Post on 13-Oct-2015
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
GPA-210 lments de fabrication mcanique
Plan du cours
Dessin industriel: Un rappel Tolrances dimensionnelles et Ajustements Tolrances gomtriques tats de surfaces Cotation fonctionnelle Cotation au maximum de matire Procds d'obtention des pices brutes Procds d'usinage Isostatisme Transferts de cotes et d'orientation Rdaction de gammes dusinage
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Plan du chapitre
Introduction aux procds par enlvement de matire Usinage : les machines outils :
Les perceuses Les fraiseuses Les tours Les scies La dcoupe laser Les brocheuses
Conclusion
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Procds par enlvement de matire introduction
Beaucoup de pices produites par moulage, forgeage, laminage, etc ncessitent des oprations complmentaires pour tre utilisables.
Procds par enlvement de matire : Usinage
But : prcision dimensionnelle et gomtrique Interchangeabilit
Il sagit de bien choisir quest-ce quon obtient par usinage, ou par moulage, formage, etc
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Procds dusinage
Enlvement de matire Par dcoupage poinonnage, cisaillage, laser, jet deau abrasif Par copeaux usinage (perage, tournage, fraisage, etc) Par abrasion meulage, rectification, rodage, polissage Non traditionnel lectrique, chimique, optique
Avantages de lusinage : Profils internes, externes pas possibles en formage, moulage Reprise aprs traitement thermique Plus conomique Prcision
Inconvnients : Perte de matire Demande plus dnergie et de temps que le formage, le moulage rduire les oprations dusinage au maximum
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Procds dusinage
Dcoupage, poinonnage :
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Procds dusinage
a) Poinonnageb) Dcoupagec) Crevaged) Encochagee) Grignotagef) Arasageg) Dtourage
rtsp://srvmedia1.cslaval.qc.ca/CDP/H264/sciage_Gr.mov
C:\gilles\enseignement\GPA210\Cours8\videos\pliage_de_tole.VOB
http://www.youtube.com/watch?v=q5Wlr6Co5SI
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Procds dusinage
lectro-rosion :
C:\gilles\enseignement\GPA210\Cours8\videos\electro_erosion.VOB
http://www.youtube.com/watch?v=q4FinKsDfww
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les machines-outils (MO)
But : gnrer des surfaces lmentaires Principe : enlvement du mtal sous forme de copeaux Fonctions principales dune machine-outil :
Supporter les outils et les pices positionnement et maintien
Assurer un dplacement entre les outils et les pices : Mouvement de coupe Mc (vitesse Vc) Mouvement davance Ma (vitesse Va) Vc >> Va
Caractristiques principales : Espace de travail utile Puissance utile (vitesse, couple) Prcision (rigidit de la structure, guidage, stabilit thermique, vibrations, usure ) Cot de fonctionnement
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les machines-outils (MO)
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les machines-outils (MO)
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les machines-outils (MO)
Influence de langle de coupe : Avantages de Ngatif : Amliore la
rsistance de larte de coupe Inconvnients de Ngatif : augmente
les forces de coupe dformation de la pice lorsque lpaisseur de matire est faible
(source : Catalogue Stellram pour les outils de tournage)
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les machines-outils (MO)
La profondeur de passe est limite par : Limite suprieure :
La puissance de la machine-outil La rigidit de la pice et de loutil (efforts de coupe) Autres : nature du matriau usiner, gomtrie de loutil
Limite infrieure (copeau minimum) : Finesse de larte tranchante (r) La forme du bec de loutil Autres : nature du matriau usiner et ltat de la machine
Valeurs donnes par le fournisseur des outils de coupe : voir catalogues ou site web
,
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Les matriaux pour les outils
Tableau page 146 des notes de coursC:\gilles\enseignement\GPA210\Cours8\videos\outils_de_coupe.VOB
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les perceuses
Les perceuses : Mc : mouvement de rotation de loutil Ma : mouvement linaire de loutil
Ma
PiceCopeau
Mc
Calcul des vitesses de coupe : page 155 :
Avance de coupe : page 157 :
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les perceuses (suite)
Genres : Sensitive : le mouvement davance (Ma) est contrl manuellement A colonne : plus puissante et performante, pour pices de grandes
dimensions (grande hauteur de colonne) A ttes multiples : tout sur un bti Radiale : pour pices volumineuses Multi-broches : jusqu 20 outils simultans
Caractristiques : Machine de base : simple, pas chre Pour surface de rvolution : perage, lamage, chanfrein, taraudage,
finition lalsoir, chambrage Prcision moyenne (qualit 10-11 ISO)
Ma
Pice Copeau
Mc
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : la perceuse sensitive
Socle
Table
Foret
Manette davance
Mandrin
Nez de broche
Poulies tages
Moteur
Socle
Table
Mandrin
Nez de broche
Manette davance
Carter (Poulies tages)
Moteur
Colonne
Perceuse sensitive dtabli, Avance manuellehttp://www2.cslaval.qc.ca/star/IMG/mov/841-h.mov
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : la perceuse colonne
Utilisable pour des pices de grandes dimensions, grce la grande hauteur de colonne
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : la perceuse radiale
Pour pices de grandes dimensions
La broche est monte sur un chariot coulissant le long d'un bras pouvant pivoter avec la colonne comme axe.
Avance automatique
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : la perceuse multibroches
Travaux de petite srie Pices avec un grand nombre de
trous par face
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Forts centrer
2 types dutilisation Pour percer un trou avant de tourner une pice dans un tour contre-
pointe Pour percer un trou de centrage afin de guider le perage dun trou de
diamtre important
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les fraiseuses
Genres : Fraiseuse doutillage tte universelle :
Verticale Horizontale 4 axes, 5 axes Spciale : duplex, fraiseuse-raboteuse
Caractristiques : Permet des travaux extrmement varis Capacit variable, mais pas pour des trs grandes pices Bonne prcision (qualit 7-8 ISO) Usinage de plusieurs surfaces simultanment (train de fraises) Possibilit de reproduction Automatisation de cycle (carr, cubique)
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : Fraiseuse horizontales et verticales
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : fraiseuses
Fraisage par reproduction :
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : fraiseuses
Fraiseuses 4 axes 3 translations x,y,z 1 rotation
Fraiseuses 5 axes 3 translations x,y,z 2 rotations
pour pices complexes Commandes numriques
Fraiseuse 5 axes
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Types doprations de fraisage
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Types doprations de fraisage
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Les outils de fraisage
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Les outils de fraisage
Avantages InconvnientsPlaquettesVitesse de coupe maximale Cot initial levPas besoin de raffter Moins de lvresRayon de coin prcis Demande plus de
puissance et rigiditCarbure taill dans la masseRigidit (contrle de la dflection latrale)
Cot lev
Vitesse de coupe leve Coteux raffterLongue dure de vie Diamtre change
aprs lorsque raffter
Acier rapide (HSS)Versatilit Diamtre change
aprs lorsque raffter
Economique Vitesse de coupe limite
Rafftage conomique Moins rigide C:\gilles\enseignement\GPA210\Cours8\videos\Rim-SLC-DMU60T-0.m
C:\gilles\enseignement\GPA210\Cours8\videos\nc_milling.vob
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les tours
Mc : mouvement de rotation pice Va : mouvement davance linaire de loutil
Tournage avec outil arte unique
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les tours
Genres : Tour parallle (doutilleur) Tour rvolver (plusieurs outils, (semi-)automatique) Tour reproduire : pour surface de rvolution gnratrice spciale Tour verticale : pour pices volumineuse Tour multibroche
Caractristiques Toute surface de rvolution Surfaces usines intrieures/extrieures Filetage et taraudage Capacit variable (passage sur banc distance entre points) Bonne prcision (qualit 6-7 ISO) Machine de production conomique
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les tours
(a) alsage (b) perage dressage
(d) chariotage
(e) Dfonage (cration dune
gorge)
(f) copiage
Usinage de formes
(g) filetage
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les tours
C:\gilles\enseignement\GPA210\Cours8\videos\tournage.avi
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les alseuses
Alsage : mise au diamtre prcis d'un trou dj existant Les alseuses :
Mc : rotation outil Ma : linaire pice (outil)
Genres Horizontales Verticales ( montant fixe ou mobile) Multi-broches
Caractristiques : Formes de rvolution intrieures Grande dimension Trs bonne tolrance dimensionnelle Peut tre utilise en fraiseuse (alseuse-fraiseuse)
Mc
Ma
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les alseuses
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : les alseuses
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage les scies
Les scies Mc : mouvement linaire, rotation outil Ma : mouvement linaire, quelconque pice/outil
Genres ruban Alternatives Circulaires
Caractristiques Machine simple, pas chre Pour toutes surfaces rgles Usinage intrieur soudage ruban Prcision moyenne (qualit 10-20 ISO)
McPice
Outil
Ma
Pice
OutilMc
Ma
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage les scieshttp://www2.cslaval.qc.ca/star/IMG/mov/843-h.mov
http://www.youtube.com/watch?v=dhmJfQPpPXc
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage les scies
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage les scies
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage les brocheuses
Les brocheuses Mc : linaire outil Ma :
Genres : Verticales Horizontales
Caractristiques : Usinage bauche-finition en une seule fois Outil trs cher, sauf lorsque la broche est standard (clavettes, etc) Trs bonne productivit Pour grandes sries Mouvement hydraulique Bonne qualit Machine simple
Outil
PiceMc
Brochage intrieur
Outil
Pice
Brochage extrieur
Mc
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage les brocheuses
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage les brocheuses verticales
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage les broches
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage les brocheuses
Formes obtenues par brochage intrieur
Formes obtenues par brochage extrieur
http://www.youtube.com/watch?v=7fQBaUAMh2g
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
La rectification plane
C:\gilles\enseignement\GPA210\Cours8\videos\meulage.VOB
http://www.youtube.com/watch?v=zIcya6xg7f8
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : la dcoupe laser
La dcoupe laser : laser avanant paralllement la surface usine Genres : trajectoire laser 2D et 3D
2D
3D
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage : la dcoupe laser
Caractristiques : Trs grande productivit : vitesse davance jusqu 15 m/min paisseur de dcoupe jusqu 25 mm (puissance de 4 kW environ) Pour tles de trs grande dimension Dcoupe de tubes section carr et cylindrique IT de environ 0.2 mm pour une tle mince
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique
Usinage les machines-outils
Conclusion : Grand nombre de types de M.O. Pour un type donn, les caractristiques suivantes sont variables
: Puissance Vitesse de coupe, avance Capacit dimensionnelle Prcision gomtrique et dimensionnelle Productivit Cot dachat Cot dexploitation
Le nombre de facteurs intervenant dans le choix dune M.O. est trs lev
cole de technologie suprieureGnie de la production automatiseRoland Maranzana
GPA-210, lments de fabrication mcanique