Processus de Fabrication1

Processus de production

1

CONTENU DU COURS

Chapitre I : Gnralits sur la mise en forme de la matire

I- Introduction

II- Principe de quelques procds de mise en forme

III- Mise en position isostatique et maintien dune pice

Chapitre II : Le tournage

I- Les diffrents organes dun tour parallle

II- Principales caractristiques dun tour

III- Les mouvements relatifs outil-pice

IV- Les tours

V- Les outils de tournage

VI- Gnration des surfaces sur le tour

VII- Montage des pices en tournage

VIII- Les conditions de coupe en tournage

Chapitre III : Fraisage

I- Introduction

II- Les fraiseuses

III- Les outils de coupe en fraisage

V- Position relative de la pice par rapport la fraise

VI- Usiner en fraisage

VII- Dtermination des conditions de coupe

Chapitre IV : Les travaux de perage, alsage et taraudage

I- Dfinition

II- Liaison entre les principales parties dune perceuses

III- Les mouvements de coupe et davance sur une machine-outil

VI- Classification des machines

V- Les outils de coupe

VI- Choix des outils et des conditions de coupe

Chapitre V : Choix des conditions de coupe

I- Phnomne dusure

II- Choix des conditions de coupe

III- Puissance de la coupe

Chapitre VI : Gnralits sur les mthodes dusinage

I- Dfinitions

II- Rgles principales

III- Applications

ANNEXE


2

CHAPTRE I

GENERALITES SUR LA MISE EN FORME DE LA MATIERE


3

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LA MISE EN FORME DE LA MATIERE I- Introduction

On remarque daprs lorganigramme prcdent que les procds de mise en forme des mtaux sont

fonction de ltat de la matire.

* En coquille

sous pression

* En coquille

par gravit

* Centrifuge

Etat de la matire

Etat liquide

Moulage

Etat solide Poudre

Faonnage Frittage

* Laminage

* Estampage

* Forgeage

* Meulage

* Rectification

* polissage

Abrasion

Sans enlvement de matire

Formage

Avec enlvement de matire

Dcoupage Usinage

Par liaisons permanentes

Assemblage

* Soudage

* Collage

* Rivetage Mtaux

massifs Mtaux en

feuilles

* Pliage

* Emboutissage

* Fluotournage

* Cisaillage

* Oxycoupage

* Poinonnage

Par coupe

loutil tranchant

Non conventionnel

* Tournage

* Fraisage

* Perage

Moule

Permanent Moule non

Permanent

*A modle permanent

-En sable

-En cramique

-En carapace

*A Moule fusible

-Cire perdue

Energie mcanique Energie chimique Thermochimique

* Jet deau

* Jet deau + abrasif

* Chimique

* Electrochimique

* Laser

* Electrorosion


4

Ils peuvent tre classs en trois grandes familles.

A partir de ltat liquide Moulage.

A partir de ltat solide Faonnage.

A partir de ltat pulvrulent (Poudre) Frittage.

II- Principe de quelques procds de mise en forme

Le tableau suivant donne les procds les plus frquemment utiliss :


5

Pro

fil

s

Pro

fil

s

Tournage

M : Tour E : Pices de

rvolutions

Fraisage

M : Fraiseuse E : pices

prismatiques

Rabotage

M : Etau-limeur

Raboteuse E : Banc de M.O

Perage

M : Perceuse E : Trous,

alsage, taraudage

Sciage M : Scie ruban

Scie alternative E : prparation

dbauches

Cisaillage

M : Cisaille E : Tles

Abrasion Mcanique

M : Rectifieuse E : Finition des

pices (cotes 0.01 et moins)

Abrasion chimique

M: Electrorosion E : Ebavurage

Matrice pour estampage, moule mtallique

OXYCOUPAGE

M : chalumeau

Oxycoupeur Pour toles fortes E : btis de

machines, boggies

SOUDAGE (mme mtaux) BRASAGE

(mtaux diffrents)

Procds -Chalumeau -Arc lectrique -Rsistance -Friction

M

tal

en

fus

ion

Moulage en sable

Autres procds -A la cire perdue -En carapace


6

Moulage en coquille

-Par gravit -Sous pression

M

ta

ux

en

po

ud

re

Frittage

M : Presse E : Bague auto

lubrifiante Plaquette doutils carbure

Lo

pin

Estampage

M : marteau-

pilon, Presse

Laminage

E : profils

M

tau

x e

n f

eu

ille

s

Pliage

M : presse

plieuse (surfaces dveloppables) E : lments de

carrosseries

Emboutissage

M : presse

(surfaces non dveloppables) E : lments de carrosseries

Repoussage ( e constant) Fluotournage

( e non constant)

M : tour repousser

N.B : M : Machine ; E : Exemple demploi

III- Mise en position isostatique et maintien dune pice :

Pour usiner une pice il faut :

La mettre en position isostatique pour liminer les six degrs de libert ;

La maintenir pour quelle garde la mme position sous leffet des efforts de coupe.

Les axes de dplacement des machines-outils constituent un rfrentiel de base OXYZ.


7

La fabrication des pices en srie impose que les pices occupent une et une seule posit ion par

rapport aux outils.

Une fois la pice est mise en position, il faut limmobiliser pour quelle puisse supporter les efforts de

coupe.


8

Exemples :

1- Pices prismatiques :

2-Pices cylindriques :

Longues (LD) :

Courtes : (L D )

Mise en position isostatique dfini par : -. -. Maintien dfini par : -.

X

Y

Z

X

X

Rfrentiel de mise en position dfini par : -.. - -. Maintien dfini par : -

33

X

Y

17

37

Rfrentiel de mise en position dfini par : -. -. Maintien dfini par :

-.

Y

43

66


9

APPLICATIONS

Faire le reprage isostatique des pices suivantes pour pouvoir usiner les formes en traits forts,

en tenant compte des tolrances et des tendues de surfaces.

Exercice 1 :

a) b)

Exercice 2 :

a) b)

36 32

10

36 32

10

Z

X

X Y

X

Y


10

Exercice 3 : montages usuels utiliss en tournage.

a) Montage en lair :

b) Montage mixte :

c) Montage entre pointes :

Rfrentiel de mise en position dfini par :

Donnes :

Rfrentiel de mise en

position dfini par :

Donnes :

Rfrentiel de mise en

position dfini par :

..


11

CHAPITRE II LE TOURNAGE


12

CHAPITRE II LE TOURNAGE

I - Introduction.

Le tournage est un procd dobtention des pices de rvolution par enlvement de matire en

utilisant un outil tranchant.

I.1 - Les diffrents organes dun tour parallle.

II.1.1- Liste des organes dun tour parallle (Voir Figure- 1 -).

A : Banc ou bti B : Poupe fixe ou motrice C : Broche D : Tranard E : Poupe mobile F : Moteur G : Poulie H : Courroies trapzodales I : Boite de vitesses des avances J : Levier de changement de vitesse de la broche K : Levier inverseur du mouvement des avances. L : Train dengrenages de liaison entre la broche et la boite de vitesse. M : Levier de changement de vitesse de la broche. N : Vis mre. O : Levier dembrayage de lcrou de la vis mre. P : Barre de chariotage. Q : Levier dembrayage de la transmission du mouvement de la barre de chariotage au tranard. R : Tourelle porte-outil S : Chariot suprieur ou chariot porte-outil. T : Chariot transversal. U : Chariot principal ou infrieur V : Manivelle de commande de tranard W : Barre dembrayage du mouvement de la barre de chariotage. X : Contre-pointe Y : Volant de commande du dplacement de la contre pointe. Z : Levier dembrayage gnral et frein. A1 : Support de train dengrenage. C1 : Mandrin V1 : Manivelle de commande de T. V2 : Manivelle de commande de S. S1 : Glissire orientable.


13

Figure -1- Liste des organes dun tour parallle


14

I.1.2- Liaisons entre les diffrents organes dun tour parallle.

Figure- 2 liaisons entre les diffrents organes du tour parallle

II- Principales caractristiques dun tour

Parmi les caractristiques nous citons :

longueur entre pointe (Lep), suivant les modles de 0.5 10 m ;

hauteur des pointes (Hp) 100 500mm, elle caractrise le diamtre maximal des pices usinables

sur le tour ;

puissance du moteur 1 25 KW, elle permet de dfinir la section maximale admissible du copeau ;

gamme de frquence de rotation de broche et gamme des avances longitudinales et transversales

par tour de pice.

Unit de rotation

(1) poupe fixe (2) broche

P.P Pice

Ou

til

P.O (4)

Coulisseau porte outil orientable (11)

Unit de transmission

-Longitudinale- Trainard (8) -transversale - chariot (9)

Boite des

vitesses davances (3)

Moteur

1 ou 2 vitesses

Vis mre (10)

Boite des

vitesses de coupe

Barre de chariotage (7)

Porte pice ou

porte outil

secondaire la

contre poupe (6)

Bti


15

Exemple : TOUR CAZENEUVE HB 500 (Voir Figure -3-)

Figure -3- Tour CAZENEUVE HB 500 (Moteur : 9 kW)

Vitesses de la broche

200 32 40 5O 65 80

100 125 160 200 250 315

400 500 630 800 1 000 1600

III- Mouvements relatifs entre loutil et la pice usiner

Mouvement davance Mouvement de coupe Mouvement de pntration

Pice

Outil

Figure 4 : travail extrieur

Figure 5 : travail intrieur

13

00

Caractristiques

Hauteur de pointes 200 mm admis au-dessus du banc 500 mm admis au-dessus du tranard 448 mm

admis au-dessus des chariots 220 mm

Distance entre pointes 1000 mm

Course maxi transversale 280 mm Course maxi chariot sup. 140 mm

Course maxi fourreau contre pointe. 150 mm

Pas de la vis-mre 5 mm Section maxi-outils 20 x 20

Alsage broche 40,5 mm

Conicit broche CM 5

Conicit contre Pointe CM 5

Pas mtriques 3,75 4 4,5 4,75 5 5,5 6 6,5 7

1,5 2 2,25 2,375 2,5 2,75 3 3,25 3,5

0.75 1 1,125 1,1875 1,25 1,375 1,5 1,625 1,75

Avances : transversale et longitudinale 1/10me

du pas

Les mouvements relatifs entre loutil et la pice dans le cas de tournage sont :

Mouvement de coupe (Mc): Cest le mouvement principal qui permet la coupe de la

matire il est donne par rotation de la pice usiner

Mouvement davance (Ma ou Mf) : cest le mouvement rectiligne donn loutil.

Celui-ci se dplace suivant la surface usiner afin de rencontrer la matire enlever.

Mouvement de position (pntration) (Mp ou Mf) : Cest le mouvement qui dtermine la

profondeur de coupe il rgle la profondeur de passe, donc lpaisseur du copeau.


16

IV- Les tours On peut les classer en deux catgories IV.1- Le tour semi-automatique

Destination Particularits

Usinage de petite

et moyenne srie

Pices prisent dans

la barre et

trononn

en dernire

opration

Nombre de poste portes-

outils (figures 6et 7)

Nombre de bute de fin

de course

Action de loprateur

* 4 sur la tourelle avant

* 1sur la tourelle arrire *

6 ou 8 sur la tourelle

rvolver qui est axe

vertical ou horizontal

* Sur chaque poste de la

tourelle rvolver on peut

monter un porte-outil

pouvant recevoir 2 ou 3

outils

* 1 sur le chariot de

copiage

* Pour la tourelle avant :

- 4 pour les

dplacements

longitudinaux

- 4 pour les

dplacements

transversaux

* Pour la tourelle arrire1

*Pour la tourelle revolver

6 ou 8 pour

les dplacements

longitudinaux

Il commande

essentiellement :

* Le serrage de la pice ;

* Les mouvements

automatiques des

chariots

* La rotation de la tourelle

rvolver (elle se produit

en fin de recul du chariot

porte tourelle)

Figure 6 : Diffrentes postes porte-outils dun tour semi-

automatique

Figure 7 : porte-outil 3 postes

Les tours parallles : Il sont rservs aux travaux unitaire et en petite srie.

Les tours spciaux automatiques et semi automatiques : ils sont destins au travail en srie.

LES TOURS


17

IV.2- Tours automatiques

Aprs rglage, ils ne ncessitent pas la prsence permanente de loprateur.

On distingue deux classes

IV.2.1 les tours mono broches

Ils sont drivs directement du tour semi-automatiques tourelle rvolver.

On y retrouve pratiquement les mmes postes outils mais le cycle de dplacement des chariots est

automatique

Machines programmes convertibles

Principe de fonctionnement Domaine dutilisation

Les longueurs des courses et lordre de droulement des diffrentes

oprations sont assures par des cames.

Tout changement de la pice entrane un changement de came et un

rglage complet dont la dure est trs longue

Trs grandes

Pices prises dans la

barre

Machines programmes modifiables

Les machines commande programme

Les machines commande numrique

Principe du fonctionnement

Domaine dutilisation

Principe du fonctionnement Domaine dutilisation

Les diffrentes

positions des organes

mobiles sont obtenues

par des butes (de fin

de course).

Lordre de

droulement des

diffrentes oprations

est assurs par un

programmateur

utilisant comme

support de

programme : une

matrice fiches diodes

une carte

perforeetc.

Petite et

moyenne

srie

Les diffrentes positions des organes

mobiles sont commandes

numriquement en partant du

programme introduit dans la machine

par une bande ou par un pupitre de

programmation.

Le changement de programmation est

trs rapide.

La commande numrique est

beaucoup plus souple et plus rapide

mettre en uvre que la commande

programme

Cette dernire tend disparatre

On trouve des tours

commande numrique

conus pour :

-la grande srie ils sont

quips de tourelle

rvolver et permettent un

approvisionnement

automatique des pices

-la petite et moyenne

srie extrieurement ils

se prsentent comme

des tours parallles

amliors mais dans ce

cas le cycle dusinage

est entirement

automatique

Tours automatiques

Les tours multibroches Les tours monoblocs

Machines programmes convertibles

Machines programmes modifiables

Les machines commande programme

Les machines commande numrique


18

V- Les outils de tournage :

Un outil est caractris par sa partie active

V-1 outils en acier rapide (ARS) pour travaux dextrieur

V-2 outils en acier rapide (ARS) pour travaux dintrieur

Partie active

Cramique Acier rapide NFE 66-361 371

Plaquettes HES brases NFE66-331 343

Plaquettes amovibles jeter

Carbure


19

V.3- Les outils plaquette de carbure :


20

VI- Gnration des surfaces sur le tour

VI.1- Formes extrieures


21

VI.2- Formes intrieures


22

VII- Montage des pices en tournage VII.1-Montage en lair (figure 8) Le montage des pices seffectue laide des mandrins (exemples : figures 9 et 10)

Figure-8- Figure-9- Figure-10- VII.2-Montage mixte (figure 11) Figure-11- VII.3-Montage entre pointes (figure 12) Figure-12- Montage entre pointes figure -13- Le plateau pousse-toc Cas Pices trs flexible (figure 14) :

Figure -14- Montage avec lunette suivre En cas de pices trs flexible lorgane de soutien est une lunette.

La pice doit tre centre. La mise en position et le blocage sont assurs par deux pointes places

lune dans le nez de la broche lautre dans le fourreau de la contre pointe, lentranement, est

assur par un organe (toc ou collier (figure 13))

Si la longueur libre de la pice devient

importante on utilise un montage entre

mandrin et pointe, dit montage mixte.


23

VII.3.1-Rglage de la contre poupe pour raliser une pice cylindrique

Pour excuter une pice cylindrique, il ne suffit pas de se fier aux repres, mais il faut encore vrifier

cette position, soit avant de commencer le travail, soit en cours dexcution.

VII.3.2- Rglage prcis avant de commencer le travail.

Figure -16- Montage entre pointes

Il seffectue laide dun comparateur et un cylindre rectifi (figure 16).

Le cylindre (C), de diamtre quelconque et de longueur L sensiblement gale celle de la pice

usiner, est mont entre pointes.

Un comparateur (A), dont la touche est place hauteur des pointes, est fix sur le porte-outil. Par le

dplacement du tranard (T), on amne successivement le comparateur aux extrmits du cylindre. Il

indique les carts et les rglages transversaux F et F1 qui doivent tre effectus sur la contre poupe

pour assurer le rglage.

VII.3.3-Rglage par calibrage

a- Pour lusinage de pices courtes ou de moyennes longueurs.

Aprs avoir plac les repres de la contre poupe

en concordance, on excute une lgre passe de

chariotage L, aussi longue que possible, sur

la partie usine de la pice (figure 17) , puis on vrifie

les extrmits et on corrige la contre poupe

jusqu' ce que les diamtres D et D1 soient identiques.

b- Pour lusinage des pices longues

Le chariotage dune passe sur une grande longueur

exige une perte de temps qui nest pas ngligeable,

surtout si lopration doit tre rpte .On se contente

donc de pratiquer aux extrmits de la pice, deux

portes D et D1, de faible longueur (figure 18) .

Puis on compare le diamtre de ces deux portes

et on procde la correction de la contre poupe,

suivie dune nouvelle passe et ainsi de suite jusqu ce que D = D1

Figure -18-

Figure -17-


24

VII.3.4-Plateau pousse-toc. Le plateau pousse-toc (figure 19) se visse et se bloque

sur le nez de la broche. Il entrane la pice par lintermdiaire

du pousse-toc et dun toc.

VII.3.5-Tocs dentranement Utiliss pour lentranement des pices de petits et de moyens diamtres, les tocs se font queue droite, queue coude, ou mchoires (figure 20).

Figure -20- Toc dentranement

La vis permet de serrer la pice sur le toc et de la rendre solidaire de celui-ci. Cest la queue du toc et

non la vis qui doit tre entrane par le pousse-toc.

Si lon emploie un toc queue coude, il faut viter que lextrmit de celle-ci ne vienne appuyer sur le

fond de la rainure dentranement car la pice risquerait de mal

porter sur les pointes (figure 21).

VII.3.6-Bouchons de centrage.

Le montage entre pointes de pices perces ou alses ncessite

parfois lutilisation de bouchons de centrage.

Bouchons de centrage.

Ce sont de petits cylindres pauls munis dun centre ; ils

semmanchent trs lgrement force dans les alsages et permettent ainsi le montage en pointes

(figure 23).

Lorgane dentranement, toc, se fixe sur la pice mais jamais sur le bouchon. Figure-23- Montage dun bouchon de centrage

Figure-19- Plateau pousse-toc

Figure-19- Plateau pousse-toc

Figure-21- Montage dun toc


25

VIII- Les conditions de coupe en tournage

VIII.1- Paramtres de coupe

Vc : vitesse de coupe (m/mn) F : avance par tour (mm/tr) P : profondeur de passe (mm)

VIII-2 Paramtres de rglages sur machine :

* la frquence de rotation de la broche N(tr/mn)

Qui est lie la vitesse de coupe et le diamtre de la pice tourner D(mm) par la relation suivante

)(.

)/(1000)/(

mmD

mnmVcmntrN

* La vitesse davance Vf (mm/mn) est lie lavance par tour f(mm/tr) par la relation suivante

)/()./()/( trmmfmntrNmnmmVf


26


27

IX -APPLICATION :

Soit charioter un cylindre en C40 (XC 42) de diamtre 32 mm en deux passes partir d'un brut de 35

mm avec un outil charioter plaquette carbure.

Un extrait de la gamme des vitesses de rotation de la broche du tour et celle des avances sont donnes ci-dessous :

Gamme des frquences de rotation N (tr/mn)

Gamme des avances f (mm/tr)

1-Dterminer la valeur de la profondeur de passe a [mm].

2-Choisir une vitesse de coupe Vc [m/min]

3-Dterminer l'avance f (mm/tr), puis choisir une avance approprie d'aprs la gamme des avances.

4-Calculer la frquence de rotation N(tr/mn), puis choisir une vitesse adapte d'aprs la gamme

des frquences.

5-Calculer la vitesse d'avance Vf[mm/min].

6-En dduire le temps effectif d'usinage.

Rponses :


28

CHAPITRE III LE FRAISAGE


29

CHAPITRE IV

LE FRAISAGE

I- Introduction

En fraisage les surfaces (gnralement planes) sont engendres par la rotation dun outil artes

coupantes multiples et la translation de la pice.

Le Mouvement de coupe Mc appliqu loutil par la broche de la fraiseuse.

Le mouvement de coupe Mf appliqu la pice solidaire de la table

II- Les fraiseuses

II.1- Les fraiseuses universelles :

Elles tirent leur nom de la position variable que peut prendre laxe de la broche porte-outil et de la

varit de surfaces quelles sont susceptibles dusiner (surfaces planes, cylindriques, hlicodales, de

forme, etc...).

Les fraiseuses universelles peuvent travailler avec laxe fraise horizontal, par fixation dune tte

universelle, laxe de la broche peut prendre une position verticale ou oblique comme lindique la figure

(1).

Toutes les fraiseuses prsentent la mme disposition gnrale des organes mcaniques

(figure 2).

Les fraiseuses

Dans les deux cas, loutil fraise est anim du mouvement

circulaire de coupe Mc, alors que la table est anime du

mouvement davance horizontal Ma.

Les fraiseuses

universelles

Les fraiseuses de productions

Elles sont essentiellement dans les

ateliers doutillages ou de fabrication

une petite srie.

Elles sont destines au travail en mthode srie.

Elles sont branche verticale ou horizontale,

les mouvements de chariots sont en gnral automatiss.


30

II.2- Les machines mono broches

A console : La table porte pice est mobile en

hauteur. Elles ne conviennent pas pour

supporter des pices lourdes (figure 1)

A banc fixe : La table porte-pice nassure

que le mouvement longitudinal. Elles

conviennent beaucoup mieux pour supporter

les pices lourdes (figure 2).

Figure 1 : Fraiseuse universelle Figure 2 : Liaisons entre les diffrents organes

dune fraiseuse


31

II.2 Centre dusinage

Lorsque les sries de pices le justifient et

lorsque le nombre doprations et de

changements doutils ncessaires lusinage

dune pice est important, on fait appel des

machines assurant le chargement et le

dchargement automatique des outils. Ces

fraiseuses particulires sont appeles centres

dusinage (figure 3).

Ces machines ne demandent pas une prsence

permanente de loprateur

II.3- Les Machines broches multiples

Laugmentation du nombre de ttes supports du

mouvement de coupe permet dusiner

simultanment sur plusieurs surfaces.

Fraiseuses table rotative (figure 4a). Elles

permettent lusinage en continu des pices. Les

temps de montage, dmontage des pices sont

masqus par les temps de coupe.

II.4- Les fraiseuses reproduire

Les fraiseuses reproduire permettent de

reproduire suivant deux trois axes la forme

reprsente par un modle (ou gabarit). Un

pantographe permet une reproduction en

rduction ou avec symtrie.

Un palpeur est assujetti, par un dispositif

hydraulique ou lectrique, suivre le profil dun

gabarit et transmettre ses dplacements

une table porte-pices (figure 5).

Ces machines sont utilises essentiellement

pour les travaux lunit (outillages de presse,

coquilles mtalliques, etc).


32

III- Les outils de coupe en fraisage :

Les outils de coupe en fraisage sont classs en deux grandes familles :

1- Les outils tranchants multiples en aciers rapides

2- Les outils avec plaquettes rapportes en carbure mtallique.

III.1- Caractristiques des fraises : a) La taille: Suivant le nombre darrtes tranchantes par dent. On distingue les Fraises une taille (1),

deux tailles ou trois tailles.

b) la forme : suivant le profil des gnratrices par rapport laxe de loutil, on distingue : les fraises

cylindriques, coniques (2) et les fraises de forme.

c) La denture : suivant le sens dinclinaison des artes tranchantes par rapport laxe de la fraise,

on distingue : les dentures hlicodales droite (3) ou gauche (4) etc....

d) les dimensions :

* Pour une fraise deux tailles : diamtre et hauteur taill.

* Pour une fraise trois tailles : diamtre de loutil, paisseur et diamtre de lalsage.

* Pour une fraise conique : langle, le diamtre de loutil et lpaisseur (2).

1 2 3 4


33


34


35

IV Modes de fraisage

Modes de fraisage Ralisation

Fraisage de face Laxe de la fraise est perpendiculaire au plan frais

Procd dobtention de surfaces planes o lon ne retrouve aucune

trace de la forme de la gnratrice de la fraise.

Le mode de fraisage est galement appel fraisage en bout symbole frb.

Fraisage de profil

La gnratrice de la fraise est parallle la surface usine.

Procd dobtention de surfaces planes ou quelconques dans des

positions diverses.

Ce mode de fraisage est galement appel fraisage en roulant symbole

frr.

Fraisage combin

Les deux modes de fraisage peuvent se trouver en application au cours

dune mme opration. Cest le cas des fraises 2 tailles, 3 tailles,

travaillant simultanment de face et de profil.

V- Position relative de la pice par rapport la fraise.

Type de fraisage Ralisation

Fraisage en opposition :

Le mouvement davance Mf de la pice et le mouvement de coupe

Mc de la fraise dans la zone fraise sont de sens contraire.

La pice tend tre souleve par laction R

.

Fraisage en concordance ou en avalant : Le mouvement davance Mf de la pice et le mouvement de coupe

Mc de la fraise dans la zone fraise sont de mme sens.

La pice tend tre plaque sur le porte pice sous laction de R

.

Fraisage de face :

La zone fraise est simultanment en opposition et en concordance ;

il convient cependant de dsaxer lgrement la pice, par rapport

laxe de la fraise, dans le but davoir un quilibre des efforts des

deux zones en concordance et en opposition.


36

VI- Usiner en fraisage :

En plus de lopration de surfaage, en fraisage on peut faire les oprations dusinages suivantes :

Types de lopration Ralisation

De gauche droite :

a- Rainure en T

b- Rainure en U

c- Entaille

Fraisage des faces obliques

- Rainure en V

- Rainure en queue daronde

- Chanfrein

Centrage, perage, alsage des petits diamtres

Alsage, lamage, chariotage, surfaage et dtourage des grands diamtres.

VII Dtermination des conditions de coupe Pour un bon droulement de lopration de fraisage, le technicien doit respecter les conditions de coupe

tel que :

* La vitesse de coupe. (VC).

* La frquence de rotation de la broche N

* La profondeur de passe ap

* Lavance par dent fZ ou par minute Vf.


37

a- Vitesse de coupe :

Comme le cas du tournage on a Vc =1000

N . d .

* Vc en [m/min]

* D : diamtre de la fraise en (mm).

* N :frquence de rotation de la broche en [tr/min]

La vitesse de coupe dpend de :

* La matire de la pice usiner

* Le matriau de loutil (fraise)

* La nature de lopration dusinage (bauche ou finition).

* Le type de fraise utilise.

* Les conditions de lubrification (travail sec ou lubrifi).

b- Frquence de rotation :

La vitesse de coupe Vc tant donne par des tableaux il convient de dterminer la frquence de rotation

N :N = d

1000Vc

c- Lavance :

Lavance sexprime par le dplacement relatif de la pice par rapport loutil, on distingue :

* Une dent, cest lavance par dent fz, [mm/dents]

* Un tour, cest lavance par tour f, [mm/tr]

* Une minute, cest lavance par minute Vf, [mm/min]

fz : avance par dent en [mm/dents]

f : avance par tour en [mm/tr] : f = fz . Z

Vf : Vitesse davance en [mm/min]

Vf = f . N = fz .Z . N

Avec : Z : nombre de dents de la fraise

N : frquence de notation en (tr/min)

fz : dpend de : * la nuance usiner * matriau de loutil * type de la fraise

Fraisage de face Outil A.R.S. Outil carbure

Matriaux usins Vc

fz Vc fz Ebauche Finition

Aciers Rm 70 hbar 22 26 0.15 90 0.2

Aciers Rm de 70 100 hbar 18 22 0.12 70 0.2

Aciers Rm de 100 120 hbar 16 20 0.1 60 0.15

Fonte Ft 20 22 26 0.15 70 0.25

Fonte GS 16 20 0.12 60 0.2

Laiton 60 80 0.1 220 0.3

Bronze 40 55 0.1 180 0.2

Alliages daluminium 100 140 0.1 250 0.2

Une fois Vc et fz sont dtermines, on peut alors utiliser labaque ci-dessous :


38

d) Coefficients de correction apporter lavance par dent fz en bauche * Fraise 1 taille : k = 1

* Fraise 2 tailles queue : k = 0.4

* Fraise 2 tailles trou : k = 0.7

* Fraise 2 dents rainurer : k = 0.4

* Fraise 3 tailles : k = 0.4

* Fraise profil constant : k = 0.4

Pour lbauche fz (bauche) = fz.k

Pour la finition : fz = fz (bauche) /2


39

e) Temps de coupe :

Si L reprsente la longueur de la passe en millimtres, le temps de coupe (tc) correspondant pour

leffectuer est dtermin par la relation :

nZzfL

VLt

f

c

tc : temps de coupe en minutes

Vf : avance en mm/min de la pice.

f) Profondeur de passe :

La profondeur de passe (ap) dpend de :

* La surpaisseur usiner

* La nature de lopration (bauche ou finition).

Elle tend diminuer, lorsque les exigences dimensionnelles gomtriques et dtat de surface

deviennent plus rigoureuses.

Elle ne doit pas tre cependant infrieur au copeau minimum


40

Application :

}

On donne e = d = 5mm

Soit surfacer en bauche et finition une pice en bronze de longueur l = 30mm, avec une

fraise 2 tailles queue de 32 mm en A.R.S. et de Z = 5 dents.

1) Dterminer suivant le matriau de la pice :

* La vitesse de coupe Vc pour lbauche et pour la finition en (m/min)

* Lavance par dent fz en (mm/dents)

2) Donner le coefficient (k) de correction apporter lavance par dent fz en bauche.

3) calculer alors lavance par dent en bauche fz (bauche) et en finition fz (finition)

4) calculer la frquence de notation de la broche N en (tr/min) pour lbauche et pour la finition

5) Calculer alors la vitesse davance Vf en (mm/min) pour lbauche et pour la finition.

6) calculer le temps de coupe (tc) pour lbauche et pour la finition et comparez-les.

Rponse

... ... ...


41

CHAPITRE IV :

LES TRAVAUX DE PERAGE, ALESAGE ET TARAUDAGE


42

Chapitre IV Les travaux de perage, alsage et taraudage

I- Dfinitions

a) Perage : le perage est une opration qui consiste forer un trou en pleine matire.

b) Alsage : lalsage est une opration de finition qui consiste amliorer les caractristiques

gomtriques, dimensionnelles et de position du trou existant. Lusinage peut se faire laide dun outil

de forme (ex. figure 1 : alsoir) ou outil denveloppe (ex. figure 2 : grain dalsage).

c) Taraudage : le taraudage est opration qui consiste raliser des filetages intrieurs laide dun

outil de forme appel taraud (figure 3 : taraud).

Figure -1- Figure -2- Figure -3- II- Liaisons entre les principales parties dune perceuse III- Les mouvements de coupe et davance sur une machine-outil

La gnration des surfaces de perage, alsage, taraudage et lamage ncessite deux mouvements :

une rotation autour de laxe de loutil appele mouvement de coupe (Mc);

une translation parallle laxe de loutil appele mouvement davance (Ma).

Les deux mouvements sont suivant les machines utilises, communiqus la pice ou loutil.

Remarques Dans le cas de taraudage, les vitesses de rotation et de translation sont conjugues.


43

Les mouvements de rotation et de translation sont suivant les machines utilises , communiqus la

pice ou loutil ( figures 4a,4b et 4c).

Loutil est choisi en fonction des caractristiques dimensionnelles et gomtriques de la forme

intrieure gnrer, les mmes outils indiffremment utiliss sur une fraiseuse, une perceuse ou un

trou, leurs conditions de coupe et les prcautions dutilisation respecter sont identiques.

La perceuse est la machine la mieux adapte aux travaux de perage.

IV - Classification des machines IV.1- Les machines percer Les perceuses se diffrencient essentiellement par leur capacit de perage et le type de production

(srie ou unitaire) pour lesquelles elles sont conues.

Dans tous les cas, loutil est anim du mouvement circulaire de coupe (Mc) et en gnral du mouvement

davance (Ma).

IV.1.1-Classification

Le classement tient compte du:

type de guidage de lorgane porte-outil (colonne, montant, portique) ;

mode de commande de dplacement du porte-outil (automatique ou sensitif) ;

mode de dplacement des tables mouvements croiss (manuel, automatique) ;

nombre et de la disposition des broches porte-outils.

VI.1.2- Perceuses sensitives

Les perceuses sensitives sont poses sur un socle ou sur

un tabli, la descente de la broche est manuelle (sensitive).

Elles sont utilises :

pour le perage des trous de petits diamtres (


44

perceuses broches multiples ;

units dusinage.

IV.2- Les alseuses les alseuses permettent toutes la ralisation de : perage, lamage, alsage, taraudage.

Certaines autorisent le surfaage et les oprations de fraisage. Ces machines sont trs souvent dotes

de dispositifs de commande numriques.

IV.2.1- Les alseuses broche horizontale Les alseuses montant fixe (figure 6).

Les alseuses montant mobile (figure 7).

Les alseuses multibroches.

IV.2.2-Les alseuses broche verticale Les perceuses alseuses.

Les perceuses alseuses fraiseuses.

V- Outils de coupe de perage, dalsage et de taraudage

Les outils employs dans les oprations de perage, alsage et taraudage varient suivant le genre de

trou raliser, la prcision et le fini commands, et la manire usiner. Ces outils peuvent tre classs

en deux catgories.

Outils pour le perage de trou de pleine matire

Foret hlicodal A

Mche centrer B

Outils pour lalsage et le taraudage de trous existants : Alsoir cylindrique C Alsoir conique D Fraise lamer ou chambrer E Fraise conique pour fraise F Taraud G


45

V.1-Les outils de perage

La forme de loutil de perage varie sensiblement suivant la matire percer et la gomtrie du trou

raliser

V.1.1- foret hlicodal conique (figure8)

Ce foret est employ pour lexcution des trous faible conicit, comme les trous pour goupilles

coniques. Les cordons de guidage sont coupants.

Ce foret est gnralement utilis avec une trs faible avance automatique.

Avec une avance sensitive on risque de coincer le foret et de le rompre.

V.1.2-Foret hlicodal tag (figure9)

Utilis pour raliser des trous tags ou pour lbauche du trou alser conique.

Il est constitu par un corps comportant diffrents diamtres.

V.2 - Les outils dalsage

En plus des outils qui ralisent directement le perage, il en existe dautres qui permettent la finition ou

lalsage de trous cylindriques ou coniques dj existants.

V.2.1-Foret alseur (figure 10) : le foret alseur rassemble au foret hlicodal ordinaire, mais est plus

robuste et plus prcis. Il est employ pour lbauche et la demi-finition.

V.2.2-Les alsoirs (figure 11)

Ces outils peuvent tre utiliss soit la main, soit sur machine, ils servent donner des dimensions

prcises et finir des trous cylindriques dj percs.

Les alsoirs permettent denlever de 0,1 0,4 mm dpaisseur de mtal, selon la grandeur du

diamtre et la vitesse de rotation de la broche.

V.3- Les outils de taraudage La ralisation des filetages intrieurs par taraudage en une seule passe est trs utilise parce quelle

est rapide et simple mettre en uvre.

Le choix du taraud dpend du type du trou (borne ou dbouchant), de la profondeur du trou (normal ou

profond) et de la matire usiner.

Trou dbouchant : (figure 12) la conception du taraud doit permettre

un dgagement des copeaux vers lavant

Trou borne :(figure 13) la forme du taraud doit permettre une remonte des copeaux : taraud

goujures hlicodales droite (trou profond).


46

Exemples des tarauds et leurs domaines dutilisation

VI- Choix des outils et des conditions de coupe

VI- Perage

Choix du foret en fonction de la matire percer

Les conditions de coupe en perage et alsage


47

Tableau des valeurs indicatives des conditions de coupe en perage et alsage


48

VII- ALESAGE choix de lalsoir en fonction des conditions dutilisation


49

Choix de la vitesse de coupe, de lavance et de la surpaisseur au diamtre

VI.3-Taraudage

Choix du taraud en fonction de la matire tarauder


50

Choix du taraud en fonction de la nature du trou tarauder

Choix des conditions de coupes en taraudage en fonction de la matire tarauder :

pour des conditions de lubrification normales la dure de vie est d'environ 90 minutes

Conseils de mises en uvre remarques

Pour le taraud

Rentre Gun chasse le copeau vers l'avant: utiliser pour les trous dbouchant.

Les filets alterns rduisent considrablement le frottement et le bourrage et par suite, la puissance

absorbe par la coupe.

Pour la machine et pour le montage porte-pice

Dans le cas des gros diamtres, prvoir une puissance la broche suffisante

Ne pas perdre de vue le cycle opratoire suivant

Approche - engagement - taraudage - fin de taraudage - arrt - inversion de sens recul - dgagerons:


51

Chapitre V CHOIX DES CONDITIONS DE COUPE


52

Chapitre V

CHOIX DES CONDITIONS DE COUPE

Facteurs de choix

Le choix des conditions de coupe (Vc, f, a etc...) pour une opration donne dpend du type

dopration raliser:

en bauche : rechercher le dbit de copeau maximal au cot minimal ;

en finition : rechercher la qualit dimensionnelle, macro gomtrique de la surface. Le principal

paramtre prendre en compte tant la rugosit de la surface usine.

Ce choix dpend aussi : du matriau usiner ; de loutil de coupe choisi ;des efforts de coupe

(limite de la puissance de la machine).la dure de vie T de larte de coupe.

I- Dure de vie T de larte de coupe

I-1- Phnomne dusure

Le phnomne dusure des faces de loutil provoquant lrosion de larte de coupe est la consquence

de diffrents phnomnes : chocs mcaniques et thermiques, abrasion, diffusion, arte rapporte. Les

critres retenus pour caractriser lusure sont : en dpouille VB (de 0.3 0.6 mm) ; la profondeur du

cratre KT ( de 0.15 0.25mm ) voir figures 1et 2

% - largeur du cratre

M- distance du centre du

cratre au profondeur du

cratre


53

I-2- Dfinition

La dure de vie T dun outil (ou dune arte de coupe)

correspond la valeur du temps de coupe effectif

ralis en partant dun outil neuf jusqu' ce quil

atteigne le critre dusure fix (VB ou KT)

I-3- modle de Taylor

Taylor propose une relation entre T et Vc, on lappelle modle ou loi de Taylor

Vc T n = C

Vc : vitesse de coupe en m/min ; T : dure de vie de larte de coupe en min ; C : constante ;

n : exposant de Taylor, il prend pour valeurs moyennes 0,1 0,2 pour les outils en acier rapide ; 0,2

0,3 pour les outils en carbure

Reprsentation graphique de la loi de Taylor

Le diagramme est chelle logarithmique, la courbe reprsentative (figure 3) peut tre assimile une

droite (droite de Taylor ). Dans la gamme de vitesses usuelles, elle a pour quation :

log T = (1/n) (log C log Vc )

Exemple

Droite de Taylor dun outil charioter en acier rapide :

Acier usiner XC 38 ;

f = 0,25 mm/ tr ; a = 2,5 mm ;

travail sec ;

pour Vc = 22 m/min ; T = 200 min ;

pour Vc = 50 m/min ; T = 5 min.

II- CHOIX DES CONDITIONS DE COUPE

II-1- Cas des outils plaquettes amovibles

II-1.1- Codification ISO des plaquettes et porte plaquettes


54


55

II-1.2-Dmarche suivre pour choisir un outil de coupe


56

II-1.3-Choix dun outil de coupe daprs le guide CoroKey

II-1.3.1-Mthode dutilisation

1re tape : dfinir la matire et le type dopration

Dfinir la matire usiner dans la plage ISO :

P : pour les aciers ;

M : pour les aciers inoxydables ;

K : pour les fontes.

Identifier le procd :

tournage :

usinage extrieur avec plaquette ngative T-MAX P ;

usinage intrieur avec plaquette positive CoroTurn 107 /111 ;

fraisage ;

perage .

2me tape : dfinir lapplication et les conditions dusinage

Application :

finition : F ;

semi finition : M ;

bauche : R.

Conditions de coupe :

bonnes : ;

moyennes : ;

difficiles : .

3me tape : choisir une plaquette avec sa rfrence de commande et les conditions de coupe

recommandes

Les conditions de coupe donnes dans les pages de commande (pages de choix) correspondent la

nuance de base usinant un matriau dont la duret HB est donne dans le tableau ci-dessus.

Si la duret du matriau usiner diffre des valeurs indiques, un facteur de multiplication doit tre

appliqu la vitesse de coupe recommande (tableau 1)

ISO/ ANSI

CMC1) HB2) -60 -40 -20 0 +20 +40 +60 +80 +100

P

02.1 180 1,44 1,25 1,11 1 0,91 0,84 0,77 0,72 0,67

M 05.21 180

1,42 1,24 1,11 1 0,91 0,84 0,78 0,73 0,68

K 08.2 260 1,21 1,13 1,06 1 0,95 0,90 0,86 0,82 0,79

1) : classification coromant des matires ;

2) : duret brinell.


57

La vitesse de coupe recommande convient pour une dure de vie T = 15min. Pour obtenir une dure

de vie autre que 15 min on doit multiplier la vitesse de coupe recommande par un facteur de correction

(Fc)

(voir tableau 2)

Dure de vie [min]

10 15 20 25 30 45 60

Facteur de correction

1,11 1 0,93 0,88 0,84 0,75 0,7

Exemple

Si les conditions de coupe choisies pour le matriau de rfrence (acier faiblement allie HB 180) sont :

profondeur de passe ap =3 mm ; avance par tour fn =0,4 mm/ tr ;

vitesse de coupe Vc =225 m/min.

Si le matriau usiner prsente une duret diffrente, par exemple, HB 240, la diffrence entre les

durets (HB 180 et HB 240) vaut +HB60. Daprs le tableau le facteur de multiplication sera Fm = 0,77

daprs (le tableau 1).

La vitesse de coupe ajuste sera (Vc)a = 225 0,77 = 173,25 m/min 173 m/min

Cette vitesse est calcule pour une dure de vie T = 15 min. Pour trouver la vitesse de coupe qui

permet une dure de vie T = 45 min, on a (Fc) = 0,75 daprs (le tableau 2).

(Vc )45 = 173 0,75 = 129,75 m/min 130 m/min

4me tape : choisir un porte-plaquette

Choisir le porte-plaquette en fonction de la taille et de la forme des plaquettes.

II-1.3.2- Application

Soit raliser la pice suivante en acier au carbone non alli HB 150

On vous demande de dterminer, la dsignation complte de la plaquette, les conditions de coupe

recommandes et la dsignation complte du porte-plaquette pour :

a) le chariotage en bauche de B ;

b) le chariotage en finition de B ;

c) alsage en finition de D, sachant que le diamtre de lavant trou D = 48 mm.

NB : la forme de la plaquette est de type C ;

lpaisseur de la plaquette vaut 4mm ;

pour la porte plaquette on a :

la largeur de queue b = 20mm ;

la hauteur de queue h = 20mm ;

la dure de vie souhaite T = 25 min.

F

D

E

A

C

B

Dessin de phase


58


59


60

II-3-CAS DES OUTILS EN ARS

II.3.1-Conditions de coupe dans le cas de tournage

II.3.2-Conditions de coupe dans le cas de fraisage


61

III- Puissance absorbe

III-1- Puissance absorbe en tournage

III-1.1- Effort de coupe (figure 5)

Au cours dusinage un contact est tabli entre la pice

usiner et loutil. La pice exerce sur loutil un effort

F qui se dcompose en :

un effort principal de coupe Fc (tangentiel )

un effort davance Ff ( axial)

un effort de refoulement Fp = Fy (radial)

effort tangentiel de coupe Fc : Fc = KS S

- S : section du copeau en mm ;

- Ks : pression spcifique de coupe en N/mm.

S = b c (voir figure 6)

a : profondeur de passe ;

f : avance par tour.

d = f sinkr

a = f / sinkr

S = b d = a f

S = a f

III-1.2-Pression spcifique de coupe KS

A chaque matriau et type dusinage donn

Correspond une valeur exprimentale de la

pression spcifique de coupe

KS ; KS = Fc/S KS = C KS1 KS2

C (N/mm2) : une constante qui dpend du

matriau (tableau 5).

KS1 et KS2: deux paramtres dtermins en

fonction des angles de coupe

KS1 = dn = (f sinKr)

n

KS2 = 1 + (m ) ; = 14- effectif

n et m sont deux coefficients qui dpendent dela nature de matriau (voir tableau 6).

Matriaux n m

Aciers - 0,2 0,008

Fontes Mtaux non ferreux

- 0,3 - 0,5

0,01

Tableau 6


62

III-1.3- Mthodes de dtermination de la puissance absorbe

Deux mthodes sont envisages :

par le calcul : revient calculer leffort de coupe en fonction des conditions de travail et en dduire

la puissance absorbe puis la puissance motrice ncessaire en fonction du rendement de la machine.

par utilisation des abaques :

III-1.3.1--Mthode analytique

Pm = Pu / g

Pm : puissance motrice (puissance de la machine) ; Pu : puissance utile (puissance absorbe) ; g :

rendement global de la machine-outil.

Pu = Pc + Pf + Pp

Pu = Fc Vc + Ff Vf + Fy Vy ; comme Vy = 0, on a Pu = Fc Vc + Ff Vf

En gnral Fc >>> Ff, ce qui donne :

Pu = Pc = Fc Vc ; do Pm = Pc / g

Pc : puissance absorbe dans le sens du mouvement de coupe.

Pc = Fc Vc / (60 103)

Fc en [N] ; Vc en [m / min] ; Pc en [kw] .

Or Fc = KS * S = a * f ; do Pc = KS a f Vc /(60 * 10

3) On rappelle que : Vf = f N

Vf : vitesse davance en [mm / min] ;

f : avance par tour en [mm / tour] ;

N : vitesse de rotation en [tour / min].

III-1.3.2- Mthode graphique (Utilisation de labaque Sandvik)

Voir abaque Sandvik.

III-1-.4-Application:

En tournage et avec un outil charioter plaquette en

carbure mtallique on dsire excuter une opration de

chariotage sur une pice en C 65 en respectant le schma

indiqu sur la figure 8, On dsir dterminer la puissance du

moteur ncessaire cette opration.

Donnes :


63

rendement g = 0,8

Vc = 105 m/mn; a = 5 mm ; f = 0,8 mm/tr ; Kr = 60 ; effectif = -6.

Questions

1/ Dterminer la pression spcifique de coupe (KS).

2/ Dterminer leffort principal de coupe (Fc).

3/ Dterminer la puissance absorbe dans le sens du mouvement de coupe (Pc).

4/ En dduire la puissance motrice ncessaire cette opration (Pm).

4/vitesse de rotation

5/vitesse davance

III-2 - Puissance absorbe en perage

III.2.1- Effort de coupe (figure 9)

La rsultante des efforts de coupe sexerant

sur une arte admet trois composantes :

Fc : effort tangentiel de coupe ;

Ff : effort davance ;

fp : effort de pntration.

Si le foret est parfaitement afft et si le matriau

de la pice est homogne on a :

Fc = Fc ; Ff = Ff ; Fp = Fp

Les composantes Fp et Fp gales et pratiquement opposes sannulent.

La rsultante des efforts davance Ff = 2ff est porte par laxe du foret.

Les forces Fc et Fc constituent le couple rsistant au forage.

Fc = Ks S avec S = (f / 2) (D / 2) = f D/ 4 Fc = Ks f D / 4

III.2.2- Pression spcifique de coupe Ks

Dans le cas de perage la pression spcifique de coupe KS est donne par :

KS = C KS1 KS2 ; KS1 = [f / (2 sinKr)] n ; KS2 = (1 + m )

KS = C [f / (2 sinKr)] n (1 + m )

III.2.3- Puissance absorbe dans le sens du mouvement de coupe

Comme dans le cas du tournage on a Pu = Pc.

Pc = Fc Vc / (60 103)

Fc en [N] ; Vc en [m / min] ; Pc en [kw]

III.2.4- Moment de torsion appliqu au foret

Mt = fc (D / 2)

III.2.5- Application

On dsire calculer la puissance motrice ncessaire pour

raliser un perage de diamtre 30mm sur une pice

en Ft 45 avec un foret en ARS

Donnes


64

f = 0,4mm/tr ; Kr = 59 ; = 20 ; Vc = 24 m/min .

Questions

1/Dterminer la pression spcifique de coupe (KS).



4/ En dduire la puissance moteur ncessaire cette opration (Pm).

III.3- Puissance absorbe en fraisage

III.3.1 - Cas de fraisage de profil

III.3.1.1- Effort de coupe

Fc = Ks S avec S = b hmax

b : largeur de la pice ;

hmax : paisseur maxi.

Soit le triangle BCD rectangle en D, alors

cos = (BE)/R = (BD)/(BC) (1) BD = hmax et BC = f(avance)

BE = 2)( aRaaRR ; a : Profondeur de passe en mm

R : Rayon de fraise en mm

(1) hmax = 2 aRaR

fBE

R

BC

Alors Fc = Ks S = Ks b 2 aRaR

f

III.3.1.2- Pression spcifique de coupe KS

Dans le cas de fraisage la pression spcifique de coupe KS est donne par :

Ks = C KS1 KS2 ; KS1 = [sinKr 360 f L/ ( D)] n ; KS2 = (1 + m )

KS = C [sinKr 360 f L/ ( D)] n (1 + m )

III.3.1.3- Puissance absorbe dans le sens du mouvement de coupe

Comme dans le cas du tournage on a Pu = Pc.

Pc = Fc Vc / (60 103)

Fc en [N] ; Vc en [m / min] ; Pc en [kw]

III-3.1.4- Application

On dsire calculer la puissance motrice ncessaire

pour raliser lopration de surfaage en profil sur

une pice en 35CD4 (R 850N/mm) avec une fraise

2 tailles en ARS.

Donnes

fz= 0.1 mm / dent ; Kr = 59 ; a = 5 mm ; Vc = 16m/min ;

KS = 3530 N/mm2 ; D= 63mm ; Z=8dents ; b = 24mm.

Questions


65

1/Dterminer lpaisseur maximale du copeau (h max).



4/ En dduire la puissance moteur ncessaire cette opration (Pm).


66


67

Chapitre VII GENERALITES SUR LES METHODES DUSINAGE


68

Chapitre VI

Gnralits sur les mthodes dusinage

I -Dfinitions

I.1- Opration dusinage

Cest le fait de raliser lusinage dune surface sur une pice (dressage, chariotage, perage, surfaage

)

I.2- Phase dusinage

Cest le regroupement dune ou plusieurs oprations ralises sur la pice. La mise en position sera

unique, et la pice ne doit pas tre dmonte entre les oprations.

On change de phase chaque dmontage de pice.

Le contrat de phase est le document qui dcrit la phase dusinage. Les informations devant apparatre

sur ce contrat de phase sont :

- dans le cartouche du haut :

- vos noms, prnom et groupe, le numro de gamme choisie, le nom de lensemble, le nom de la

pice, la matire de la pice, le type de machine-outil utilise ...

- dans la partie dessin : la pice est toujours dessine dans la position dusinage.

- le dessin de la pice aprs cette phase dusinage (les surfaces non usines en noir, les surfaces

usines en rouge), les cotes de fabrication, lisostatisme ou mise en position (en vert), le dessin des

outils en position dusinage (en bleu).

- dans le cartouche du bas :

- la dsignation des oprations dans lordre dusinage, le nom des outils utiliss pour chaque

opration, les conditions de coupe (vitesse de coupe Vc en m/mn, avance par tour et par dent f en

mm/ (tr.dent) et frquence de rotation N en tr/mn.

I.3- Gamme dusinage

Cest le regroupement de lensemble des phases dusinage.

La gamme dusinage est le document qui dcrit la mthode complte dobtention de la pice. Les

informations devant apparatre sur cette gamme dusinage pour chaque phase dusinage sont :

- le dessin de la pice aprs cette phase dusinage (les surfaces non usines en noir, les surfaces

usines en rouge), lisostatisme ou mise en position (en vert). La pice est toujours dessine dans

la position dusinage.

- la dsignation des oprations dans lordre dusinage, le nom des outils utiliss pour chaque

opration.


69

II- Rgles principales

II.1- Choix du brut

A partir du dessin dfinition, donc de la forme gnrale de la pice il faut choisir le brut de dpart. On

essayera de limiter le volume de matire enlever par usinage, on limite les surpaisseurs dusinage.

II.2- Association des surfaces

On ralise dans la mme phase les surfaces lies entre elle par des cotes serre ou des

spcifications gomtriques (coaxialit, perpendicularit )

En effet, on a vu pendant les TP quil est difficile de matriser les erreurs de remise en position de la

pice lors du montage/dmontage.

II.3- Cration des phases

On minimise le nombre de montage/dmontage de la pice. On ralise un maximum de surface pour

une mise en position donne.

II.4- Mise en position sur surfaces usines

Lisostatisme sera mis en place afin que la mise en position de la pice soit unique, surtout si vous

devez raliser plusieurs fois la mme pice.

Pour mettre la pice en position sur le porte-pice choisie, on sappuie sur des surfaces usines.

On limine le plus grand nombre de degr de libert sur les plus grandes surfaces.

II.5- Choix des machines pour ralisation

Par rapport aux associations de surfaces dfinies, il faut choisir la machine qui permet de raliser les

usinages dfinis


70

III- application

A partir du dessin de dfinition du piston, il faut crire sa gamme dusinage.


71

1- choix du brut

On doit vrifier quil existe ce type de matire au magasin : soit une barre pleine de 65 dont on

coupera une longueur de 30 mm

2-Etape 2 : association des surfaces

coaxialit perpendicularit bauche extrieure alsage

3-Etape 3 : cration des phases en associant un maximum de surfaces

On met la pice en position dusinage, do lorientation de la pice en phase 20.

Attention, le dessin reprsente ci-dessous reprsente la pice finale (toutes surfaces usines).


72

Phase 10 Phase 20

A chaque opration, il faut bien choisir loutil.

Suivant la qualit dsire, raliser les surfaces en bauche, finition et finition (exemple cas de

ralisation dun de tolrance H7)

4- Etape 4 : mise en position de la pice

Attention, la pice est en cours dusinage, dessiner la pice correspondant aux usinages raliser :

dans la phase 10, les appuis sont sur du brut

dans la phase 20 : les appuis sont sur des surfaces usines

Phase 10 Phase 20


73

5- Etape 5 : rdaction de la gamme dusinage

Gamme dusinage

Ensemble : Vrin Pice : piston Matire AU4G

Nom : Prnom : Groupe : Date :

Phase 10

Machine : tour conventionnel

Oprations Outils Dessin + mise en position

- Dressage de A en

finition

- Chariotage de B en

finition

- Perage bauche de

G

- perage finition de

G

- alsage de G

Outil dbauche carbure

Foret centrer

Foret ARS

Alsoir

Phase 20

Machine : tour conventionnel

Oprations Outils Dessin + mise en position

- Dressage chariotage

de C, D, E en bauche

- Dressage de E en

finition

- Dressage de C en

finition

- Chariotage de D en

finition

- Alsage et dressage

de F, H

Outil dbauche carbure

outil alser dresser

carbure


74

Contrat de phase


75

ANNEXE


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79

BIBLIOGRAPHIE

*Technologie Professionnelle Gnrale

Auteurs : (A. DUPONT, A. CASTELL)

*Fabrication mcanique

Auteurs :(R.BUTIN, M.PINOT)

Edition : Foucher

*Production mcanique

Auteurs :(P.PADILLA, B.ANSELMETTI)

Edition : Dunod

*Guide pratique de lusinage 2.tournage

Auteurs :(J.JACOB, Y.MALESSON, D.RICQUE)

Edition : Hachette

*Technologie professionnelle pratique pour le tourneur

Tome 1

*Le tour et son outillage

Auteur : L. goupil

Edition FOUCHER

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