Validation Validation d ’APEFd ’APEF

Page de garde

Proverbe

Le respect de la Le respect de la

tolérance de la cote tolérance de la cote

bureau d’études bureau d’études

dépend du processus dépend du processus

d’usinage.d’usinage.Vieux proverbe du haut Doubs

Définition

Transfert de cotesTransfert de cotes

Le transfert de cotes est un Le transfert de cotes est un

moyen de calcul permettant moyen de calcul permettant

la détermination des cotes la détermination des cotes

utiles à la fabrication.utiles à la fabrication.

Contexte

A partir des spécifications du A partir des spécifications du dessin de dessin de

définitiondéfinition effectué au effectué au bureau d’études bureau d’études (cotes (cotes

fonctionnelles, tolérances géométriques, états fonctionnelles, tolérances géométriques, états

de surface, etc. ...), le de surface, etc. ...), le bureau des méthodesbureau des méthodes

établit l’établit l’avant-projet d’étude de fabricationavant-projet d’étude de fabrication

(APEF), sa (APEF), sa vérificationvérification et le et le calcul des cotes calcul des cotes

fabriquées fabriquées à reporter sur les contrats de phase.à reporter sur les contrats de phase.

Méthodes

Il existe plusieurs méthodes de Il existe plusieurs méthodes de calcul de cotes, toutes basée calcul de cotes, toutes basée sur le calcul vectoriel.sur le calcul vectoriel.

Les deux principales sont :Les deux principales sont :

- la méthode des dispersions- la méthode des dispersions

- la méthode vectorielle simplifiée- la méthode vectorielle simplifiée

Méthode des dispersions introduction Méthode des dispersionsMéthode des dispersions

Elle s’applique essentiellement à la Elle s’applique essentiellement à la vérification des APEF et au calcul vérification des APEF et au calcul des cotes fabriquées en tenant des cotes fabriquées en tenant compte des compte des dispersionsdispersions ( (l) qui l) qui vont intervenir au cours des mises vont intervenir au cours des mises en position et de l’usinage des en position et de l’usinage des pièces.pièces.

Niveaux de dispersion

Cette méthode prend en compte les Cette méthode prend en compte les dispersions à deux niveaux : dispersions à deux niveaux :

- au niveau du référentiel (- au niveau du référentiel (l’)l’)

- au niveau de la surface usinée (- au niveau de la surface usinée (l)l)

Niveaux du référentiel au niveau du référentiel (au niveau du référentiel (l’) l’)

Elle inclut la dispersion due au Elle inclut la dispersion due au défaut de forme de la surface liée au défaut de forme de la surface liée au référentiel référentiel f’f’ et la dispersion de et la dispersion de remise en position de la pièce par remise en position de la pièce par rapport à la machine rapport à la machine R R p/mp/m..

l’ = l’ = f’ + f’ + R R p/mp/m

Niveaux de la surface usinée au niveau de la surface usinée (au niveau de la surface usinée (l) l)

Elle inclut la dispersion due au Elle inclut la dispersion due au défaut de forme de la surface usinée défaut de forme de la surface usinée ff , la dispersion due à l’usure de , la dispersion due à l’usure de l’outil l’outil s s et la dispersion de remise et la dispersion de remise en position de l’outil par rapport à la en position de l’outil par rapport à la machine machine P P o/mo/m..

l = l = f + f + s + s + P P o/mo/m

Exemple dispersion ExempleExemple

0

Cf1

l’1 l1

X

Z

Méthode vectorielle

introduction Méthode vectorielle simplifiéeMéthode vectorielle simplifiée

Elle s’applique essentiellement à Elle s’applique essentiellement à la vérification des APEF et au la vérification des APEF et au calcul des cotes fabriquées en calcul des cotes fabriquées en tenant compte des tenant compte des tolérances tolérances économiques des différents économiques des différents procédés procédés ainsi que valeurs deainsi que valeurs de copeaux minimumscopeaux minimums..

Cas 1

CAS N° 1CAS N° 1

Cotes BE 1

60 ± 0,15

30 ± 0,2

on désire réaliser la pièce suivante :on désire réaliser la pièce suivante :

cotes BE cotes BE (conditions)(conditions)

(ou résultantes)(ou résultantes)

Cotes BM 1

la gamme de fabrication est la suivante :la gamme de fabrication est la suivante :

Cf1

- Débit du brut

Phase 00Phase 00

Cf2Phase 10Phase 10

- Fraisage épaulement

Cotes fabriquéesCotes fabriquées

Simulation 1-1

1ère cote condition

ce qui donne la simulation d’usinage suivante :60 ± 0,15

30 ± 0,2

60 ± 0,15

Cf1

Tracé de la première chaîne de cotesTracé de la première chaîne de cotes

Cote directeCote directe

Cotes directes cotes transférées

Les moyens de fabrication prévus dans Les moyens de fabrication prévus dans

l’avant-projet d’étude de fabrication l’avant-projet d’étude de fabrication

permettent parfois de réaliser directement permettent parfois de réaliser directement

certaines cotes fonctionnelles. Ces cotes certaines cotes fonctionnelles. Ces cotes

sont appelées « sont appelées « cotes directescotes directes ». Les  ». Les

autres cotes réalisées indirectement autres cotes réalisées indirectement

nécessitent un calcul appelé « nécessitent un calcul appelé « transfert transfert

de cotesde cotes ». ».

Simulation 1-2

30 ± 0,2

Cf2

ce qui donne la simulation d’usinage suivante :ce qui donne la simulation d’usinage suivante :60 ± 0,15

30 ± 0,2

60 ± 0,15

Cf1

Cf1

IT

Tracé de la deuxième chaîne de cotesRésolution des intervalles de toléranceRésolution des intervalles de tolérance

0,3

0,4

0,3

0,10,3

2ème cote conditionCote transféréeCote transférée

Conclusion 1

Dans ce cas, le Dans ce cas, le transfert de cotes transfert de cotes

est possible.est possible.IT cote condition = IT cotes composantesIT cote condition = IT cotes composantes

Conclusion générale Le transfert de cotes est possible lorsque :Le transfert de cotes est possible lorsque :

IT cote condition IT cote condition ≥ ≥ IT cotes composantesIT cotes composantes

Dans le cas contraire, il faut effectuer Dans le cas contraire, il faut effectuer une réduction d’IT d’une ou de plusieurs une réduction d’IT d’une ou de plusieurs cotes composantes (cotes fabriquées).cotes composantes (cotes fabriquées).

IMPORTANTIMPORTANT

En aucun cas le Bureau des En aucun cas le Bureau des Méthodes n’est autorisé à Méthodes n’est autorisé à modifier l’IT des cotes condition.modifier l’IT des cotes condition.

Simulation 1-3

29,95 m

Maximini Maxi

mini

ce qui donne la simulation d’usinage suivante :ce qui donne la simulation d’usinage suivante :60 ± 0,15

30 ± 0,2

60 ± 0,15

Cf1

30 ± 0,2

Cf2Cf1

IT0,3

0,4

0,3

0,10,3

Résolution des chaînes de cotesRésolution des chaînes de cotes

Cf1 = 60 ± 0,15

Cf2 = 30 ± 0,05

première chaîne de cotespremière chaîne de cotes

60,15 M60,15 M

deuxième chaîne de cotesdeuxième chaîne de cotes

30,2 M

60,15 M

Cas 2

CAS N° 2CAS N° 2

Cotes BE 2

60 ± 0,2

30 ± 0,15

on désire réaliser la pièce suivante :on désire réaliser la pièce suivante :

cotes BE cotes BE (conditions)(conditions)

Cotes BM 2

la gamme de fabrication est la suivante :la gamme de fabrication est la suivante :

Cf1

- Débit du brut

Phase 00Phase 00

Cf2Phase 10Phase 10

- Fraisage épaulement

Cotes fabriquéesCotes fabriquées

Simulation 2-1

1ère cote condition

ce qui donne la simulation d’usinage suivante :ce qui donne la simulation d’usinage suivante :60 ± 0,2

30 ± 0,15

60 ± 0,2

Cf1

30 ± 0,15

Cf2Cf1

Tracé de la première chaîne de cotes

IT

Tracé de la deuxième chaîne de cotesRésolution des intervalles de toléranceRésolution des intervalles de tolérance

0,4

0,3

0,4

?0,4

Cote directe 2ème cote conditionCote transférée

Conclusion 2

Dans ce cas, le Dans ce cas, le transfert de cotes transfert de cotes est impossible.est impossible.

IT cote condition < IT cotes composantesIT cote condition < IT cotes composantes

Réduction d’IT

On effectue une On effectue une réduction d’ITréduction d’IT en fonction des en fonction des

tolérances tolérances économiqueséconomiques

Tolérance économique

shéma

coûtcoût

intervalle de toléranceintervalle de tolérance

En effet, plus l’intervalle de tolérance diminue En effet, plus l’intervalle de tolérance diminue plus le coût de fabrication augmente (opérateur plus le coût de fabrication augmente (opérateur plus qualifié, machine plus performante, …) plus qualifié, machine plus performante, …)

Il existe, pour chaque procédé, un Il existe, pour chaque procédé, un compromis entre la qualité et le compromis entre la qualité et le coût de fabrication appelé coût de fabrication appelé tolérance économiquetolérance économique..

Tolérance économique

tableauTolérances économiques Tolérances économiques pour différents procédéspour différents procédés

NotaNota : il existe également des tolérances économiques pour les : il existe également des tolérances économiques pour les

procédés d ’obtention des bruts (moulage, forgeage, …)procédés d ’obtention des bruts (moulage, forgeage, …)

Simulation 2-2

Maximini Maxi

mini

ce qui donne la simulation d’usinage suivante :ce qui donne la simulation d’usinage suivante :60 ± 0,2

30 ± 0,15

60 ± 0,2

Cf1

30 ± 0,15

Cf2Cf1

IT0,4

0,3

0,4

?0,4

60,2 M60,2 M

30,15 M

60,2 M30,05 m

0,20,1

0,2

Cf1 = 60Cf2 = 30,1 ± 0,05

+ 0,2 0

Répartition des ITRésolution des chaînes de cotespremière chaîne de cotesdeuxième chaîne de cotesdeuxième chaîne de cotes

Cas 3

CAS N° 3CAS N° 3

Cotes BE 3

60 ± 0,2

30 ± 0,15

on désire réaliser la pièce suivante :on désire réaliser la pièce suivante :

cotes BE cotes BE (conditions)(conditions)

Cotes BM 3 La gamme de fabrication est la suivante :La gamme de fabrication est la suivante :

Cf1

- Sciage du brut- Sciage du brut

Phase 00

Cf5Phase 50Phase 50

Cf6 Phase 60Phase 60

Cf7Phase 70Phase 70

- Fraisage 1- Fraisage 1erer bout bout- Fraisage 2- Fraisage 2èmeème bout bout- Fraisage épaulement- Fraisage épaulement

Copeau mini introduction 1

Lorsque la profondeur de passe Lorsque la profondeur de passe ou l’avance sont trop faibles, ou l’avance sont trop faibles, l’outil ne coupe plus la matière, l’outil ne coupe plus la matière, il se produit un écrouissage de il se produit un écrouissage de la surface de la pièce.la surface de la pièce.

On parle alors de On parle alors de copeau copeau minimumminimum..

Copeau mini introduction 2 Les dimensions obtenues ne Les dimensions obtenues ne

sont donc pas celles prévues et sont donc pas celles prévues et l’outil s’use rapidement.l’outil s’use rapidement.

Il existe des valeurs minimales Il existe des valeurs minimales pour la profondeur de passe et pour la profondeur de passe et l’avance en dessous desquelles l’avance en dessous desquelles il est important de ne pas se il est important de ne pas se trouver.trouver.

Copeau mini origine

Le copeau minimum est Le copeau minimum est

fonction de la nature du fonction de la nature du

matériau constituant l’outil, de matériau constituant l’outil, de

la finesse de l’arête tranchante, la finesse de l’arête tranchante,

de l ’arrosage etc..de l ’arrosage etc..

Copeau mini tableau

Nota Nota : Le copeau minimum intervient comme cote : Le copeau minimum intervient comme cote condition dans le calcul des cotes.condition dans le calcul des cotes.

Copeau mini valeur cas 3

Dans notre cas, on prendra :Dans notre cas, on prendra :

Cp1 = 0,5 miniCp1 = 0,5 mini

Cp2 = 0,5 miniCp2 = 0,5 mini

Exercice

EXERCICEEXERCICE

Curvimètre On désire réaliser l’On désire réaliser l’APEFAPEF du du pivot de pouliepivot de poulie du curvimètre version prototype.du curvimètre version prototype.

Pivot de poulie

Cotation

Travail demandé 1

TRAVAIL DEMANDETRAVAIL DEMANDE

Proposer un APEF pour Proposer un APEF pour l’obtention de cette piècel’obtention de cette pièce

Travail demandé 2

TRAVAIL DEMANDETRAVAIL DEMANDE

Effectuer la simulation Effectuer la simulation d’usinage de l’APEF d’usinage de l’APEF choisichoisi

Travail demandé 3

TRAVAIL DEMANDETRAVAIL DEMANDE

Effectuer la simulation Effectuer la simulation d’usinage de l’APEF le d’usinage de l’APEF le mieux adaptémieux adapté

Fin

THE END