Présentation et installation des machines

Introduction
1. L’installation
2. La fraiseuse
3. Le tour
4. L’huile de coupe
Conclusion

Introduction

Dans cette partie, je vais vous présenter mes machines outils et en particuliers leurs accessoires. En effet, bien que très polyvalentes ces machines en version de base ne peuvent pas faire grand-chose ; des accessoires spécifiques sont nécessaires en fonction des pièces et des travaux à réaliser.

Le prix des accessoires peut rapidement atteindre voir dépasser le prix de la machine, donc avant d’envisager un achat il est indispensable de vous renseigner sur ce qui est fourni avec la machine, et ce qui peut être acheté séparément. Certaines machines bas de gamme ou d’occasion peu chères peuvent sembler intéressante mais si les accessoires sont hors de prix ou pire introuvables vous ne ferez pas grand-chose avec.

Je vous expliquerais aussi comment j’ai installé mes machines ; en raison de leur masse importante et de l’utilisation éventuelle d’huile de coupe, ce point n’est pas à négliger.

1. L’installation

Les machines outil sont très lourdes : la fraiseuse pèse 100Kg et le tour 130Kg, et ce sont de petites machines...

Et il est primordial que l’ensemble ne vibre pas.

D’autre part, les machines sont susceptibles de projeter de l’huile utilisée pour leur graissage, et surtout de l’huile de coupe utilisée pour l’usinage des métaux.

Il faut donc choisir un emplacement ne craignant pas les liquides salissants, et pouvant accueillir un établi solide.

J’ai choisi d’installer mes machines dans la cave, au dessus du puisard. J’ai construit un établit avec des poutres en alliage d’aluminium, scellé dans le sol avec 200Kg de béton pour le stabiliser.

J’ai creuser et coffré le sol pour le coulage du béton, en prenant soin de caler précisément les poutres scellées pour que l’établit soit bien droit :





Voici l’établit une fois construit :



Remarquez les barres en travers, qui sont indispensables pour éviter que l’ensemble ne se déforme en parallélogramme.

Voici l’établit avec la fraiseuse fixée dessus :



Lorsque j’ai accueilli le tour ensuite, j’ai du renforcer l’établi sur sa partie gauche :



2. La fraiseuse

La fraiseuse est une machine très polyvalente ; elle permet d’usiner des formes rectilignes (surfaces planes, rainures) dans les trois dimensions. Elle permet aussi de réaliser des perçages ; cette dernière opération est facilitée sur la machine que j’ai choisie par la présence d’un cabestan débrayable.



La fraiseuse est utilisée avec des outils (fraises ou forets) prenant place dans le nez de broche. Les fraises y sont obligatoirement fixées à l’aide de pinces tirées, tandis que les forets peuvent l’être indifféremment par des pinces tirées ou par un mandrin.

Sur la photo suivante, les pinces tirées sont en bas à droite :



Le mandrin offre l’avantage de pouvoir serrer n’importe quel diamètre, alors que les pinces n’existent que pour des diamètres normalisés (2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, …). Mais le mandrin ne pouvant encaisser d’efforts latéraux, sont emploi est réservé au perçage. De plus, du fait de sa hauteur, le mandrin fait perdre une course de plusieurs dizaines de millimètres sur l’axe Z.

Les accessoires les plus importants sur une fraiseuse sont ceux permettant de fixer la pièce à usiner.

Il y a d’abord le traditionnel étau :



Pour serrer certaines pièces, il faudra compléter l’étau par un vé ou encore des cales en bois ou en caoutchouc pour ne pas marquer les pièces :



Certaines pièces devront êtres fixées à l’aide de brides :





Le diviseur est un accessoire extrêmement utile pour réaliser des usinages à symétrie circulaire (engrenages, boutons), voir pour faire du tournage d’appoint ; il peut être utilisé debout ou couché, avec un mandrin de tour ou un étau :







3. Le tour

Le tour est une machine plus spécifique, dédiée à la réalisation de pièces de révolution (formes cylindriques et coniques).

Voici une vue générale de la machine :



Le tour possède un alésage dans la broche, qui permet de faire dépasser des pièces longues à l’arrière pour n’usiner que l’extrémité ; le diamètre de cet alésage est une caractéristique importante ; choisissez un tour dont ce diamètre corresponds au pièces que vous avez besoin d’usiner :



Autre caractéristique importante : la transmission :



Les tours proposent un nombre plus ou moins important de pas, pouvant êtres changés avec plus ou moins de facilité (boîte de vitesse avec des leviers ou bien engrenages à remplacer). Si vous comptez réaliser beaucoup de filetages, soyez attentifs à ce point.

En général, la plaque posée sur le tour indique les pas réalisables :



Comme pour la fraiseuse, les accessoires sont principalement destiné au maintient de la pièce à usiner de différentes façon. Mais dans le cas du tour c’est plus délicat, notamment parce que c’est la pièce qui tourne et non l’outil. La pièce doit donc être solidement maintenue, même si elle comporte un balourd ou si elle est fragile.

La pièce doit être fixée solidairement à la broche, pour être mise en rotation.

Cette fixation peut être assurée par un mandrin 3 mors :



La pièce doit être cylindrique et son axe correspondra à l’axe de rotation du tour.

Un mandrin 3 mors n’est pas adapté pour serrer des pièces fragiles ou finies. Il faut utiliser pour cela des pinces ER :





Sur la photo suivante, la pièce en haut a été serrée dans un mandrin 3 mors, celle en dessous par une pince ER :



La pièce serrée par le mandrin est marquée, l’autre est intacte.

Si vous devez serrer une pièce non cylindrique (profilé carré) ou si vous devez usiner un excentrique, vous devrez utiliser un mandrin à 4 mors indépendants :



Certaines spéciales ou très courtes devront êtres bridées sur un plateau :



Pour les travaux de finition ou certains usinages (cônes longs), il faudra utiliser une pointe sèche :



Si la pièce est longue, ou si vous utilisez une pointe sèche, il est nécessaire de maintenir la pièce à son autre extrémité. Le plus courant est d’utiliser une pointe tournante montée dans la poupée mobile :



Pour charioter de petits diamètres, il faudra utiliser une pointe sèche spéciale :



La poupée mobile peut accueillir un mandrin de perçage pour percer les pièces dans leur axe :



Si la pièce est longue et qu’elle doit être percée, elle devra être soutenue par une lunette :



J’ai modifié ma lunette pour lui adjoindre des roulements à bille. Les pièces sont moins marquées et il n’y a pas besoin de lubrifier.

Si vous achetez plusieurs machines, soyez attentifs aux standards utilisés. Chez moi, le cône de la broche de la fraiseuse et le cône de la poupée mobile du tour sont les mêmes (CN2) ; donc j’ai pu utiliser dans la poupée mobile du tour les mandrins que j’avais déjà achetés pour la fraiseuse.

Vous pouvez voir dans la rubrique menuiserie - support vidéoprojecteur comment j’ai utilisé le tour pour réaliser des pieds de meuble.

4. L’huile de coupe

Pour obtenir un état de surface correcte, pour moins user les outils et éviter un échauffement excessif des pièces nuisant aux traitements thermiques éventuels, il est nécessaire de lubrifier la pièce et l’outil pendant l’usinage avec de l’huile de coupe.

Vous devrez acheter un bac avec une pompe et un filtre.

Le débit n’est pas toujours réglable (c’est le cas du mien) ; j’ai du faire un peut de plomberie avec un robinet pour le tuyau d’arrosage et un autre pour le tuyau de retour :





Le tuyau de retour permet d’obtenir un débit faible sans faire forcer la pompe.

Conclusion

Vous avez pu avoir un aperçu des deux machines les plus importantes d’un atelier et de leurs indispensables accessoires. Avant de vous équiper réfléchissez à ce que vous avez besoin de faire (nature et forme des pièces à fixer, type d’usinage à réaliser).

La machine idéale n’existe pas ! La bonne machine est celle qui correspond à vos besoins, personne ne peut choisir à votre place.

Pour votre budget n’oubliez pas de compter le prix des accessoires, l’installation, la livraison.

Et il faudra aussi compter le prix des outils coupants. Certains outils de fraisage ne se fixent pas dans les pinces tirées mas nécessitent des adaptateurs spécifiques (fraises scies, fraises à trou lisse).

Un détail important : vérifiez que votre installation électrique est adaptée. Certaines machines nécessitent un courant important pour fonctionner (supérieur à 16A) et/ou du triphasé.

N’hésitez pas à venir voir en magasin des machines exposées et même à venir avec vos pièces pour voir comment vous utiliseriez la machine. L’idéal est d’assister à une démonstration (foires exposition, portes ouvertes). Par contre visiter une entreprise spécialisée dans la fabrication de pièces mécaniques n’est pas forcément instructif ; pour des questions de rentabilité les machines utilisées sont spécifiquement adaptées à la production d’un type de pièce, alors qu’un bricoleur doit posséder du matériel polyvalent. Il serait plus intéressant de voir des mécaniciens qui travaillent occasionnellement dans un atelier de maintenance avec quelques machines.

Enfin, en fonction de ce que vous voulez faire, il n’est pas forcément valable de tout acheter au même endroit. Par exemple, j’usine beaucoup de matériaux tendres (bois, plastique) ; plutôt que d’acheter des outils coupants (fraises de forme notamment) chez le revendeur de machines, j’ai utilisé des fraises pour défonceuse vendues en magasin de bricolage, c’est beaucoup moins cher et adapté à ce que je fais.

De même pour la matière première ; le détournement d’usage ou la récupération vous feront gagner beaucoup d’argent.