ALIMENTER LE SYSTEME DE PRODUCTION

L.T. TIGHNARI Sciences de l’ingénieur – Unité Production 2 STM

Alimenter le système de production Doc 1

ALIMENTER LE SYSTEME DE PRODUCTION

1. Pompe à palettes.

La fonction principale de la pompe à palettes (voir DT 1/2) est de transférer un liquide. Pour cela, deux palettes (6) sont entraînées par un arbre (3) et se déplacent dans un corps (1) excentré. Le fonctionnement se décompose en 2 étapes principales :

- 1ère étape : aspiration - 2ème étape : refoulement

La cavité du corps est usinée suivant une forme de révolution dont la section est une conchoïde de cercle. Les palettes traversent complètement l’arbre et sont toujours rigoureusement en contact avec la paroi interne de cette conchoïde. Les pompes à palettes sont très utilisées pour les compresseurs de climatisation des véhicules automobiles. On les utilise aussi comme pompes à vide dans de nombreux domaines dont le médical.

Avantages : ▪ Débit régulier ; ▪ Marche réversible de la pompe.

Inconvénients : ▪ Usure du corps par frottement des palettes ; ▪ Pompage difficile des produits visqueux.

a. Compléter l’actigramme suivant en précisant les 2 étapes du fonctionnement de la pompe

à palettes.

b. D’après le sens de rotation imposé de l’arbre, entourer la lettre correspondant à la zone

de refoulement.

c. Pour réaliser l’assemblage du coussinet à collerette (arbre) dans le corps (alésage), il est indiqué sur le dessin d’ensemble un ajustement Ø22H7g6. Afin de déterminer si entre ces deux pièces existe un jeu ou un serrage fonctionnel, compléter le tableau ci-dessous :

B C A

Transférer liquide

Pompe à palettes



Ecriture

ISO Ecart

supérieur Ecart

inférieur Cote Maxi Cote mini

Intervalle de

tolérance

Jeu Maxi Jeu mini

Coussinet

Corps

Indiquer, en entourant la bonne réponse, le type d’ajustement entre ces deux pièces :

JEU INCERTAIN SERRAGE

d. Pour réaliser l’assemblage de l’arbre (3) dans le coussinet à collerette (alésage), il est

indiqué sur le dessin d’ensemble un ajustement Ø16H7p6. Afin de déterminer si entre ces deux pièces existe un jeu ou un serrage fonctionnel, compléter le tableau ci-dessous :

Ecriture

ISO Ecart

supérieur Ecart

inférieur Cote Maxi Cote mini

Intervalle de

tolérance

Jeu Maxi Jeu mini

arbre

Coussinet

Indiquer, en entourant la bonne réponse, le type d’ajustement entre ces deux pièces :

JEU INCERTAIN SERRAGE

e. Dans le cartouche du document (DT 1/2) est indiqué que le matériau de l’arbre (3) et celui du corps (1) est EN-AW2017 [Al Cu 4 Mg]. En se référant aux documents Ressources 1, Décoder dans les tableaux suivants chaque terme de la désignation de ces matériaux :

X10CrNi19-11

Code matière

Famille de matériau

X 10 Cr Ni 19 11

Signification

EN-AW2017 [Al Cu 4 Mg]

Code matière

Famille de matériau

W 2 0 17

Al Cu 4 Mg

Signification

2. Système de production.

De quoi a-t-on besoin pour produire (fabriquer) le corps (1) de la pompe à palettes ?



Mettre et maintenir en

position

Convertir énergie

Porte-outil

Mettre et maintenir en

position

Effecteur

Porte-pièce

Mettre en forme

Actionneur(s)

Energie

mécanique

Mouvem

ent

et

fo

rce

Convertir énergie

Système(s) de transformation de mouvement

La réponse consiste à compléter l’actigramme suivant :

2.1. Structure générale.

3. La mise en forme des matériaux

5 procédés sont à connaître :

Le matériau en fusion occupe le volume vide d’un moule puis se solidifie.

Il y a formation de copeaux, ce sont par exemple des opérations de tournage, fraisage ou rectification.

il n’y a pas de formation de copeau, ce sont par exemple des opérations de cisaillage ou poinçonnage.

La matière est déformée, ce sont par exemple des opérations de laminage, pliage, estampage ou emboutissage.

Des matériaux sous forme de fils, fibres ou brins sont assemblés pour former un produit, ce sont par exemple les tissages, mais aussi les matériaux composites.

Système de production machine ou appareil qui assure la manutention et les

déplacements des organes pour réaliser une fabrication.

Produire

Produit fini (Corps)

Système de production



Tous les matériaux n’ont pas la même aptitude au façonnage : les matières plastiques, métaux se plient, s’usinent, se moulent facilement. Le bois se moule difficilement. Le verre s’usine difficilement.

3.1. Mise en forme des métaux.

Mise en forme

Par Fusion Par Transformation

Poudres Découpe Formage

Frittage

Carbures métalliques ;

Alliages de cuivre.

Déformation Ecrasement

Laminage Etirage

Matriçage Estampage

Filage Pliage Profilage Roulage

Emboutissage

Aciers ;

Alliages d’aluminium ;

Alliages de cuivre.

Aciers ;


Alliages de cuivre.

Aciers ;


Alliages de cuivre.

Cisaillage Poinçonnage

Aciers ; Alliages

d’aluminium ; Alliages de

cuivre.

Oxycoupage

Tous métaux

en feuilles.

Moulage

Fontes ≈ 1200°C Aciers ≈ 1400°C Alliages d’aluminium

≈ 700°C Alliages de cuivre

≈ 1100°C

Par usinage

Usinage

Coupe avec outil à tranchant

Abrasion Procédés spéciaux

Tournage Fraisage Perçage Alésage

…

Rectification Meulage

Electroérosion Ultrason



4. Energie d’alimentation des actionneurs.

4.1.

4.1 Exemples industriels

Machin

e

Tour parallèle Rectifieuse cylindrique

Energie Actionneur Support Mouvement Energie Actionneur Support Mouvement

Pièce

Outil

5. Matière d’œuvre.

Electrique Pneumatique Hydraulique Pneumatique Electrique

EXEMPLES D’ACTIONNEURS

Moteurs Vérins

L’énergie d’alimentation Source de force nécessaire aux actionneurs pour animer

les activités de production.

La matière d’œuvre matériau de construction brut en vue d’être transformé en

produit fini.



5.1 Les familles des matériaux.

Il existe plusieurs familles de matériaux, on en distingue 4 principales :

Famille Désignation Exemples

Ce sont des matériaux d’origine naturelle. On les trouve dans le sol, le plus souvent sous forme de minerais.

Fer, Aluminium, Cuivre, …

D’origine synthétique, les matières plastiques n’existent pas dans la nature. Elles sont créées à partir de charbon, de pétrole…

Polychlorure de vinyle (PVC), Plexiglass, polypropylène, Polystyrène…

D’origine naturelle, ces matériaux sont obtenus par la fusion du quartz (contenu dans le sable pour le verre et dans l’argile pour la céramique)

Verre, Céramique…

C’est un matériau d’origine naturelle. Ses principaux dérivés sont le papier et le carton.

Bois : Chêne, Sapin … Dérivés : Carton et Papier.

6. Les caractéristiques des matériaux.

Chaque matériau offre des caractéristiques différentes. De plus, pour préserver les ressources naturelles de la terre, ne pas polluer, ces matériaux ont souvent une seconde vie : Ils seront brûlés pour fournir de la chaleur ou recyclés, c’est à dire réutilisés pour fabriquer de nouveaux produits. On parle aussi de valorisation.

Quelques exemples de propriétés physiques des principaux matériaux de construction

Métal Point de fusion °C

Masse Volumique

kg/m3

Cœfficient de dilatation °K-1

Conductivité thermique

w/m .°K

résistivité électrique

. cm

Fer 1538 7870 12,6 . 10-6 75 10,04

Aluminium 660 2700 23,8 . 10-6 217,6 2,63

Cuivre 1083 8930 16,6 . 10-6 385 1,724

Zinc 418 7100 29 . 10-6 113 5,916

Magnésium 650 1740 27,6 . 10-6 146 4,45

Nickel 1440 8890 13,3 . 10-6 74 9,2

Titane 1670 4510 8,5 . 10-6 18 47,8



Quelques exemples de caractéristiques et d’aptitude au recyclage

Famille Caractéristiques Recyclage

Les métaux (alliages ferreux, alliages

d'aluminium, alliages de

cuivre)

Les métaux sont résistants aux efforts mécaniques, très bons conducteurs de courant électrique. Ils ont un aspect très brillant lorsqu'ils sont polis. En général, les métaux purs résistent bien à la corrosion. En incorporant plusieurs éléments (métalliques ou non) à un métal, on forme des alliages aux caractéristiques mécaniques très différentes.

Collectés et triés, les métaux sont entièrement recyclables.

Les matières plastiques (résines,

composites)

Les matières plastiques sont des matériaux peu résistants aux efforts mécaniques. Mauvais conducteurs de courant électrique, ce sont de bons isolants électriques. Ils ne résistent pas bien à la chaleur. Pour mieux résister aux efforts mécaniques, les matières plastiques peuvent être moulées sur des formes en fibre ou en métal.

La plupart des matières plastiques peuvent être réutilisées dans la fabrication d'autres objets. Certaines sont brûlées pour produire de la chaleur.

Le bois Le bois est assez élastique et résistant aux efforts mécaniques. Sa masse volumique est faible. C’est un bon isolant thermique.

Le bois usagé peut être brûlé pour fournir de la chaleur. C'est un matériau renouvelable qui se recycle facilement.

Le verre Le verre est un matériau très dur, mais fragile. Très bon isolant électrique, il est le plus souvent utilisé pour sa transparence.

Collecté et trié, le verre est entièrement recyclable.

7. Outillage.

L’outillage Ensemble des éléments agissant sur la matière d’œuvre pour modifier

sa forme et ses dimensions.

PRINCIPE DE L’USINAGE



Croquis

Procédé Tournage Fraisage Rectification cylindrique

Outil

Pièce

Mc :

Mf :

Ma :

7.1. Mode d’action des outils

7.1.1. Outils de tournage

Outil Mode d’action Outil Mode d’action

MISE EN FORME PAR USINAGE

Outil couteau

Outil à dresser

d’angle

Outil à charioter

coudé

Outil à charioter

droit




7.1.2. Outils de fraisage


Outil

à saigner Outil

à tronçonner

Outil à aléser

Outil à aléser

et dresser

Fraise 1 taille à surfacer

Fraise cylindrique 2 tailles

Fraise 3 tailles à denture

droite

Fraise conique

Fraise à lèvre

Fraise pour rainures à Té

Fraise 3 tailles à denture

alternée



7.1.3.

7.1.4. Outils de perçage

Outils Mode d’action

7.1.5. Outils de rectification


7.1.6. Outils à plaquettes rapportées

Meule boisseau droit

Meule plate

Fraise à lamer

Foret

Foret à centrer

Meule boisseau conique

Meules sur tige Meule assiette

Outil

à aléser

Outil couteau

Outil

à dresser

Outil à charioter et dresser

TOURNAGE

Fraise à surfacer

Fraise 3 tailles à denture alternée

Fraise à surfacer et à dresser Fraise à rainurer

FRAISAGE PLAQUETTES



Compléter le tableau suivant par des croix en faisant correspondre à chaque machine le(s) outil(s) convenable(s).

Outil Machine

A B C D

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Meules plates

Tour parallèle

Rectifieuse cylindrique

Perceuse sensitive

Fraiseuse universelle

12

Foret

Outil

à saigner

Outil

couteau

Outil à dresser d’angle

Outil à charioter

coudé

Outil à charioter

droit

Fraise à lèvres

Fraise

conique

Fraise

2 tailles

Fraise pour

rainure à T

Fraise 3 tailles

1

2

3

5

7

8

10

4

6

9

11

A

B

C

D

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