POour 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. Il participe également à l'esthétique et porte les indications écrites.

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.

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.

J'avais prévu de travailler sur un tour avec un brut cylindrique mais comme le tour du FabLab n'est plus disponible j'ai adapté mon projet à la fraiseuse.

Pour une autre pièce j'ai constaté les difficultés à maintenir quelque chose de rond dans un étau et j'y ai renoncé.

Pour ce projet je pars d'un morceau d'alu de 60 x 50 x 10 pour réaliser un disque de 42mm de diamètre par 3mm d'épaisseur.

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.

J'ai donc réalisé trois programmes :

1. Surface
2. FaceA
3. FaceB

Outil et vitesse de rotation :

Fraise 12mm 4 levres

1300Tr/min

Vitesse de coupe : 45m/min ⇒ 45000 / (12Pi) = 1193 Tr/min ⇒ 1300Tr/min (le plus proche réalisable sur la machine)

J'ai décidé que le WNP (Origine programme) serait au centre de la surface. Mon programme soulève l'outil de 1mm, va à l'extérieur de la pièce, descend de 1.2mm et usine des cercles concentriques pour qu'on parte d'une surface propre.

Voici la pièce dans son étau placée soigneusement sur cales et avec utilisation du maillet pendant le serrage. A cette étape j'ai tapé “G91” dans le panneau de commande pour être en mode relatif dans mes déplacements.

Maintenant je place le capot de protection et lance la rotation de la broche sur la machine et dans le panneau de contrôle.

Ensuite je me rapproche en X 0.1mm par 0.1mm (“G01 X-0.1”) jusqu'à ce que la fraise entre en contact avec la surface, pour être sur d'être au bord à 0.1mm près.

Une fois que j'entends que la fraise est entrée en contact avec le brut je tape “G54 X(Le X que je vois à l'écran)” et je le vois passer à 0.

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).

Maintenant on peut refaire un “G54 X(Le X que je vois à l'écran)”

On procède de la même façon en Y

En Z on va au centre de la pièce (“G91”, “G00 X0 Y0”, “G91”) et on descend 0.1mm par 0.1mm (G01 Z-0.1 F4”) jusqu'à ce qu'on ait un contact. Une fois qu'on a le contact on remonte de 0.05mm (“G00 Z0.05”).

Là on tape un “G54” qui remettra toutes les coordonnées à 0.

Maintenant il me suffit de quitter le mode commande, charger le programme de surfaçage, le lancer et laisser la machine travailler. Pendant que la machine bosse je reste à côté et de temps en temps j'envoie un jet de lubrifiant sur l'outil.

Le programme se termine et comme je l'avais programmé, l'outil revient en X=0, Y=0 mais garde le Z de la surface.

Important avant de lancer la suite : “G54”

Maintenant la machine connaît assurément la surface, puisqe c'est la position qu'elle vient d'usiner. On garantit donc une très bonne précision sur l'axe Z.

Là, pas grand chose à faire, on s'inscrit dans la continuité.

C'est pas mauvais d'avoir ceintures et bretelles à propos du WNP.

On charge le programme

Vous remarquez sur l'image que la plongée dans la matière se fit en zig-zag; les fraises n'aiment pas du tout travaille comme un foret et j'ai préféré programmer ce type de plongée.

On vérifie qu'on a bien initialisé le WNP (Origine programme) et si non on tape “G54”.

Reste plus qu'à lancer, surveiller et de temps en temps envoyer du lubrifiant. Au bout d'une demi-heure, le programme a terminé l'usinage.

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.

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.

On utilise le maillet pendant le serrage et on vérifie que chaque cale soit bien en contact.

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.

Avant d'aller au contact de la pièce vous coupez physiquement la broche

Maintenant sans aucun mouvement en X ou en Z on démonte la pièce et on mesure en Z et en X

En X en mesurant à droite et à gauche on saura de combien bouger par moyenne. Par exemple si j'ai 19.5 et 18.7 je devrai bouger de : 19.5-18.6 /2 ⇒ 0.45mm

Sur la machine vous tapez donc “G0 X0.45”

Un petit “G54” pour garder cette position. Vous êtes calé en X.

Maintenant en Z vous mesurez du fond de la rainure.

Sur la photo vous voyez que j'avais 8.9mm.

10-8.9 = 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

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.

On finit par arriver au résultat

Vu que vous avez fait une mise en place précise à 0.1mm près, vous obtenez bien le résultat attendu :

La principale difficulté est le retournement qui exige de découper le programme en se projetant sur une pièce déjà travaillée et retournée. La mise en place exige une grande précision qui nécessite un temps de l'ordre de la demi-heure.

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.

Pour garantir une bonne précision il faut un bon maintient et le moins de contraintes possible sur la pièce finie.

Le jour ou le tour sera disponible je modifierai mon programme.

Remplacer un tour par une fraiseuse produit vraiment beaucoup de chutes et de copeaux !