : Fabriquer une vis sans tête.

Ci-dessous, les cotes approximatives des différentes vis réalisées (les longueurs pourront nécessiter quelques retouches :

Traînard


Vis de réglage du traînard et douille de centrage (x2)

Pour le traînard, une douille de centrage est nécessaire :


Vis de réglage du traînard

Ainsi équipé, le réglage du traînard devient un jeu d'enfant alors que c'était un véritable pensum.


Vis de réglage du traînard avec son contre-écrou

Chariot transversal

Le chariot transversal est à mon avis mal guidé. Lorsque il est en position déportée du jeu apparaît car le lardon n'est plus poussé par quoi que ce soit. On obtient une amélioration considérable de la précision en ajoutant deux vis de pression supplémentaires. Le réglage du jeu est plus délicat, mais il en vaut la chandelle (le jeu etc...).


Vis de réglage du chariot transversal (x2) remplaçant celles d'origine

De plus, un levier de blocage a été réalisé : il est désormais inutile de hurler "mais où est donc passée cette p.... de d.... de m.... de clé Allen de 6" (ce qui ne l'a d'ailleurs jamais fait apparaître, cet outil de nature craintive - et ne supportant pas la grossièreté - ayant alors tendance à se planquer au plus vite) !


Traînard modifié (deux vis de pression supplémentaires) ;
des écrous bas ont été utilisés

Pour les réglages supplémentaires, les vis ne viennent pas directement pousser sur les lardons. Ces derniers, inclinés à 45°, seront poussés par un cylindre biseauté sur lequel vient s'appliquer la vis de réglage.


Système pour les deux réglages supplémentaires

Le levier de blocage est on ne peut plus simple : une vis a été taillée dans de l'acier dur (issu de rails de guidage d'un vieil étau) , M8 et tête ronde percée de part en part selon un diamètre. Le manche du levier est simplement une goupille Mecanindus de 3 mm de diamètre. Une petite "poignée" est également réalisée pour le confort.


Levier de blocage

Chariot supérieur

Les vis de réglage du chariot supérieur / étau de fraisage sont les exceptions. Leur extrémité est usinée en cône à 90°.


Vis de réglage du chariot supérieur (x2)

De même, un levier de blocage a été réalisé.


Vis de réglage et levier de blocage

Contre poupée


Vis de réglage de la contre poupée (x2)


Vis de réglage en place. Utilisation d'écrous bas.

Levier de blocage du traînard

Ce levier est peu pratique car situé tout près de la pièce supportant la noix, peu accessible. Pour en améliorer l'ergonomie, il suffit d'en rallonger l'axe pour l'amener entre volant de chariot transversal et support de noix. Il faudra réaliser un nouvel axe et percer le palier du volant de chariot transversal.


Levier de blocage du traînard


Cotes du nouvel axe


Commande d'origine

Le levier est récupéré sur la commande d'origine puis vissé sur le nouvel axe.


Nouvelle commande

Il faut d'abord percer un passage pour l'axe rallongé. Il suffit de déposer le volant du chariot transversal, puis de retirer les deux vis du palier de volant. Ce dernier est dégagé grâce à quelques coups de massette plastique (présence de goupilles Mecanindus). La commande d'origine est déposée à son tour, puis le palier remis en place pour pointer le perçage. Ne disposant pas d'outil spécifique (ça existe en différentes tailles et diamètres), et n'ayant pas envie de tout remonter pour en tourner un, je me suis contenté d'introduire un foret du bon diamètre dans le passage de l'axe, puis de marquer d'un petit coup de marteau. Attention à ne pas égarer le cylindre de pression qui se situe entre axe et lardon !


Le palier, alésé

La trace laissée par l'extrémité du foret est très suffisante. Il ne reste plus qu'à redéposer le palier, puis percer à la perceuse à colonne.


Perçage et chanfreinage

Le confort d'utilisation est maintenant bien meilleur. Pour régler l'angle de travail du levier, il suffit de jouer sur la longueur du bout pilote du nouvel axe (voir photo cotée, plus haut dans le texte). Inutile de le faire au tour, la lime suffira !


Nouvelle commande

Réduction du jeu de la commande du chariot transversal

La commande du chariot transversal présentait pas mal de jeu (entre 0.5 et 0.75 mm. Ce n'est pas rédhibitoire, mais gênant, surtout en fraisage. Une partie de ce jeu est due au couple noix / vis trapézoïdale, et l'autre au palier de cette même vis de commande (0.5 mm dans mon cas).

Le jeu noix / vis n'est pas compensable par des moyens simples. Il faudrait par exemple doubler la noix, et installer un système permettant de les rapprocher jusqu'à annulation. Envisageable, mais pas très simple.

Pour le jeu axial au niveau du palier, installer un système de butées à billes semblable à celui de la vis mère est faisable, mais pas très simple non plus.

Il est par contre possible d'insérer une rondelle de calage : rien de plus facile. Provisoirement, plutôt que de fabriquer des rondelles sur mesure (voir Fabrication de rondelles de calage), je me suis contenté d'élargir un peu une rondelle en M12, de l'installer et de fixer le volant avec un écrou Nilstop permettant un réglage. Le pas grossier ne permet pas une grande finesse de réglage, mais s'avère à peu près satisfaisant.

La rondelle doit faire 15 mm de diamètre intérieur, 30 mm de diamètre extérieur au maximum. Il serait intéressant d'en réaliser une série en 0.10 - 0.20 (2 exemplaires) - 0.50 d'épaisseur ce qui permettrait toutes les possibilités de 0.10 à 1.0 mm, par incréments de 0.10 mm.


Positionnement de la rondelle


Écrou Nilstop

Ceci n'est pas très élégant. Un système basé sur des roulements serait bien plus satisfaisant. Ce sera peut être pour plus tard...

Aux USA, certains distributeurs de mini machines-outils proposent de tels kits destinés à améliorer leurs produits. Malheureusement rien n'existe pour celle-ci.

Règles graduées

Seul le chariot supérieur est muni d'une règle graduée. Les deux autres possèdent des tambours gradués obligeant à compter les tours de vis. Deux règles ont été installées.

Les index ont été découpés dans de la fine tôle d'acier (un vieux jeu de cales d'épaisseur de mauvaise qualité).

Il n'est bien sûr pas possible de faire quoi que ce soit de réellement précis avec de tels indicateurs, d'autant que leur lecture n'est pas très aisée. Cependant, ils sont pratiques en dégrossissage ou en approche.


Règle graduées

Ceci ne remplace pas un affichage numérique. En attendant d'installer un jour ceci, dont le tarif est très alléchant...

Tête de fraisage

Guidage de la broche

Le guidage de la broche (mouvement vertical et butées haute et basse) se fait grâce à une vis sans tête M10 visible au bas de la tête de fraisage. Cette vis empêche la rotation de la broche et définit les butées haute et basse grâce à son bout pilote venant se loger dans une rainure verticale. Elle n'est pas freinée et a tendance à se desserrer.

La broche elle même est facile à déposer : il suffit de retirer cette vis, et d'actionner la commande de descente jusqu'à ce qu'elle "tombe". Attention aux glissières et aux pieds, c'est lourd. Au remontage, il faudra veiller à tourner à fond le levier jusqu'à tendre à bloc le ressort spiral de rappel. Faute de quoi, la broche, montée assez serrée dans son cylindre, aurait un peu de mal à remonter totalement jusqu'en haut.


Guide de broche


La broche et sa rainure de guidage

Il y a deux solutions :

  • remplacer cette vis par une autre, sans tête, et à six pans creux que l'on freine par un produit freinfilet
  • réaliser une vis un peu plus longue, freinée par un contre écrou

Attention : le bout pilote de cette vis M10 ne correspond pas à la norme. Il devrait faire 7.8 mm, mais il a ici un diamètre de 7 mm. D'autre part, il est impératif d'utiliser de l'acier traité. Celle visible ci-dessous a été usinée dans une vis de classe 10.9.


Nouvelle vis de guidage


La nouvelle vis de guidage, en place
Utilisation d'un écrou bas, moins encombrant.

La broche étant déposée, autant en profiter pour rendre plus douce sa commande...

Démontage des commandes de la broche de fraisage

La broche de fraisage a plusieurs commandes :

  • une commande de descente rapide
  • une commande de descente micrométrique
  • une crabot permettant de passer de la descente rapide à la descente micrométrique, et réciproquement

Ces commandes sont désagréables :

  • la descente micrométrique est assez dure
  • le crabotage est difficile à actionner
  • le moyeu des leviers de descente rapide a tendance à prendre du jeu

Il est très simple de leur donner le confort requis. Mais il faut d'abord démonter toutes les pièces

Le bouton de la commande crabotage se dépose simplement en le dévissant.


Dépose du bouton de crabotage

Le moyeu des leviers de commande de descente rapide est bloqué par une petite vis sans tête. Cette vis a d'ailleurs tendance à se dévisser très facilement, donnant vite un jeu important aux leviers.

A noter : l'absence totale de lubrifiant dans cette zone : le graisseur Tecalemit situé un peu plus haut ne lui permet pas de recevoir la moindre goutte d'huile...


Dépose des leviers et de leur moyeu

Le guide du crabot est une simple goupille, et se dépose au... chasse goupille.


Dépose de la goupille guide de crabot

Maintenant, il faut déposer la pièce servant de carter, et portant la vis sans fin de commande micrométrique. ce carter est fixé par deux pièces :

  • une vis de blocage située en dessous
  • une goupille Mecanindus de centrage


Vis de blocage

La goupille Mecanindus de centrage ne facilite pas le démontage. Il faudra séparer le carter à l'aide d'un tournevis glissé dans le plan de joint, plan de joint recouvert de peinture.


Goupille de centrage


Séparation

On a alors accès :

  • aux deux vis pointeau sans tête immobilisent les deux paliers de la vis sans fin
  • à la goupille Mecanindus qui va être condamnée à mort à très brève échéance

En effet, il me semble impératif de pouvoir accéder le plus facilement possible à tous ces organes de commande pour l'entretien. L'orifice par lequel l'huile doit être introduite ne permet pas de bien lubrifier tout l'ensemble. Placer des Tecalemit en regard de tous ces paliers serait une bonne idée...


La commande micrométrique et le carter

Les deux vis pointeau sont déposées. Ensuite il ne reste plus qu'à chasser la commande micrométrique (la vis sans fon) avec ses paliers.


Dépose de la commande micrométrique


Carter et commande micrométrique

Maintenant que tout est démonté, on peut passer aux améliorations qui sont très simples et très efficaces.

Fixation du carter de crabot

La goupille Mecanindus de centrage est très gênante pour les démontages d'entretien. Elle est remplacée par une vis. Après dépose de cette goupille, son logement dans la tête est donc taraudé, et un lamage est pratiqué dans le carter.


Remplacement de la goupille par une vis

Ébavurages

Vis sans fin, pignon et broche ne sont pas exempts de défauts de finition. Ils n'étaient pas ébavurés. Il suffit d'un simple coup de brosse métallique (sur touret ou perceuse) pour corriger le problème. Ceci a un effet très net sur la douceur de la commande.


La broche aussi est ébavurée à la brosse métallique

Chanfreinage des crabots

Pour faciliter l'engagement des crabots de la commande de descente rapide (par les leviers), il suffit de les chanfreiner légèrement après les avoir passés à la brosse métallique (touret). Les arrêtes sont simplement "cassées" à la lime douce. L'effet est spectaculaires


Crabot solidaire du bouton de commande


Pignon se trouvant entre vis sans fin et broche

Fixation du moyeu des leviers de commande de la broche

Le moyeu est fixé sur l'axe par une simple vis pointeau. cette vis a tendance à se desserrer très facilement. L'utilisation d'un produit freinfilet n'est pas très indiquée pour une vis fendue. Ce sera donc à nouveau un ensemble vis et contre-écrou.


Vis de fixation du moyeu


Nouvelle vis

La nouvelle fixation semble satisfaisante. Si nécessaire, moyennant un peu de travail, il est possible d'en placer une autre, diamétralement opposée, voire trois en tout, à 120° les unes des autres.


Nouvelle fixation du moyeu par vis et contre-écrou

Guide-câble pour la tête de fraisage

Le câble électrique qui relie la tête de fraisage au reste de la machine (sécurité du couvercle de réducteur) a tendance à se prendre dans les leviers du dispositif de réglage de la hauteur de tête. La photo ci-dessous montre le problème. Le guide-câble en nylon adhésif blanc n'a servi à rien...

C'est un petit problème vraiment agaçant.


Le câble pris par le levier lors de sa manoeuvre

La solution consiste à réaliser un guide dans un morceau de "corde à piano", et de faire en sorte que le fil électrique passe bien à l'écart. C'est radical.


Nouveau guide-câble

Éclairage

Après divers essais, la solution illustrée ci-dessous s'est avérée quasiment parfaite : une simple lampe d'architecte, fixée au carter de protection. Une ampoule de type "spot" (avec réflecteur) a donné le meilleur résultat.


Éclairage

Plusieurs mois d'essais avec un halogène en ont révélé les problèmes : trop de chaleur (on peut se brûler), et mauvaise tolérance aux projections d'huile de coupe (claquages fréquents). Le halogène a finalement été abandonné, et cette lampe de bureau l'a remplacé. C'est très bon marché : 10 à 15 € maximum (attendre les promotions de rentrée des classes).

Clé de 14 et 17 mm

Le combiné est livré avec quelques outils, dont une clé à fourches de 13 et 16 mm. Mais il n'y a rien dans ces dimensions sur cette machine. Tout est en 14 et 17 mm. Cette clé étant de bonne qualité, il serait dommage de la jeter : deux coups de meule, et elle est transformée en clé de 14 et 17 mm (tension des courroies, fixations diverses).


Clé d'origine, élargie

Lunette fixe

Le système d'immobilisation de la lunette fixe sur le banc est mauvais. Il est en fait impossible de le faire fonctionner correctement. Mais il suffit de peu de chose pour qu'il donne satisfaction. En effet, il n'est pas possible de mettre suffisamment en tension, à la main, le prisme qui vient se plaquer contre la glissière. L'immobilisation obtenue est donc toute relative...


Immobilisation de la lunette fixe

Il suffit d'un morceau de cornière assez épais, et de tarauder la base de la lunette pour réaliser le dispositif ci-dessous :


Légende

La lunette est mise en place. La vis hexagonale du dessous (flèche verte) est serrée légèrement. La vis horizontale (flèche rouge) est serrée à son tour pour bien plaquer le prisme (flèche bleue). Une fois que la lunette est à peu près immobilisée en place, il ne reste plus qu'à serrer à fond la vis du dessous (flèche verte). Facile, rapide, et efficace.

Lunette à suivre

La lunette à suivre doit être fixée sur le côté du traînard. Mais il n'existe à ce niveau aucun taraudage. Il faut donc les réaliser...

Il va donc être nécessaire de pointer les trous, les percer, puis les tarauder (M8). On peut se servir d'accessoires destinés au pointage, mais il est facile d'en réaliser soi-même : deux cylindres de 8 mm de diamètre usinés en cône.


Accessoires de pointage

La lunette est mise en position. Une règle plate sert d'espaceur le temps de pointer.


Mise en place des accessoires de pointage

La lunette est réglée grâce à un petit cylindre placé dans le mandrin. Les pointes doivent converger vers l'axe de la broche qu'il matérialise, et se trouver sorties de la même longueur.


Centrage de la lunette

La lunette correctement positionnée, il ne reste qu'à donner un coup de marteau sur chacun de accessoires de pointage pour marquer la fonte du traînard. Ensuite, perçage et taraudage à M8.


Lunette çà suivre boulonnée en place

La surface venant s'appuyer sur le côté du chariot transversal étant revêtue d'une épaisse couche de peinturen et étant brute de fonderie, il est souhaitable de la dresser...


Dressage de la surface d'appui

Manivelle

Pour certaines opérations (filetage et taraudage), il est nécessaire de travailler à basse vitesse de rotation. Or, il n'est pas possible d'obtenir moins de 120 trs/mn avec le moteur et les poulies. Une solution classique est l'entraînement par manivelle.


Manivelle en place

Celle-ci est équilibrée. Elle a été réalisée avec ce qui traînait à proximité, ce qui fait que le contrepoids insuffisant a été complété par des perçages à proximité de la poignée. L'idée de l'équilibrage a été trouvée sur ce site. Son auteur a équilibré la sienne pour permettre une rotation au moteur, manivelle en place. Il est hors de question en ce qui me concerne de laisser la manivelle dans ce cas en raison des dangers évidents. D'ailleurs, elle a été faite pour ne pas pouvoir être mise en place par l'ouverture circulaire située dans l'axe de la broche. Ainsi, la sécurité électrique interdit la mise en route du moteur tant que la manivelle est en place et la porte ouverte.

Les dimensions ont été déterminées de façon à permettre une manoeuvre aisée de la manivelle et des commandes. Chaque utilisateur aura besoin d'une longueur différente liée à sa morphologie propre.


Manivelle

L'axe de la manivelle est évidé, et traversé par une tige filetée M10. A son extrémité, il est usiné pour laisser environ 3 mm d'épaisseur de métal. Un cône intérieur y est aussi exécuté. L'angle est de 30°, donc réglage à 15° (demi angle). L'extrémité est fendue à la scie à métaux pour permettre son expansion. Un écrou cylindro-conique réalisé sur le tour, lors du serrage, vient écarter l'extrémité en la plaquant contre la paroi intérieure de la broche. C'est très efficace.


Détail du système de blocage dans la broche
(les coups de scie ne sont pas très beaux car
pas scie à ruban à l'époque)

Ci-dessous un exemple d'utilisation. La filière est maintenue immobile d'une main tandis que l'autre agit sur la manivelle. Très pratique ! (outil porte filière de fabrication maison)


Exemple d'utilisation

Utilisation de cônes Morse dans la broche du tour

La broche du tour comporte une cône Morse n°3 permettant la mise en place d'outils et d'accessoires. Pour une bonne immobilisation, il est préférable d'assurer le blocage par une longue vis traversant la broche et venant se serrer dans le taraudage (M12 pour un CM3). La broche de la fraiseuse est munie d'une telle vis, mais elle s'avère trop longue pour le tour. On a le choix entre acheter une longue vis M12 (bon courage pour en trouver une), utiliser une tige filetée en classe 8.8 ou 10.9, ou encore réaliser une douille entretoise :


Douille entretoise permettant l'utilisation de la vis de broche de la fraiseuse
pour le blocage d'un cône Morse dans le tour

Le grand diamètre est de 30 mm, c'est à dire celui de la broche sur laquelle il vient s'appuyer. La partie "douille", qui entre dans la broche et en permet le centrage, fait 35 mm (non critique) ; le diamètre est celui du passage de broche, soit 20 malheureux millimètres (on rêve parfois d'une broche de 25 mm, voire 40 mm de passage...).


Douille entretoise et vis en place


Le seul inconvénient est que ça dépasse...


Exemple d'utilisation pour bloquer un futur outil
dans la broche le temps d'usiner sa tête

Une "visu" pour la fraiseuse

La colonne de fraisage est équipée d'un vernier très imprécis. Suffisant pour le perçage (quoique...), il est rigoureusement inutilisable en fraisage. Bien sûr, on peut toujours jouer du comparateur, mais c'est très peu pratique.

Un pied à coulisse numérique modifié procurera un affichage précis, avec remise à zéro, et mesure en millimètres ou en inches. A noter que beaucoup de modèles - celui-ci y compris - comportent une prise série qui en permet la connexion à une vraie visu.

Pour que l'ensemble soit vraiment pratique, il est préférable de se fabriquer un volant de manoeuvre (ici : 75 mm de diamètre).

Le montage présenté ci-dessous n'est pas parfait. Il a été fait en urgence, et sera peut être refait plus élégamment. Cependant, une vérification par rapport à un comparateur a montré que ce système fonctionne parfaitement, avec toute la précision voulue. Il est assez facile de régler la position d'un outil au centième près, et très facile de régler à deux centièmes. Mais il ne faut pas perdre de vue que l'équerrage de la broche par rapport à la table croisée n'est sans doute pas aussi précis !


Visu pour la fraiseuse

La première modification du pied à coulisse est une amputation de la longueur excédentaire. L'instrument ci-dessous a été raccourci à 170 mm. Cet acier très dur ne se laisse ni scier, ni limer. Il a été tronçonné à la disqueuse, par petites touches en laissant refroidir entre chaque passage afin de ne pas brûler la règle capacitive qui est le coeur du système : ce sont des séries de condensateurs imprimés sur de l'époxy / fibre de verre.

On peut remarquer quelques essais de perçage infructueux. Aucun foret ordinaire n'est capable de traverser ça !

Ont été essayés :

Leur affûtage disparaît immédiatement et ça couine. La solution est très simple (voir plus bas).


Découpe de la règle

Ensuite, démontage complet de l'instrument pour :

La molette de blocage n'est pas remontée : elle est inutile, et la place manque. Ne pas oublier de refaire le réglage du ou des lardon(s) lors du réassemblage.


Démontage du pied à coulisse

Le seul alliage capable de percer ça est le carbure de tungstène. Donc, un foret à béton au bon diamètre est affûté sur une meule verte, et hop. Du beurre. Voir ici une autre application des forets à béton, le perçage de douilles en acier cémenté : 600 TTR - suspension arrière.

Et dire qu'il y a des gens qui refusent d'y croire... Je ne serais pas étonné que ce soient les mêmes qui changent de foret dès qu'il ne taille plus.


Perçage à l'aide d'un foret à béton correctement affûté

Le pied à coulisse ressemble maintenant à ceci :


Pied à coulisse modifié

La "visu" est mise en place après perçage et taraudage de la tête de fraisage (ici M5). La règle a été coupée au plus juste, et une boutonnière découpée dans le carter de protection des poulies. Elle arrive, en position haute, tout près des poulies réceptrices, sans les toucher, ni gêner quoi que ce soit.


Mise en position

La règle doit maintenant être fixée à la broche. Une pièce en aluminium tourné viendra remplacer le cache poussière en plastique. Le grand diamètre fait 105 mm.

A noter quelques broutages à cause d'une barre d'alésage insuffisemment rigide, et de la hâte d'arriver au but. C'est sans importance.

Il est préférable de déposer la broche qui servira de "tampon" pour vérifier l'alésage pendant les opérations de tournage. Le jeu doit être aussi faible que possible pour une bonne immobilisation.


Pièce à réaliser pour emplacer le cache plastique.


Vue de dessus


Vue de dessous

Ne pas tenir compte de la "rainure" visible sur la photo. Il n'y a pas de clavette. Il s'agit simplement d'aluminium de récupération, ici une grosse pièce ratée qui comportait quelques perçages.

Au passage, les enchères atteintes sur eBay, généralement pour de pitoyables rogatons, sont effarantes. Le lopin dans lequel a été taillée cette pièce est issu de quelques morceaux parmi d'innombrables disponibles chez le récupérateur du coin. 40 Kg d'alu contre 60 € et le recyclage de 30 Kg de copeaux d'acier qui commençaient à m'encombrer. Pour 60 € sur eBay, ça se bat pour quelques malheureux Kg... Imaginez la culbute avec 40 Kg et 60 € de mise de départ !

La pièce tournée est mise en place, après perçage et taraudage pour la vis pointeau de fixation. Traçage, puis surfaçage d'un plan aligné avec celui de la tête de fraisage. L'axe de la manette maison à dû être réusiné pour laisser passer la règle.


C'est fini !

Les esprits chagrins objecteront que les fixations sont décalées, et que par conséquent l'axe de coulissement n'est pas confondu avec celui des efforts. Certes. Mais les fixations sont serrées, et effort est un bien grand mot pour décrire ce qui est nécessaire pour faire fonctionner un pied à coulisse. Donc influence négligeable.

La colonne de fraisage est une pièce de fonderie, et ses faces ne sont pas dressées. Idéalement, c'est ce qu'il faudrait faire, mais il faut disposer d'une deuxième fraiseuse. Et surtout d'une vraie, pour hommes, capable de la recevoir.

Par conséquent, les alignements ne peuvent pas être parfaits. Le réglage est fait en interposant des rondelles, aussi bien en haut qu'en bas :


Rondelles de réglage pour espacer et aligner correctement l'instrument

"Visus" et DRO en général

Disposer d'un affichage numérique sur la fraiseuse est bien. En disposer sur tous les axes de la machine est encore mieux.

Deux liens (liste non exhaustive, je suis preneur de toute information sur le sujet) :

Le ShumaTech est un appareil très sophistiqué, distribué sous la forme d'un kit assez bon marché. En tous cas largement moins cher que les prix de réserve imposés par les vendeurs de matériel professionnel d'occasion sur eBay !

Le Yadro se compose d'une interface sérielle et d'un soft sous DOS. C'est un système ouvert et documenté (au point de vue logiciel).

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Validation W3C Unicorn le : 16 juillet 2013
page ajoutée le 23 octobre 2006
dernière révision le 20 avril 2008