CREATION D’UN TABLEUR EXCEL AFIN DE CONNAITRE LA

MASSE NECESSAIRE A LA FABRICATION D’UNE BAGUE DE

ROULEMENT

Auteur : TASTEVIN Thibaud

Coordinateur : Mr IONESCU

Université Claude Bernard (Lyon 1)

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Résumé : J’effectue actuellement un stage à l’entreprise URB Rulmenti à Suceava. Ce stage a lieu du 21 Avril 2008 jusqu’au 28 Juin 2008 soit une durée de dix semaines. Durant cette période, j’ai effectué plusieurs tâches mais ce rapport ne traitera seulement que du travail le plus important : la création d’un tableur Excel afin de connaître la masse nécessaire à la fabrication d’une bague de roulement. Le but de ce tableur est de connaître la masse ainsi que la dimension du lopin initial nécessaire à la fabrication de la bague en rentrant seulement les dimensions, les surépaisseurs et les tolérances de la bague. J’ai effectué six tableurs pour six sortes de bagues différentes : les bagues intérieures et extérieures de roulement à contact radial, les bagues intérieures et extérieures de roulement à rouleaux coniques et les bagues intérieures et extérieures de roulement à rotule sur rouleaux.

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2) Travaux effectués durant le stage.

Au départ, mon projet devait occuper toute la durée de mon stage, soit dix semaines. Il s’agissait, de manière expérimentale, de trouver quels étaient les meilleurs réglages (vitesse de rotation, fréquence et force de pression du disque de rectification, vitesse de rotation de la broche) pour obtenir la meilleure rugosité possible pour le chemin d’une bague extérieure de roulement à contact radial. Mais la machine de rectification étant en panne, ce projet n’a pas pu avoir lieu.

Par conséquent, je n’ai pas eu de projet précis mais de nombreuses tâches destinées à aider l’entreprise au quotidien tout en m’apportant du point de vue technique et professionnel. Ces différents travaux demandaient une réalisation de trois à dix jours. Ce rapport ne décrira pas toutes les tâches une par une, ce qui serait ennuyeux et sans intérêt mais traitera du cas le plus passionnant et sur lequel j’ai passé le plus de temps.

2.1) Introduction au problème.

Les devis à URB Rulmenti sont calculés à partir de la masse d’acier utilisée pour le ou les sorte(s) de roulement commandée(s). Il est donc obligatoire de connaître de manière précise la masse d’acier nécessaire à la production d’un roulement, afin de donner un devis le plus précis possible.

Ma tâche se portait sur les bagues intérieures et extérieures de roulements à rouleaux coniques, sur les bagues intérieures et extérieures de roulements à contact radial et enfin sur les bagues intérieures et extérieures de roulement à rotule sur rouleaux. Il fallait, à partir des dimensions de la bague finale, connaître la masse d’acier nécessaire à sa réalisation. Ce problème a été réalisé par trois façons différentes : par manière analytique, par Excel et par Autocad. Il peut se réduire à l’actigramme suivant :

Pour m’aider dans mon travail, mon tuteur m’a prêtés deux livres issus de la documentation d’URB Rulmenti. Le premier décrit le processus de fabrication d’une bague (fig.4) permettant de savoir à quelles étapes, il y a des pertes d’acier tandis que le second traite des caractéristiques dimensionnelles et géométrique de la bague forgée (fig.5).

Figure 4 : documentation URB Rulmenti Figure 5 : documentation URB Rulmenti

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Figure 6 : Aperçu du tableur Excel pour une bague

intérieure de roulement conique.

Comme nous le montre le tableau à la page précédente (fig.6), nous avons en entrée le dessin de la bague finie dont nous voulons connaître le poids avec son dessin de définition (fig.5) afin de savoir quelles dimensions rentrer. Il ne suffit ensuite plus qu’à rentrer les surépaisseurs. Les dimensions de la bague forgée sont alors calculées par le tableur ainsi que la masse et la dimension du lopin.

2.2.3) Autocad.

On crée le dessin de la bague forgée plus bavure (dimensions connus à partir de la méthode analytique ou à partir d’Excel). On effectue ensuite une révolution de 360 degrés pour obtenir le volume exacte puis la masse exacte.

2.2.4) Vérification par la documentation URB Rulmenti.

Afin de vérifier si mon tableur donne une masse suffisamment précise, pour pouvoir l’utiliser soit pour les calculs de devis soit pour connaître les dimensions du lopin lors du lancement d’une nouvelle production de roulement, il a fallu comparer les masses donné par le tableur avec les masses exactes nécessaire à la fabrication d’une bague. Tout d’abord, j’ai pensé récupérer des bagues à la forge, de mesurer ses dimensions, de les rentrer dans le tableur et enfin comparer les deux masses obtenues. Mais cette méthode n’est pas suffisamment précise étant donné que la masse de la bague de la forge possède un intervalle de tolérance. Elle peut donc se situer dans la zone de tolérance du tableur mais il se peut que cet intervalle soit trop grand ou mal centré tout en englobant la masse de la bague pris dans la forge. La meilleure solution était alors de vérifié la validité du tableur à l’aide de la documentation d’URB Rulmenti. En effet, les ingénieurs ont calculées de manière exacte tous les intervalles de tolérances des bagues

Figure 7 : dessin en 3D de la bague forgée sous Autocad.

produites actuellement à URB. J’ai pu avoir accès à cette documentation, rentrer les dimensions ainsi que les tolérances pour comparer les masses obtenues par le tableur et les masses obtenues par les ingénieurs. J’ai pris un échantillon de 32 bagues dont les résultats sont donnés dans le tableau suivant (fig.8) :

Figure 8 : tableau récapitulatif des résultats

3) Conclusion.

Rapidité Précision

Analytique + +

Excel +++ ++

Autocad ++ +++

On s’aperçoit que la méthode analytique n’est pas bien. Elle est trop longue et fastidieuse, de plus le risque d’erreur est important.

La méthode Autocad est la plus précise. En effet, le logiciel calcule la surface exacte, on obtient donc la masse exacte. Par contre, cette méthode est un peu longue, elle nécessite de créer le dessin sur Autocad. De plus, il faut calculer soi-même les dimensions nécessaires à la création du dessin 3D, c’est-à-dire, calculer les dimensions de la bague forgée ainsi que les dimensions de la bavure.

La méthode Excel est la plus rapide. En effet, il suffit de rentrer les dimensions du roulement pour trouver instantanément la masse d’acier. De plus, cette méthode est suffisamment précise (erreur maximum de 2% par rapport à la masse trouvées par les ingénieurs).

J’ai crée six tableurs pour les six bagues les plus produites à URB Rulmenti : -bagues intérieures et extérieures de roulement à contact radial -bagues intérieures et extérieures de roulement à rouleaux coniques -bagues intérieures et extérieures de roulement à rotule sur deux rangées de rouleaux

Grâce à ces tableurs, les objectifs fixés en début de stage ont été atteints. On peut maintenant en mettant les dimensions, les surépaisseurs et les tolérances souhaitées connaître la masse ainsi que la dimension maxi et mini du lopin.

4) Bibliographie.

• Guide des sciences et technologies industrielles, Jean-Louis Fanchon, Nathan. • Documentation URB Rulmenti.