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ETAPE 2 : RECHERCHE DES DIRECTIONS D'ACCES POUR USINER LA PIECE.

Il s'agit de définir:

- les surfaces qui sont usinées et celles qui restent brutes.

- les directions d'accès possibles pour usiner les surfaces ou les groupes de surfaces de la pièce.

Nous en déduirons les directions d'accès optimales pour usiner les surfaces.

Pour des raisons économiques, toutes les surfaces d'une pièce ne sont pas usinées.

L'élaboration du brut permet d'approcher au mieux les formes définitives.

L'usinage est alors nécessaire pour les surfaces plus précises que celles données par le

brut.

C'est au préparateur de décider du choix des surfaces à usiner sur la pièce,

Une analyse des surfaces à usiner permet d'identifier les différentes possibilités de

position surface à usiner/machine en tenant compte:

- des possibilités techniques des outils (mode de génération, porte-à-faux, accessibilité).

- des possibilités des machines-outils envisagées.

Les surfaces ou groupes de surfaces (car elles sont rarement usinées isolément) sont

représentés par →→→→ un vecteur Wi en relation avec la direction d'accès de l'outil.

Il peut exister plusieurs vecteurs possibles pour un même groupe de surfaces selon le

mode de travail de l'outil. →→→→ En analysant les Wi, identifiés pour l'ensemble de la pièce, on pourra faire un premier choix des positions de la pièce par rapport à la machine.

En observant la morphologie de la pièce, et en s'appuyant sur les décisions de l’étape 1, on

définit les orientations possibles des surfaces ou des groupes de surfaces par rapport à l’axe de la broche de la machine.

→→→→ Ces directions sont notées Wi où i est l'indice de la surface considérée.. →→→→ →→→→ S'il y en a plusieurs pour un même groupe de surfaces, on les notera, Wi 1 Wi 2, etc.

→→→→ DEFINITION de Wi : C'est le vecteur qui donne l'orientation de la surface à usiner par rapport à la broche de la machine.

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METHODE : →→→→ Pour déterminer le nombre minimal de directions d'accès Wi , il faut:

1- Schématiser la pièce et déterminer les surfaces à usiner. →→→→ 2- Déterminer sur chaque surface les Wi possibles. → →→→→ 3- Regrouper les Wi équipollents afin de définir le nombre de Wi

compatibles avec les moyens envisagés

→→→→ →→→→ CONVENTION : Le vecteur Wi est orienté selon l'axe Z normalisé de la machine-outil défini dans le chapitre des moyens de production.

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DETERMINATION DES SURFACES À USINER

Le dessin de définition de la pièce à fabriquer contient toutes les indications nécessaires

pour que chaque surface soit parfaitement définie:

- dimensions.

- géométrie.

- situation relative.

- état de surface.

C'est au préparateur de décider si la surface doit être usinée ou si la surface doit rester

brute.

Le tableau ci-dessous donne les ordres de grandeur des tolérances dimensionnelles et

d'état de surface obtenus lors de la réalisation des bruts courants.

Les écarts géométriques sont implicitement compris dans les tolérances dimensionnelles.

→

DETERMINATION DES Wi POSSIBLES. En fonction de sa forme et de sa position, une surface usinée peut être positionnée de

différentes manières par rapport à la broche de la machine en tenant compte:

- des possibilités techniques des outils (mode de génération, porte-à-faux,

accessibilité).

- des possibilités des machines-outils envisagées.

NATURE DU BRUT IT DIMENSIONNEL (mm) ETAT DE SURFACE Ra (µµµµ)

MOULE AU SABLE 1< IT<3 25> Ra >6,3

MOULE EN COQUILLE PAR GRAVITE 0,3< IT<0,7 12,5> Ra >6,3

MOULE SOUS PRESSION 0,05< IT <0,15 6,3> Ra >0,8

MATRICE-ESTAMPE 1< IT <3 12,5> Ra >1,6

LAMINE 0,5< IT <1 Ra >12,5

ETIRE 0,05< IT <0,2 3,2> Ra >1,6

REGLE 3

Si à une surface est attachée une contrainte dimensionnelle,

géométrique ou d'état de surface plus restrictive que celle

obtenue lors de la réalisation du brut, alors elle doit être usinée.

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→

AIDE À LA DETERMINATION DES Wi. Rappel : Opérations de bases en fraisage

Obtention d’un plan � SURFACAGE

Remarque : Travail d’enveloppe � la géométrie de la surface obtenue ne dépend pas de la géométrie de l’outil.

Travail de forme � la géométrie de la surface obtenue dépend de la géométrie de l’outil.

Obtention de 2 plans combinés � SURFACAGE-DRESSAGE

Obtention de trous � PERCAGE

Surface obtenue : Cylindre

Outil : (1) Pointeur,

1 2

3

Opérations de Perçage

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Obtention de surfaces 3D � Copiage

Obtention de contours 2D � CONTOURNAGE (ext) – POCHAGE (int)

Surface obtenue : Quelconque

Outil : fraise à bout hémisphérique

Opérations de Copiage

Surface obtenue : Quelconque

Contour extérieur

Poche intérieure

Outil : fraise 2 tailles

Outil : fraise 2 tailles coupe au centre

Opérations de contournage - pochage

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Obtention de rainures � RAINURAGE

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→ Les trois tableaux qui suivent indiquent les différentes possibilités de Wi par type de surface ou groupe de surfaces rencontrés en fonction de l'accessibilité des outils.

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→

REGROUPEMENT DES Wi D ’UNE PIECE Pour réduire au mieux, le nombre de posages pour l'usinage complet de la pièce, il faut → regrouper les Wi en adéquation avec la qualité des surfaces et des moyens envisagé

.

→ Inventaire des Wi pour réaliser le plan , les deux alésages et la rainure.

→ → → → Seuls, WP1, Wφ1, Wφ2 et WR3 seront retenus. → WR3 correspond à l'usinage de la rainure à la fraise 3 tailles (voir tableau précédent)

REGLE 4

Si la pièce possède des surfaces ou groupements de surfaces → réalisables avec plusieurs Wi possibles, ils seront réalisés

avec les modes d'usinage permettant de minimiser le nombre → → total de Wi sur la pièce et de minimiser wi le nombre de

posages

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→ Regroupement des Wi

→ →

Les vecteurs Wi seront fusionnés sous un vecteur W unique.

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NOTA : on appelle spécifications serrées

- les cotes entre surfaces dont l'IT est inférieur à 0,05 mm.

- les spécifications de situation relative dont l'IT est inférieur à 0,05%.

La réalisation sans démontage de et E sur un centre de Fraisage-alésage permet l'obtention de 1’I T «serré» de 0, 02. → → →

On retient la solution WØ1 + WE1 = W

REGLE 5

Si des surfaces sont liées par des spécifications géométriques ou dimensionnelles serrées, elles seront, sauf impossibilité technologique, usinées sans démontage.

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APPLICATION.

BIELLE

1- Schématisation de la pièce et détermination des surfaces à usiner.

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→→→→ 2- Détermination des Wi possibles sur chaque surface.

Plan 1 : Plan de petite dimension 6 W possibles → Plan 3 : Plan de petite dimension 6 W possibles → Alésage 2 : Alésage débouchant 2 W possibles → Plan 4 : Plan de petite dimension 6 W possibles → Plan 5 : Plan de petite dimension 6 W possibles → Alésage 6 : Alésage débouchant 2 W possibles

Plan 7 : Plan de petite dimension avec →

une direction d’accès impossible 3 W possibles

Plan 8 : Plan de petite dimension avec →

une direction d’accès impossible 3 W possibles → Alésage 9 : Alésage débouchant 2 W possibles

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→→→→ 3- Détermination du nombre de W minimal.

→ On constate que toutes les surfaces sont usinables avec un Wi porté par + i ou par -i.

On peut donc, dans un premier temps, envisager la fabrication de la pièce avec un → → → seul W ou avec deux W dans la direction +/- i.