Outil pour gorges axiales chinois au banc d'essai.

Bonjour à tous.

Il y a longtemps que je voulais acheter un outil carbure pour gorges axiales improprement appelées gorges frontales. L'offre en occasion est réduite. Je n'ai pas trouvé ce que je cherchais. Et comme c'est un outil qu'on utilise assez peu,  jusqu'à présent, je me suis contenté d'outils anciens en acier rapide affûtés pour la circonstance.

Récemment, j'ai tenté l'expérience d'acheter un outil chinois à bas coût. L'offre d'Aliexpress à défaut de proposer des grandes marques est très alléchante en termes de prix.

J'ai craqué pour un outil d'intérieur qui offre l'avantage d'être très polyvalent en termes de diamètres de gorges réalisables (de 25 à 140 mm de diamètre)

Aucun outil d'extérieur n'offre une telle plage.

Il s'agit d'un outil 316R08-20-140 vendu un peu moins de 25 Euros.



J'ai choisi ce petit outil parce que je peux l'utiliser sur mes deux tours, le petit deValliere  pouvant n'accepter les outils de 25 qu'avec un calage réduit. Avec un corps de  16 mm de hauteur j'étais certain de pouvoir le monter et le régler.

Le choix d'une largeur de 3 mm découle de la nécessité de prévoir des gorges plus larges que les joints toriques pour qu'ils puissent se déformer. Faut il rappeler que le caoutchouc est déformable, mais quasiment incompressible ?

Quant aux choix de la profondeur usinable de 8, il découle du fait que je n'ai jamais eu besoin de faire des poches étroites plus profondes.

L'outil est arrivé correctement emballé. J'ai été agréablement surpris par sa qualité de finition.



Pour cet outil, j'ai acheté des plaquettes chinoises en nuance NC3030, qui est une nuance vendue pour résister assez bien aux chocs.



Aujourd'hui, je devais fabriquer un outillage pour monter des rotules de pivot de grosse camionnette. Ces rotules frettees dans le bras de suspension ont une architecture comparable à celles des rotules de véhicules légers, mais sont nettement plus grosses
Et frettées plus fort.

L'outillage doit prendre appui sur la carcasse de la rotule sans appuyer au centre, ce qui détruirait la rotule.



Il faut donc dégager la face d'appui sur un diamètre de 47 mm.

Habituellement, je réalise ce type de dégagement au forêt sur mon gros tour. Il est actuellement indisponible en attente de roulements neufs. J'ai donc décidé de réaliser mon poussoir avec le deValliere. La contre-poupee de ce tour ne dispose que d'un cône Morse numéro 3. Donc, le montage d'un forêt de 47 n'était pas envisageable.
J'ai donc décidé de tester mon outil à gorges axiales pour réaliser l'évidement de la face d'appui du poussoir.

L'acier usiné est une chute d'acier de pignonnerie pour cémentation 20MnCr5 dont la limite à la rupture par extension de situe entre 800 et 1100 MPa.

La fréquence de rotation du tour est choisie à 500 RPM, ce qui donne une vitesse de coupe maximale de 75 mètres par minute, la vitesse minimale se situant aux alentours de 30 mètres par minute. L'outil est arrosé à l'huile soluble.

Le porte à faux d'outil par rapport à la tourelle est d'environ 25 mm.



L'avance est radiale en partant de la périphérie d'un trou percé avec un forêt, et sensitive, la profondeur de passe environ 0,5 à 0,8 mm
mm.

Dès le début de l'opération, des vibrations intenses se produisent. L'augmentation de 20 % de la fréquence de rotation de broche réduit légèrement les vibrations, mais ne les élimine pas.

La réduction de moitié de la profondeur de passe élimine une grande partie des vibrations sauf dans la phase de plongée.

La pièce est réalisée en un temps relativement long, mais fonctionnelle.



J'estime me temps nécessaire pour faire la poche à environ cinq ou six fois celui qui aurait été nécessaire avec un gros tour en ebauchant au forêt CM4/5 et en finissant la poche avec une fraise deux tailles en plongée, malgré des vitesses de coupe bien plus faibles puisqu'il s'agit d'outils en acier rapide.

Les états de surface obtenus sont décevants.



La face au premier plan, qui paraît très nettement moins rugueuse est brute de tronçonnage (avec lame et plaquette... Sandvik.)

États de surface obtenus, compatibles avec la fonction de dégagement, mais absolument pas corrects pour une étanchéité dynamique par joint torique. C'était le but premier de l'achat de cet outil.

Malgré les vibrations importantes, la plaquette NC3030 a bien résisté baux chocs  (voir photo plus haut qui a été prise après l'usinage.) Elle est également très peu usée en dépouille.

Conclusions

On peut considérer que l'outil a fait le job.
Cependant, je considère qu'il ne remplit pas la fonction pour laquelle il a été acheté à cause de l'intensité des vibrations ressenties.

Note attribuée à cet outil chinois : 5/10


Perspectives

L'outil semble bien fini, la nuance de carbure plutôt bien adaptée. J'ai un doute sur la finition d'arête. Allez, je vais l'avouer, j'avais un a priori à ce sujet avant d'acheter. Et là, je m'en veux parce que je dois avoir des plaquettes Sandvik qui se montent sur cet outil. Et j'ai juste oublié de les essayer. Ce sera fait à la première occasion.

Autre regret : j'aurais dû choisir un corps d'outil plus gros et si nécessaire le fraiser au juste nécessaire pour avoir montabilité et rigidité optimales. Cette.façon de procéder offre aussi l'avantage de supprimer tout calage ultérieur d'outil. Les corps d'outils chinois n'étant pas très durs, on peut les fraiser sans trop de difficulté.

Après avoir retourné mon placard à outils de tour, farfouille partout sur Internet, il s'avère que les seules plaquettes qui se montent sur ces outils à bas prix sont toutes des plaquettes chinoises.

Donc, c'est pas cher, ça dépanne, mais tôt ou tard il faudra probablement passer à la caisse pour acheter un outil Sandvik, Iscar ou autre de qualité si on veut obtenir de bons états de surface rapidement.

J'ai quelques boîtes de plaquettes à gorges de chez Iscar et Sandvik. Elles sont beaucoup plus depouillees, surtout en latéral. Ça explique probablement pourquoi l'outil chinois vibre : il doit talonner. Mais pas beaucoup puisque l'usure en dépouille se produit au voisinage de l'arête.

Pour le prochain essai, je vais essayer de le régler au-dessus du centre pour créer une dépouille artificielle. On verra bien ce que ça donnera...

Le meilleur moyen d'apprendre, c'est d'essayer.

...Je ne suis pas "un grand spécialiste de l'outillage", mais j'essaie d'expliquer les différents phénomènes liés à leur utilisation (dans le contexte normal de leur utilisation) . Ces phénomènes vibratoires de l'outil en plongé, ne seraient-ils pas liés à un acier trop "mou" et donc trop élastique ?
Les aciers chinois de porte-outils n'étant pas réputés pour leur grande dureté ! .... Un "trempage de la barre " lui donnerait une dureté supérieur une flexibilité plus faible et donc éviterai (à mon sens) une bonne partie des vibrations . Qu ' en pensez vous ?
Cdlt

Là, je suis absolument sûr d'avoir la réponse.

Contrainte : Force divisée par une surface.

Dureté : résistance à la pénétration.

Domaine élastique : état de la matière dans lequel elle se déforme sous contrainte, mais reprend sa forme initiale quand la contrainte est éliminée.

Une pièce qui vibre est dans le domaine élastique.

Limite élastique : contrainte au delà de laquelle la déformation n'est plus élastique. Si on la dépasse une déformation permanente persiste.

Limite à la rupture : contrainte au-delà de laquelle, la matière se rompt.

Module d'élasticité : uniquement dans le domaine élastique, contrainte divisée par la deformation. En d'autre termes, le module d'élasticité est une image de la rigidité pour des pièces de formes identiques (parce que la forme conditionné la rigidité.)

Rigidité  = inverse de la souplesse.

Ces grandeurs sont différentes.

Pour les aciers (tous) il existe une relation entre dureté et limite à la rupture ou limite élastique. Plus l'acier est dur, plus ses limites sont élevées.

Tous les aciers ont le même module d'élasticité ( à quelques pouillemes près.) Il n'existe aucun lien entre module d'élasticité et dureté.

Exception : les "aciers surcarburés" parce que ce ne sont pas des aciers "naturels".

Le module d'élasticité des carbures est plus grand que celui des aciers.

Conclusion :

Tous les aciers vibrent de la même manière parce qu'ils se déforment de la même manière dans le domaine elastique. Durs ou pas.

Je sais, ça paraît incroyable...

La seule chose qui change c'est la limite au-delà de laquelle l'acier n'est plus élastique.

Mais s'ils vibrent sans se tordre definitivement tous les aciers vibrent de la même manière. A condition que les formes et les sollicitations soient identiques, évidemment !

Par contre, une barre d'alésage en carbure vibre moins que la même en acier.

Merci pour tes précisions qui m'apportent des connaissances . Ce soir, je vais me coucher moins ...., ou plus instruit !
Mes connaissances sur les aciers remontent à bien trop loin ( plus de 50 ans! ...), et le peu de neurones qui se battent encore ont certainement perdus leurs informations à force de tourner en rond ! .....
Cordialement

La vie est mal fichue. On devrait d'abord travailler avant d'aller a l'ecole.

Je n'ai jamais compris pourquoi la plupart des profs de mécanique abordent toujours le sujet sur un plan mathématique. Les élèves dans leur majorité apprennent par coeur des formules qui n'ont aucun sens pour eux. C'est à peu près pareil en électrotechnique.

Comme je suis retourné à l'école à 40 ans, toutes les expériences relatives au comportement de la matière, je les avais déjà faites. Et je m'étais souvent cassé la figure dans comprendre pourquoi.

Du coup, j'ai vraiment adoré les démonstrations mathématiques parce qu'elle me permettaient de comprendre ce qui m'était arrivé et que je savais ce que je pourrais en faire.

La meilleure façon d'apprendre des choses abstraites c'est de les apprendre dans un cadre concret. Sinon, on oublie aussi vite qu'on a appris...

Autrefois ça s'appelait l'apprentissage. Mais on l'a injustement dévalorisé.