Impression 3D

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"Bench dogs" pour établi Festool

Projet que vous avez autour de l'impression 3D

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par tfabien » Ven Mai 26, 2017 6:36 pm

Un projet réalisé il y a deja qq mois mais que je viens juste de publier sur thingiverse, j'en profite donc pour le présenter un peu plus en détail ici:
https://www.thingiverse.com/thing:2344861

Image

Kezako?
Alors oui, la premiere question, c'est bien de savoir ce que c'est qu'un "Bench dog" et à quoi cela peut bien servir...

Pour commencer, cet accessoire est destiné à etre utilisé sur un établi multifonction de la marque Festool: le MFT/3
IMG_0004[1].jpg
Etabli Festool MFT/3 et ses accessoires par défaut

En plus de divers accessoires, rails de guidage, et supports de serre-joints, ces tables se caracterisent par leurs multiples trous disposés sur la surface
Ceux-ci permettent de passer divers serre-joints, et ce sont eux que nous allons mettre à profit pour nos "bench dogs"

Un "Bench dog", c'est donc un "plot" qui viendra se loger dans un des trous de la table afin de créer un support ou une cale pour les pièces qu'on souhaite disposer sur la table.
Ceci est très utile car les trous de la table, découpés à la CNC sont précisément alignés et on peut, en plaçant 2 ou 3 plots, aligner parfaitement une planche sur ces trous, et donc obtenir très facilement des angles droits ou à 45°, sans aucune mesure
C'est très utile également pour tenir en place un caisson ou un tiroir en cours d'assemblage

IMG_20140703_233818[1].jpg
Exemple d'utilisation de bench dogs pour une coupe à 90°
IMG_20140703_233818[1].jpg (69.2 Kio) Consulté 586 fois


Cahier des charges
  • Nous devons pouvoir créer différents plots de différentes hauteur et largeur afin de répondre à un maximum de cas d'usage
  • Il doit etre possible d'ajuster finement la taille afin que le plot rentre au plus juste dans son logement, quelle que soit l'imprimante utilisée
  • Les plots doivent etre résistants et rigides, normalement ils sont usinés au tour à métaux pour une durabilité et une résistance maximales, c'est un des problème qu'il va falloir résoudre sur cette version "imprimée 3d"

Pour les deux premiers points, j'ai choisi d'utiliser OpenSCAD pour la modélisation de ce projet.
Ce logiciel permet de "décrire" l'bjet dans un langage dédié, en utilisant diverses fonctions et variables
Il présente l'avantage de proposer un éditeur intégré sur Thingiverse, permettant aux utilisateurs de créer leur version personalisée directement en ligne

Pour la rigidité, un infill généreux sera bien sûr requis, mais cela ne suffit pas.
Afin de garantir une rigidité suffisante, deux écrous sont "noyés" dans la piece, au travers desquels ont viendra faire passer un boulon.
Cette "âme" permet de renforcer très efficacement la pièce, et cela nous permettra également en bonus de fixer divers accessoires sur nos bench dogs

Modélisation avec OpenSCAD
La modélisation en SCAD est un peu particulière: à vrai dire on ne modélise rien!

Rangez votre souris, sortez le clavier, car il s'agit plutot de programmation que de modélisation...
A gauche: le code, et à droite: l'objet généré
Image

On commence par déclarer les variables qui nous serviront pour ce modèle, en vrac: le diametre du plot (partie superieure et partie inferieure), sa hauteur, la taille de l'écrou noyé dans le plot, etc etc...
Code : Tout sélectionner
/* [Peg customization] */
// Peg's top diameter
peg_top_diameter=30;
// Peg's top height
peg_top_height=15;
// Peg's diameter (Default fits MFT3, adjust if need)
peg_diameter=19.10;
// Peg's depth (Default fits MFT3 height, adjust if needed)
peg_depth=25;
/* [Nuts customization] */
// Nut's outer diameter (default is m6)
nut_diameter=12.30;
// Nut's inner diameter (default is m6)
nut_inner_diameter=6.45;
// Nut's height (default is m6)
nut_height=5.65;
// Depth at which the nut is "sinked" under the peg's top / above the peg's bottom
nut_depth=2;
/* [Advanced] */
// Resolution
CYLINDER_RESOLUTION=128;


Ici on utilise une syntaxe qui permet a Thingiverse de reconnaitre les variables et de les afficher correctement dans son Customizer:
Image

Pour créer un Bench dog il faut:
  • Empiler deux cylindres
  • Faire deux trous en forme d'ecrou en haut et en bas
  • Percer un trou sur toute la hauteur pour laisser passer la vis

On a donc 3 éléments distincts à dessiner: le plot lui meme (les deux cylindres empilés), l'écrou (dupliqué 1 fois), et un cylindre traversant le plot qui servira a créer e trou traversant
On crée donc 3 "modules" correspondant a ces éléments, chacun dessinant un élément en particulier
Code : Tout sélectionner
module peg(diameter, depth, top_diameter, top_height) {
    cylinder(r = top_diameter / 2, h = top_height, $fn=CYLINDER_RESOLUTION);
    translate([ 0, 0, top_height ])
        cylinder(r = diameter / 2, h = depth, $fn=CYLINDER_RESOLUTION);
}

module hole() {
    translate([0,0,-1])
        cylinder(r = nut_inner_diameter / 2, h=peg_top_height + peg_depth + 2, $fn=16);
}

module nut() {
   cylinder(r = nut_diameter / 2, h = nut_height, $fn=6);
}


Si on dessine ces éléments cote a cote:
Code : Tout sélectionner
peg(peg_diameter, peg_depth, peg_top_diameter, peg_top_height);
translate([peg_diameter + 5,0,nut_depth]) nut();
translate([peg_diameter + 5,0,peg_top_height + peg_depth - nut_height - nut_depth]) nut();
translate([peg_diameter + nut_diameter + 5,0,0]) hole();

Image

Reste maintenant simplement à les aligner et a faire une difference "plot - ecrous - cylindre traversant":
Code : Tout sélectionner
difference() {
    peg_chamfered(peg_diameter, peg_depth, peg_top_diameter, peg_top_height, .25);
    translate([0,0,nut_depth]) nut();
    translate([0,0,peg_top_height + peg_depth - nut_height - nut_depth]) nut();
    hole();
}

Image

Impression
Un fois le STL généré, il faut encore faire qq manipulations dans Cura

On repère les couches juste avant que chaque écrous soit recouvert:
Image

On insère alors une pause dans le gcode à cette couche, afin de pouvoir glisser un écrou dans la piece avant de reprendre l'impression:
Image

Après la reprise, l'écrous sera recouvert et ainsi noyé dans la pièce

Resultat
Qq photos du résultat in-situ
Image
Image

Voilà, un petit projet test pour me familiariser avec OpnSCAD à l'origine, mais qui au final m'a permis de créer un accessoire dont je me sers très souvent dans mes travaux de menuiserie
tfabien
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par Axel » Ven Mai 26, 2017 7:18 pm

Amusant.
Bravo pour l'effort de programmation !

Ca me rappelle mes d'années de chantier où la Festo servait chaque fois. (fabrication et installation de cuisines et de placards)
Mais pas besoin de table : un panneau de polystyrène extrudé posé au sol en guise de support pour le panneau à couper et aussi en guise de martyr pour y enfoncer la lame. Tu poses le rail sur le trait à couper et tu plonges la festo
Quand le panneau est usé à force d'avoir reçu des rainures, tu le changes.
Attention, à bien ajuster la profondeur de coupe ! Sinon, c'est une rainure dans le dallage de marbre du client ! Ca m'est arrivé !!!! On voudrait être ailleurs ce jour là !

En atelier, je peux comprendre que l'on aime mieux travailler debout plutôt qu'accroupi.
Cependant, ce beau panneau perforé Festool va vite s'user et s'abîmer à force de recevoir les coups de lames !

Par ailleurs, à mon humble avis, il n'est pas nécessaire de renforcer la butée, pour autant que tu l'imprimes à 100%. Ce sera une sécurité supplémentaire au cas où ta lame passerait sur la pièce.
Mais de toute façon, à mon sens, si tu veux renforcer ta pièce, tu n'as pas besoin d'écrou : il suffit de faire un trou au diamètre nominal du boulon pour que celui-ci crée son pas de vis et tienne parfaitement au cylindre : c'est juste ici un renfort.
Axel
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par tfabien » Ven Mai 26, 2017 7:47 pm

Hello,

En fait sur la MFT tu as un rail de guidage intégré basculant, calibré à 90° de la table
L'idée est que tu peux basculer/lever le rail, pousser ta planche contre les bench, reposer le rail, et tu n'as plus qu'a couper
Du coup il y a un trait de scie sur la surface de la table (elle fait donc office de martyr), mais qui se trouve toujours au meme endroit, donc c'est vraiment pas un souci
Apres, ca reste un établi, sur chantier client ca n'a pas grand interet de l'emmenner, idem pour couper un plan de travail, la piece est trop lourde/longue
Pour ces usages là, mieux vaut avoir simplement le rail en effet (perso j'ai un rail d'1m40, + le petit rail de 80cm de la mft, c'est pile poil pour couper un plan de travail en les mettant bout a bout)

Pour avoir testé sans le boulon en travers, ca fonctionne aussi en effet mais le plot parait un peu "toc", le boulon permet d'ajouter un peu de poids et rigidifie tout de meme pas mal le tout
Ca permet aussi de pouvoir visser des accessoires sur le dessus du plot
tfabien
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par Jacques » Sam Mai 27, 2017 12:51 am

Festool, on ne se refuse rien ici !
L'idée des deux écrous est bonne mais il faut laisser du jeu vertical aux écrous afin de synchroniser le pas de la vis sur celui des écrous.
Moi je pense comme Axel mais dessinant le pas de vis dans le PLA, un trait de scie sur la vis pour la mettre avec un tournevis
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par Axel » Sam Mai 27, 2017 6:19 am

Une autre solution : celle de Black and Decker pour son établi Workmate : pas de métal de renfort et des pattes souples intégrées dans le cylindre pour maintenir le taquet en place dans l'orifice. Très efficace aussi
Pièces jointes
BD1.JPG
BD2.JPG
Axel
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