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--- projets:fraiseuse_fond_de_montre [2018/06/10 18:02]
franck_einstein créée
+++ projets:fraiseuse_fond_de_montre [2018/06/12 02:32] (Version actuelle)
franck_einstein
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 <!-- Indiquez ici une petite introduction au projet, qui apparaîtra dans la liste des projets. -->
-POour un projet de montre, j'ai besoin de trois pièces.
+Pour un projet de montre, j'ai besoin de trois pièces.
 Une de ces pièces est le fond du boitier qui se clipse sur la carrure pour fermer l'arrière.
 Le fond de montre réalise une partie de l'étanchéité ainsi que la maintient du mouvement et du cadran dans le boitier.
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 <!-- Présentez ici la phase de réflexion et de conception de votre projet, vos choix, etc. ... -->
-Parti des côtes du calibre, de la position de la tige et de la taille du boitier j'ai choisi des solutions pour l'étanchéité et le maintient du calibre et du cadran.
+Parti des côtes du calibre, de la position de la tige et de la taille du boitier j'ai choisi des solutions pour l'étanchéité et le maintient du calibre et du cadran et je suis arrivé à un dessin technique avec côtes fonctionnelles.
-Partant de là je suis arrivé à finaliser le dessin.
 Pour les indications écrites j'ai choisi de simplement laisser un logement ou viendra se placer un petit disque gravé.
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 La réalisation a commencé par les programmes.
-La commande G54 ne fonctionne pas en mode programme, si vous prévoyez un changement de repère vous pourrez soit adapter vos coordonnées soit découper en plusieurs programmes et réaliser un G54 entre chaque.
+La commande G54 ne fonctionne pas en mode programme, si vous prévoyez un changement de repère vous pourrez soit adapter vos coordonnées soit découper en plusieurs programmes et réaliser un G54 entre chaque et nous n'avons pas de 4e axe pour retourner une pièce.
 J'ai donc réalisé trois programmes :
-  - Surface
+{{projets:fraiseuse_fond_de_montre:surfacage.knc}}
-  - FaceA
+{{projets:fraiseuse_fond_de_montre:facea.knc}}
-  - FaceB
+{{projets:fraiseuse_fond_de_montre:faceb.knc}}
+Comme c'est une pièce assez simple basée sur des cercles j'ai simplement écrit le G-Code dans un éditeur de texte et sauvegardé en texte simple (.txt). Ensuite j'ai renommé en .knc.
+Le G-Code utilisable est décrit dans le manuel accessible depuis la page dédiée à la fraiseuse {{machines:fraiseuses:proxxon_ff500_cnc}}
 Outil et vitesse de rotation :
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 Ensuite je mesure soigneusement la largeur de mon brut au pied à coulisse.
-Petite division par deux, on fait bouger l fraise et on oublie pas le rayon de l'outil (6).
+Petite division par deux, on fait bouger la fraise et on oublie pas le rayon de l'outil (Fraise de 12 : 6mm).
 Maintenant on peut refaire un "G54 X(Le X que je vois à l'écran)"
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 {{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:8_2efini.jpg?400|}}
-De là je tape un "G91" pour repasser en mode relatif, suivi d'un "G00 Z120" qui fera remonter la broche.
+De là je tape un "G91" pour repasser en mode relatif, je coupe l'interrupteur de rotation broche et je tape un "G00 Z120" qui fera remonter l'outil.
+{{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:9_degagement.jpg?200|}}
+==== 3/ Retournement ====
+Le programme suivant a besoin d'un WNP qui soit exactement à 10mm de profondeur. Comment garantir ce Z ?
+Par pré-usinage.
+On retourne la pièce et on usine une tranchée de près d'1mm de profondeur.
+Pourquoi près d'un mm ? Pour avoir un appui suffisant quand on mesurera également la côte en X.
+Ensuite on démonte la pièce, on mesure la profondeur aussi précisément qu'on peut et on décale simplement l'outil.
+Pour plus de précision on travaille sur cales plutôt que sur le fond de l'étau. Pour ce projet j'ai préparé des cales en acier étiré de 8mm d'épaisseur.
+{{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:10_cales.jpg?200|}}
+On utilise le maillet pendant le serrage et on vérifie que chaque cale soit bien en contact.
+{{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:11_piece_retournee.jpg?200|}}
+Ensuite on oublie surtout pas de taper "G91" pour travailler en relatif, on amène l'outil pès du matériau et à peu près 1mm sous la surface.
+On tape "G54".
+Puis un petit "G01 Y60 F17" qui va usiner la rainure dont j'ai besoin.
+{{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:12_rainurage.jpg?200|}}
+Avant d'aller au contact de la pièce vous coupez physiquement la broche
+{{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:0_coupermoteur.jpg?200|}}
+Maintenant sans aucun mouvement en X ou en Z on démonte la pièce et on mesure en Z et en X
+{{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:13_mesured.jpg?200|}} {{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:14_mesureg.jpg?200|}}
+En X en mesurant à droite et à gauche on saura de combien bouger par moyenne.
+Par exemple si j'ai 19.5 et 18.6 je devrai bouger de : 19.5-18.6 /2 => 0.45mm
+Sur la machine vous tapez donc "G0 X0.45"
+<note warning>Attention au sens du déplacement : n'hésitez pas à remettre la pièce dans l'étau contre le mors fixe pour vérifier. </note>
+Un petit "G54" pour garder cette position. Vous êtes calé en X.
+Maintenant en Z vous mesurez du fond de la rainure.
+{{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:15_mesureepaisseur.jpg?200|}}
+Sur la photo vous voyez que j'avais 8.9mm.
+-8.9 = 1.1mm
+Sur la machine je tape donc : "G54 Z1.1" et je vois Z passer à -1.100 sur le panneau de contrôle.
+Reste à déterminer avec précision de WNP en Y.
+Pour cela vous remontez la pièce et vous procédez comme pour le programme FaceA : par contact à la surface.
+Une fois que vous avez le contact vous faites ce qu'il faut en Z pour être au dessus de la pièce et vous déplacez en Y de la moitié de votre pièce.
+N'oubliez pas d'ajouter le rayon de l'outil (ici 6mm).
+Vous tapez ensuite un "G00 X0" puis "G00 Z0" et vous finissez par "G54".
+Voilà ! Votre WNP est bon pour le service.
+Vous pouvez passer à la suite en chargeant le programme suivant : FaceB
+==== 4/ Face B ====
+Là c'est comme à la laverie : on voit la machine tourner.
+Attention à l’excès de confiance, mieux vaut rester à côté en cas de gros bruit.
+Il m'est déjà arrivé de constater un décalage absolument incompréhensible de la machine qui l'a amenée à buter dans la pièce sans que ça ait été programmé.
+Quand on est à côté on peut arrêter l'usinage et si on en est souvent quitte pour une fraise on aura pas bousillé la machine.
+De temps en temps on envoie un jet de lubrifiant.
+{{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:16_usinage.jpg?200|}}
+On finit par arriver au résultat
+{{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:17_piece_finie.jpg?200|}}
+Vu que vous avez fait une mise en place précise à 0.1mm près, vous obtenez bien le résultat attendu :
+{{:projets:fraiseuse_fond_de_montre:resultat.jpg?400|}}
 ===== Difficultés rencontrées =====
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 Eviter le colapsus ! Quand on usine du creux il faut à tout prix éviter des zones trop fines qui céderaient sous la pression de l'étau ou qui pourraient engendrer des contraintes qui nuisent à la précision.
-La précision : Quand on prévoit de marier plusieurs pièces par serrage il faut garantir une côte à 0.5mm près sous peine de voir le serrage se transformer en jeu ou en encastrement impossible.
+La précision : Quand on prévoit de marier plusieurs pièces par serrage il faut garantir une côte à 0.05mm près sous peine de voir le serrage se transformer en jeu ou en encastrement impossible.
 Pour garantir une bonne précision il faut un bon maintient et le moins de contraintes possible sur la pièce finie.
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 <!-- Présenter ici les évolutions possibles du projet, les améliorations que vous aimeriez y apporter, etc. ... -->
+Au tout début il fallait décider de la dimension des bruts à utiliser. Pour ce fond je suis passé de 15mm d'épaisseur à 10 et de 55x80 à 50x60.
+Il fallait également déterminer des paramètres de coupe viables et si je souhaitais aller le plus vite possible j'ai constaté qu'on ne peut pas trop rogner sur le temps.
+Au départ il y'avait un design à terminer pour que la pièce puisse réaliser toutes ses fonctions, y compris le passage du tube d'étanchéité et éviter de court-circuiter le calibre quartz.
+Une fois qu'on a un programme qui tourne on optimise autant qu'on peut pour gagner un maximum de temps.
+Après avoir optimisé on modifie pour laisser la place à une phase de finition parce qu'il est plus facile de modifier quelque chose qu'on a vu tourner par petites touches.
+Ensuite il a fallu mettre au point un process de retournement fiable à 0.1mm près répétable (les premiers essais n'étaient vraiment pas des réussites !).
+Enfin j'ai amélioré la précision en Z par l'ajout des cales sous la pièce.
+Ca parait bien ? Oui mais ça n'est pas fini !
+Il y'a la théorie et l'impact de la réalité et pour l'instant mes quelques prototypes souffrent de défauts rédhibitoires : c'est trop serré et ça détruit le joint.
+Pourtant les côtes théoriques sont bonnes mais une fraise de 12 n'a jamais un diamètre de 12.000 et il faut en tenir compte.
+Jusqu'ici j'y allais à coup de poignée de sel au dessus de l'épaule mais la méthode manque de rigueur et produit trop de déchets.
+En cas de changement de fraise ou de la simple usure il faudra réécrire le programme ? Pas admissible.
+Le programme portera des côtes fausses pour compenser ? Pas admissible.
+Comme il me restait des détails technique à régler, les déchets étaient de toute façon inévitable mais maintenant que le programme est au point et que tout l'aspect fonctionnel est défini ça n'est plus admissible.
+Il est maintenant temps de s'occuper de l'intégration d'une pièce dans l'ensemble et de fabriquer une montre !
+Fini la R&D, place à la QA.
+Pour que le fond se monte sans détruire le joint mais avec un serrage il faut une précision de 0.05mm.
+Comment compenser le défaut de l'outil ?
+On ne peut pas le faire avant usinage et mesure.
+Il est nécessaire de séparer une phase de finition dans un programme à part pour pouvoir répondre aux réalités de la réalisation.
+Il faut donc que mon programme s'arrête sur une ébauche pour que je puisse mesurer et quantifier le défaut par rapport à la côte programmée.
+Si je programme un contour externe de diamètre de 40 et que je mesure 39.87 il faudra que je compense de (40-39.87)/2.
+Après mesure je pourrai adapter le programme de la phase de finition pour évacuer au moins le facteur de la variation du diamètre de l'outil.
+Ce programme de finition sera très simple, la côte finale n'interviendra que dans un G01 et un G02 ou G03 et uniquement pour une seule côte fonctionnelle, voir 2 dont la précision est critique.
+La prochaine étape sera donc une légère modification de "FaceA.knc" pour laisser 0.3mm de gras sur le support du joint et ajouter un programme "FaceAFinition.knc" facile à modifier.
+Cette étape supplémentaire sera écrite avec les côtes théoriques et je le modifierai après mesures et différences par rapport au programme "FaceA.knc"
+Après ces détails sur le soft il me reste à améliorer un point matériel : les faces brutes du morceau d'aluminium.
+Chez moi je scie à la main des morceaux dans un barreau étiré d'alu. Le sciage n'est pas aussi régulier ou rectiligne qu'on beau pavé théorique et il faudrait que j'y remédie.
+Je vais certainement ajouter une phase de préparation des bruts qui consistera à passer au fraisage les parties sciées.
+Ça améliorera surtout le maintient dans l'étau et par conséquent les conditions d'usinage pour la machine vu que les faces d'appui seront plus planes et parallèles entre elles.
+Le fond détaillé ici n'est qu'une des trois pièces qui composent les parties fraisées et les deux autres pièces répondront aux mêmes contraintes de précision.
+Est ce qu'avec cette compensation plus rigoureuse j'aurai la précision nécessaire ?
+Je n'en sais strictement rien et il n'y a aucune garantie à ce sujet.
 ===== Photos =====

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