Construction du Rolls-Royce Merlin à l'échelle 1/4

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Message  ZAPJACK le Jeu 29 Aoû 2013, 09:25

Bonjour,
Je me permet de vous présenter un projet lancé il y a maintenant 18 mois. Je présente le travail de la façon la plus didactique possible avec des méthodes d'amateur qui peuvent parfois surprendre le professionnel que je ne suis pas. Toutefois, le fait de ne pas être issus du monde de l'usinage, permet d'avoir un regard différent. A contrario, cet avantage devient inconvénient dans d'autres situations.
Pourquoi le Merlin ?
D’abord je voulais lancer un projet ambitieux avant la fin de ma carrière professionnelle
Initialement, j’hésitai entre une locomotive type Pacific mais ce genre de machine pèse dans les 300Kg et demande un “certain doigté“ dans les manipulations
J’ai également hésité entre le Merlin et le DB603 (DB = Daimler-Benz). Ce sont deux moteurs mythiques. L’un était monté sur le Supermarine Spitfire et l’autre sur le Messerschmitt bf109e “Emil“
Leurs architectures sont fort semblable c.-à-d. V12 compressé SOHC.
Le DB603 était toutefois inversé et avait l’immense avantage d’être équipé de l’injection directe (pour info, l’injection directe n’est apparue sur nos voitures qu’il y a une dizaine d’année en essence et en Diesel !!!)
Les deux avions ont de nobles origines. Le bf109 était un avion de record équipé du DB601 “Renmotor“ de 1565Cv qui battit le record de vitesse pure en 1937 à 610,95Km/h
Le “Spit“ à gagné à plusieurs reprises la “Coupe Schneider“ course réservé aux hydravions carénés et dessiné par le talentueux R.J.Mitchell.
Ces deux pur-sang étaient en avance sur leur temps avec des ailes basses type Cantilever et carlingues à rivets fraisés, moteur en ligne, e.a.
Leurs performances étaient fort proches. Le DB603 avait l’avantage de pouvoir évoluer en “G“ négatif grâce à l’injection directe or le Merlin à toujours eu des carburateurs. Toutefois Stromberg à mis au point un type de carburateur à “G“ négatif vers la fin de la guerre.
Le “Spit“ est le grand vainqueur de la Bataille d’Angleterre, mais il faut considérer que les Messerschmitt étaient lourdement handicapé par deux traversées de La Manche.
Si le bf109e avait une plus grande vitesse ascensionnelle, le Spit avait une plus grande vitesse en palier avec et sans surpuissance. Si la limite de décrochage en virage serré était plus faible pour le bf109e, il décrochait brutalement or dans le même cas de figure les membrures du Spit se mettait à vibrer. Prévenant ainsi de l’imminence du décrochage.
Mon choix final à été déterminé par la technique du Daimler-Benz et l’impossibilité de réaliser une injection directe et la barrière linguistique. En effet si j’ai une certaine aisance en Anglais, mon Allemand se limite à quelques tirades. Or tout les ouvrages disponibles le sont dans la langue d’origine des moteurs.
Rolls-Royce, à l'instar d'autres marques de propulseur aéronautique, se montrait poétique ou romantique dans l'appellation de ses moteurs d'avions. Pour les avions de combats Rolls-Royce à préféré donner les variantes du Faucon oiseau de proies. Outre le Merlin, il y avait le Rolls-Royce Kestrel (Faucon Crécerelle) ou encore le Rolls-Royce Peregrin (Faucon pèlerin)
Ci dessous les caractéristiques du faucon Merlin.
Le Faucon émerillon (Falco columbarius), aussi appelé Faucon Merlin (du latin Falco aesalon) est une espèce de petit rapace diurne compact et actif des milieux ouverts. Il traque ses proies en volant à faible hauteur. Il reste longtemps à l'affût posé sur un perchoir bas ou une motte de terre. Ce rapace a une longueur de 24 à 33 cm, ainsi qu’une envergure de 50 à 67 cm. Comparé aux autres petits faucons, il est plus robuste. Les mâles pèsent environ 165 g et les femelles 230 g. Il y a toutefois des variations considérables, dans toute la gamme des oiseaux, en particulier dans les populations migratrices, tout au long de l’année. Ainsi, les mâles adultes peuvent peser 150 à 210 g, et les femelles 190 à 255 g. Ce dimorphisme sexuel est typique des rapaces, leur permettant de chasser différentes proies et réduisant la taille du territoire nécessaire pour nourrir le couple et sa progéniture.
A lire la définition de cet oiseau, elle correspond merveilleusement bien à la définition de son homologue mécanique.
Dommage que cette Poétique à tendance à disparaitre au profit de froides dénominations bassement numérique.
LeZap

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Message  Georges de Villette le Jeu 29 Aoû 2013, 09:49

Bonjour Zap , bonjour tout le monde .
Ton initiative de montrer ton moteur sur passion usinage , est sympa . Construction du Rolls-Royce Merlin à l'échelle 1/4 431767 
Beaucoup naviguent entre plusieurs forums et connaissent déjà la bête .
Mais ta démarche est super sympa pour les gens se cantonnant qu'à passion usinage !
.
Et pour les jolis noms , on a toujours Moto Guzzi dans le domaine de la moto
qui utilise encore , noms d'oiseaux et animaux diverses !
Georges

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Message  Lil le Jeu 29 Aoû 2013, 10:28

Bon Matin à Tous Construction du Rolls-Royce Merlin à l'échelle 1/4 2998821839 

Tout cela sent " Le Grand Cirque ", " Feux du Ciel " und so weiter ... Smile 

Amitiés

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Message  Admin le Ven 30 Aoû 2013, 19:26

Bonsoir
Oui le zap, je suis super content que tu fasse voir ton moteur sur Passion- Usinages en ce qui me concerne je le connais puisque je fréquente le forum Bloooo
ici tu retrouvera Thierry, Bégé et pas mal d'autres.
C'est vrais que tu as fait un travail colossal qui je pense va en intéresser plus d'un.

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Message  BEROLA le Ven 30 Aoû 2013, 19:31

heu ! on le voit ou et comment cet enchanteur ? ......merlin !
@+ jc

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Message  Admin le Ven 30 Aoû 2013, 19:34

Bonsoir Jean Claude
Si ça se trouve le Zap ne sait pas qu'il peut poster des photos tout de suite sur notre forum car sur pas mal de site il faut attendre un certains temps.

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Message  Georges de Villette le Ven 30 Aoû 2013, 19:41

@Papynano a écrit:
ici tu retrouvera Thierry, Bégé et pas mal d'autres.
Ah bon ????   scratch 
Georges

Heuhhhh !!!!
Si j'ai bien compris !!!
Comme moi ... Ils sont partout !!!!  scratch 
Georges Very Happy


Dernière édition par Georges de Villette le Ven 30 Aoû 2013, 20:27, édité 1 fois

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Message  Admin le Ven 30 Aoû 2013, 20:16

Re
Oui ils sont parmi les membres inscrits je ne vérifie pas leur fréquentation mais je me rappelle les avoir enregistrés.

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Message  ZAPJACK le Ven 30 Aoû 2013, 20:30

Ne nous énervons pas, Cool 
Il y a déjà une centaine de photos et une dizaine de pages en Word. Et encore j'ai défriché.
Je propose de poster "par épisodes" ce sera moins lourd à digérer
LeZap
Alésage = 1.35“ = 34.3mm
Course  = 1.50“ =  38.1mm
Cylindrée unitaire = 35.2 Cm³  Totale = 422 Cm³
Deux rangées de six cylindres à 60° (30° par rapport à l’axe)
Construction : vilebrequin monobloc taillé dans la masse. 7 paliers et 6 manetons
Bielle droite et en fourche. Simple ACT. Une soupape d’admission + une soupape d’échappement. Deux bougies par cylindre. Compresseur à un étage et à une vitesse. Carburateur “soufflé“
Voici le début de l'usinage du carter principal.
A nouveau, travail élémentaire à première vue mais complexe et long en définitive.
D'abord MàZ de la machine, c-à-d vérification de l'équerrage de la broche, et vérification de la table suivant deux axes.
(Ph 7, 8)Ensuite recherche d'une ligne de foi sur le carter puis usinage des quatre colonnes de support de la pièce. Ces quatre colonnes sont apairées et mis en longueur à 0.05mm près.
Ce travail déterminera la surface de référence pour les usinages ultérieurs. Ensuite usinage de quatre autres colonnes pour clamer la pièce. Au bas mot 3.5Hrs de travail. Le fraisage final du carter n'aura duré d'une vingtaine de minute.
(Ph 9, 10)Usinage des berceaux du palier du vilo. Les cotes sont sans importance tant que le parallélisme et que le plan de joint soit bien au milieu. + préparation des châpeaux de palier
pour vous situer la "scène", c'est le bloc moteur retourné avec les berceaux de paliers et la fraise en bout
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Dernière édition par ZAPJACK le Ven 30 Aoû 2013, 20:37, édité 1 fois

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Message  Georges de Villette le Ven 30 Aoû 2013, 20:34

Hormis le travail de haute volée que tu fais ..... ce tour ..... qu'est ce qu'il est beau !!!!!!!!!!!!!!!
Georges

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Message  Lil le Sam 31 Aoû 2013, 06:33

Bon Matin à Tous Construction du Rolls-Royce Merlin à l'échelle 1/4 2998821839 

La fonderie est magnifique rabbit 

@Georges de Villette a écrit:Hormis le travail de haute volée que tu fais ..... ce tour ..... qu'est ce qu'il est beau !!!!!!!!!!!!!!!
Heuhhhh !!!! de quel tour parles-tu ?

Amitiés

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Message  Georges de Villette le Sam 31 Aoû 2013, 08:16

@Lil a écrit:

@Georges de Villette a écrit:Hormis le travail de haute volée que tu fais ..... ce tour ..... qu'est ce qu'il est beau !!!!!!!!!!!!!!!
Heuhhhh !!!! de quel tour parles-tu ?
Zap a édité son post hier soir !!!!
Les photos n'étaient pas celles ci !!!
On voyait son tour ML7 Myford , vendu depuis !!!!
.
A présent , il a un Schaublin !!!!
Georges

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Message  BEROLA le Sam 31 Aoû 2013, 08:40

Zapjack aurait il fait une infidélité à Myford !!??

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Message  ZAPJACK le Sam 31 Aoû 2013, 08:56

@BEROLA a écrit:Zapjack aurait il fait une infidélité à Myford !!??
Embarassed Embarassed Embarassed 

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Message  BEROLA le Sam 31 Aoû 2013, 09:31

Faute avouée est a moitié pardonnée !!!
J'ai eu aussi un Myford pendant des années , je ne le regrette pas .
Je préfère cent fois le Crouzet cousin du Schaublin 102 .
@+ jc

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Message  ZAPJACK le Lun 02 Sep 2013, 21:10

(Ph 11)Voici les semelles des chapeaux de paliers en ordre avec les trous de goujous percé et taraudés.
Comme d'habitude, ce sont les mises à zéro qui prennent de longues heures.
Usinages, perçages et taraudages, c'est juste quelques minutes
Avec les photos du modèle, je tâcherai de publier les vues d'époque pour vous situer et pour pouvoir comparer
Donc, je disais que dans les 14 trous taraudés dans le bloc, il n'y en a pas deux qui sont correctement aligné!
Pourquoi donc ??? Le bloc était bien fixé d"équerre, j'ai travaillé sur la fraiseuse avec l'aide de la DRO, alors quoi donc
C'est simple, vu la configuration il m'était impossible de commencer avec une mêche à centrer puis d'augmenter les alésages progressivement. J'ai dû utiliser directement la mêche de finition (3.3mm) et fixé sur seulement 8mm dans la pince. La mêche a donc dévié dans 50% des cas
Ce n'est pas trop grave dans la mesure où j'ai adapté les trous des paliers. Je n'ai pas pu usiner "à la chaine" mais à l'unité avec de multiples prises de mesures. Environ 2Hrs de perdu !!
(Ph13, 14) Ci dessous les châpeaux de paliers en cour
(Ph15) ce sont les sept paliers en ordre et monté. Toutes les mesures externes sont validées. Mais l'alésage central n'est que dégrossit.
(Ph19) Le Vilo est monté "à blank" et formidable toutes les cotes latérales sont impeccable. Pas de jeu latéral ni de serrage.
Bon c'est une petite victoire mais faut parfois se contenter de peu.
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Message  Bilbil le Lun 02 Sep 2013, 23:02

bonsoir,

ZAPJACK, tu as de la patience et du savoir faire dans tes doigts, chose que tout le monde ne possède pas a la naissance.rabbit rabbit 

bonne continuation.:trinquer:
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Message  Lil le Mar 03 Sep 2013, 06:19

Bon Matin LeZap Construction du Rolls-Royce Merlin à l'échelle 1/4 2998821839 

@ZAPJACK a écrit:C'est simple, vu la configuration il m'était impossible de commencer avec une mêche à centrer puis d'augmenter les alésages progressivement. J'ai dû utiliser directement la mêche de finition (3.3mm) et fixé sur seulement 8mm dans la pince. La mêche a donc dévié dans 50% des cas
Pourquoi ne pas utiliser des forets à centrer longs, ou sinon rallonger des forets à centrer normaux de petits Ø ?

Sinon, utiliser des forets de Ø 3,2 ou 3,3 mm en série courte ou mieux ultra-courte et les rallonger avec un manchon (stub) de 10 ou 12 mm (brasure argent ou même, pour du perçage dans l'alu, le frein filet vert est suffisant).
On peut réduire des forets standards, mais l'âme proche de la queue est alors trop grosse Basketball et il faut détalonner le foret ce qui n'est pas facile sur un petit Ø.

La solution royale : foret carbure Ø 3,2 mm ultra-court avec queue de Ø 6 mm et manchon de  Ø 10 mm.
Pas de vibration et parfaitement concentrique.

Amitiés

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Message  ZAPJACK le Mer 04 Sep 2013, 21:07

@Lil a écrit:Pourquoi ne pas utiliser des forets à centrer longs, ou sinon rallonger des forets à centrer normaux de petits Ø ?
Simplement pcq la constatation à été faite après travaux, donc trop tard pour ajuster le tir
C'est peut-être cela l'apprentissage
LZ

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Message  ZAPJACK le Sam 07 Sep 2013, 20:41

(Ph 20) Usinage du carter avant
(Ph 22) première vis M2 de fixation du cater (il y en a 22) Le perçage + taraudage de cet unique trou, m'as pris environ deux heures. Car il fallait faire correspondre parfaitement les deux demis carters. A mon avis, le second trou prendras encore une bonne heure !!!!
(Ph 24) Voici le faux palier arrière. C'est le prélude à l'alésage, bien en ligne, de l'ensemble des sept paliers.
(Ph 25) Sur cette plaque, presque toutes les cotes sont au centième. L'alésage a été vérifié au tampon.
(Ph 26) La position des six vis, même si elle n'est pas importante, elles doivent parfaitement correspondre aux filetages dans le bloc.
Dans la séquence d'usinage; Dégrossir une tôle en laiton de 5mm puis aléser fini "environ" à la bonne place (sur un 4 mors)
Ensuite mesurer les distances entre bord d'alésage et bord de la plaque puis fraiser à la bonne cote.
En somme, les 4 côtés de la plaque ont été ajustés à l'alésage central. Car d'expérience, centrer un alésage sur une plaque finie est une opération aléatoire.
Préforer à 1.6 puis positionner sur le bloc (les deux semelles devant correspondre) clamage avec le boulon central et la grosse rondelle. Contre percer le bloc. Repasser à 2.0mm. Démonter. Tarauder 6x à M2.5. Finir la plaque à 6x2.5mm
A présent, c'est l'usinage de la flasque avant. Cet alésage est "non-opérationnel" mais sert à positionner la partie avant du Vilo.
Usinage d'un "faux-palier" avant et collage à la Loctite forte.
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Message  ZAPJACK le Dim 15 Sep 2013, 19:21

(Ph 28) En passant un arbre de 16, bien ajusté aux deux "faux-palier" j'ai vérifié la différence de hauteur sur un marbre et le verdict est de 0.02mm !!! Je ne sais pas mesurer suivant l'autre axe, car je n'ai aucun référentiel.
(Ph 29, 30) Ce n'est pas un hasard, mais le résultat d'incessantes MàZ. Toutefois je m'attendais plutôt a quelque chose entre 0.07 et 0.10 mm. La surprise donc est bonne. L'alésage des sept paliers peut commencer
(Ph 31, 32) Voici le moment tant attendu: l'alésage des sept paliers.
Pour ce faire, j'ai d'abord fixé le bloc bien d'équerre en contrôlant au comparateur. Dès que l'aiguille reste stationnaire, j'ai marqué les contours du bloc a l'aide d'un marqueur permanent J'ai démonté le bloc et remonté immédiatement après en prenant soin de mettre de la colle de contact (Pattex) sur la semelle du bloc. Ainsi le bloc moteur est clamé ET collé sur le banc de la fraiseuse. Ceci pour éviter des dérèglement dû aux vibrations ou aux efforts de fraisage.
L'autre raison est que dans la foulée je vais aléser les paliers de roulements d'arbre d"hélice. L'entr'axe devant être usiné au centième.
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Message  ZAPJACK le Sam 28 Sep 2013, 09:35

(Ph 33, 34) La barre à aléser fait 16mm et 62Cm de long, soit 2x le bloc + longueur
du porte outil.
Le couteau est taillé dans une vieille mêche de 4mm. Le diamètre final est imprécis soit environ 24mm
Je connaitrais cette valeur lors du démontage.
Mais cela n'est pas important, vu que les coussinets doivent encore être usinés
(Ph 35, 36, 37) Rien de spécial à annoncer si ce n'est que le roulement est ajusté "gras“
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Message  Lil le Sam 28 Sep 2013, 10:14

Bon Matin Le Zap Construction du Rolls-Royce Merlin à l'échelle 1/4 2998821839 

Magnifique, les mots me manquent pour exprimer mon admiration.

@ZAPJACK a écrit:(Ph 33, 34) La barre à aléser fait 16mm et 62Cm de long, soit 2x le bloc + longueur
du porte outil.
Le couteau est taillé dans une vieille mêche de 4mm. Le diamètre final est imprécis soit environ 24mm
Je connaitrais cette valeur lors du démontage.
Je réalise ce type de barre (Ø 20 mm l = 700 mm) pour aléser des prototypes de corps de pompes hydrauliques qui sont chemisés.
Construction du Rolls-Royce Merlin à l'échelle 1/4 Barre_10
Construction du Rolls-Royce Merlin à l'échelle 1/4 Barre_11


J'alèse au tour avec la pièce montée sur un support spécial du traînard.
Le porte-plaquette est articulé à l'extrémité (goupille).
Le réglage de l'outil se fait avec une vis en poussée sous le porte-plaquette.
Après quelques essais, on tient 5/100 mm (entrée-sortie) sur une longueur d'alésage de 250 mm.
Sur la photo, l'outil est sorti au maximum pour montrer le principe.

Tu fais des miracles avec un outil de piètre qualité :
La tête d'alésage en photo (j'avais acheté la même @ ) est une horreur chinoise.
Les glissières prennent très rapidement du jeu que l'on ne peut corriger, la vis de réglage d'avance (pas fin) s'use très rapidement et les outils sont fabriqués dans un acier déplorable alors qu'ils devraient être très rigide. Le carbure des grains est aussi très mauvais.

Amitiés

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Message  ZAPJACK le Sam 28 Sep 2013, 12:10

@Lil a écrit:La tête d'alésage en photo (j'avais acheté la même) est une horreur chinoise
Et le mot est faible!!! Mais pour arriver à une précision acceptable, je resserre les 3 vis du lardon à fond. L'inconvénient est qu'à chaque passe il est nécessaire de desserrer les vis, corriger la mesure puis resserrer le tout. A mon niveau, ce n'est pas rédhibitoire. Toutefois cette piètre tête à aléser à un avantage, elle fait 50mm de diamètre en SA30 et je ne trouve pas d'équivalent en Hauser ou Wohlhaupter!!
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Message  ZAPJACK le Sam 05 Oct 2013, 21:57

(Ph 38) J’entame l'arbre d'hélice en 34CrNiMo6V dans une barre de 40mm puis réduction à 31.75
(Ph 39) Dans les difficultés, notons: 2 portées de RLM (a exécuter en H7)
L'arbre est cannelé, creux et possède un filet de 7/8-32 (22mm au pas de 80)
pour finir, l'engrenage de réduction doit y être fixé.
Le dégrossissage à été fait en montage mixte (mandrin + contre-pointe tournante) mais le travail final sera fait entre-pointe avec toc et pousse-toc.
Pour diminuer le faux-rond, l'engrenage seras finis et taillé sur l'arbre Il y a beaucoup de dégrossissage et c'est très lent
La pièce fait 121mm de long et il faut passe de 40mm (brut) a mini 12.7mm fini. Par passes de 0.5mm et avance lente
Une des portées de RLM est Oké, les mises à longueur également. Les finitions se font entre-pointe, ceci pour accroitre la précision et pour pouvoir "reprendre" la pièce après démontage-mesurage. Je doit a présent creuser les 16 cannelures
(Ph 41) J'ai un diviseur universel 1/40 avec un plateau 43/37/29/18 & 15
2 tours et 9 intervalles est la bonne combinaison.
(Ph 42) J'ai d'abord testé à blank avec un marqueur. C'est un peu flippant car il faut bien suivre la procédure.
Déserrer la broche, tourner 2 tours et demi, mettre l'index dans le dixième trou, basculer l'alidade dans l'autre sens, rebloquer la broche puis ENFIN fraiser.
Merci à Philippe de Namêche qui m'as taillé une fraise avec une ouverture de 22.5°. Il a réalisé cette fraise avec grand soin, les trois tranchants ont un dégagement de 0.4mm. J'ai commencé avec une fraise 3 tailles de 2mm à 70trm et 11mm/min d'avance
Puis repassé avec la fraise de Philippe pour "ouvrir" l'entaille et rendre ainsi les parties saillantes bien parallèles.
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