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1 ChapV- Etude de chaine de cote et Transfert de cotes 2 3 4 5 6 7 8 9 Chap VI-

1 ChapV- Etude de chaine de cote et Transfert de cotes 2 3 4 5 6 7 8 9 Chap VI- Analyse des contraintes d’usinages Lors de l’établissement de la gamme de fabrication d’une pièce, un certain nombre de contraintes imposent un ordre chronologique pour les opérations d’usinage : ce sont les contraintes d’usinage ; elles sont soient les contraintes d’antériorité, soient les contraintes de simultanéité. On distingue : - les contraintes de cotation (dimensionnelles et géométriques données par le respect des formes et des positions prescrites par le dessin de définition) ; - les contraintes technologiques imposées par les moyens de fabrication ; - les contraintes économiques liées à la réduction des couts de fabrication. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Chap VII- Traitement des gammes d’usinage La méthodologie de l’élaboration des gammes d’usinage n’est pas unifiée d’une façon absolue due à la nature même du sujet traité. Il y a donc plusieurs façons ou plusieurs approches pour établir une gamme d’usinage. Une variante de la méthode développée de traitement des gammes d’usinage peut être la suivante. 1- Feuille d’opérations élémentaires La feuille d’opérations élémentaires ou encore appelée le tableau de définition des opérations élémentaires est obtenue à partir de l’analyse du dessin de définition (voir l’analyse du dessin de définition de l’arbre de transmission). Dans l’analyse du dessin de définition, chaque surface usinée ou groupe de surfaces usinées ensemble est repérée par un chiffre de 1, 2, 3, 4, …etc., et les surfaces brutes sont repérées par les lettres B1, B2, B3, …etc. 26 Une surface usinée peut être obtenue soit en finition directe, soit en finition directe, soit en ébauche et finition, soit en ébauche, semi-finition et finition, ou soit encore en ébauche, semi-finition, finition et superfinition. - Pour une surface obtenue en finition directe, on la note : 1F. - Pour une surface obtenue en ébauche et finition, on la note : 1E, 1F. - Pour une surface obtenue en ébauche, semi-finition et finition, on la note : 1E, 1F/2, 1F. - Pour une surface obtenue en ébauche, semi-finition, finition et superfinition, on la note : 1E, 1F/2, 1F, 1SF. A partir de la feuille d’opérations élémentaires, on procède encore à un regroupement d’opérations si possible (par exemple les opérations réalisées simultanément) et on les note par les symboles : AE, AF/2, AF ; BE, BF ; etc. ou soit simplement par suite des symboles 1E, 1F ; 2E, 2F/2, 2F, etc. A ce niveau, on a donc la liste de toutes les opérations élémentaires nécessaires à effectuer. 2- Feuille des contraintes d’antériorité Avant d’établir le tableau d’analyse des contraintes d’antériorité, on peut d’abord faire le graphe des liaisons qui est une représentation graphique des cotes fonctionnelles entre les surfaces. Ce graphe met en évidence la cotation fonctionnelle, et la concentration des contraintes sur certaines surfaces. Il permet également de déterminer les transferts de cotes (lorsque deux surfaces ont de liaison et que le référentiel de mise en position est autre que l’une des deux surfaces, ou quand deux surfaces n’ont pas de liaison et que l’une sert de référentiel d’usinage pour l’autre). 27 La feuille des contraintes d’antériorité s’établit à partir de la feuille des opérations élémentaires. Elle est établie sous forme de tableau qui comporte la colonne des opérations élémentaires et les colonnes des contraintes d’antériorité. Dans la colonne repère d’opérations élémentaires, on note dans l’ordre les surfaces avec leurs symbolisations (B1, B2, B3, … surfaces brutes, 1E, 1F, 2E, 2F/2, 2F, … etc.) et on recherche les contraintes d’antériorité de chaque opération élémentaire d’ordre dimensionnel, géométrique, technologique et économique. (Voir le tableau des contraintes de l’arbre de transmission). 3- Le tableau des niveaux Le tableau des niveaux permet de déterminer l’ordre chronologique des opérations. C’est une matrice carrée comportant autant de lignes et de colonnes que d’opérations élémentaires. A l’aide du tableau des contraintes d’antériorité, on reporte les opérations élémentaires en « entrées » et « sorties ». Sur la ligne de chaque opération, on place le chiffre 1 à l’intersection des colonnes des opérations qui lui sont antérieures. Par exemple la surface 1E est en contrainte avec 14F et 15F ; alors sur la ligne 1E, à l’intersection de 14F et 15F, on place 1, ce qui signifie que 14F et 15F sont antérieures à 1E. Remarque : Il arrive parfois que deux opérations élémentaires soient en contrainte d’antériorité réciproque, ce qui sur le tableau des niveaux se matérialise par un état placé symétriquement par rapport à la diagonale. Dans ce cas, il y a donc impossibilité de poursuivre l’étude, il faut faire un choix au niveau des contraintes, négliger celle qui n’est pas impérative. Pour la détermination des niveaux d’usinage, on totalise dans la colonne prévue à cet effet toutes les lignes. Les surfaces ayant zéro (aucune contrainte d’antériorité) sont de niveau 0 ; elles seront donc à réaliser en premier lieu. Pour déterminer les opérations élémentaires du niveau 1, il faut supprimer dans le tableau des niveaux, les colonnes de niveau 0 et effectuer de nouveau le total des 28 lignes ; des zéros vont apparaitre dans le niveau 1. On procède ainsi de suite jusqu’à la détermination de tous les niveaux. 4- Groupement en phases On place verticalement les niveaux et sur chaque ligne de ceux-ci, les opérations élémentaires correspondants. Chaque niveau ne constitue pas une phase ; en fonction des conditions économiques et du parc machines, on regroupe les opérations élémentaires en phases d’usinage. 5- Choix des surfaces de mise en position (surface de prise, surface de reprise) A- Règles générales 29 a- Choisir la surface de la plus grande dimension pour l’appui-plan (éliminer 3 degrés de liberté) ; la plus longue distance de contact pour appui-linéaire (éliminer 2 degrés de liberté) et la surface de plus petite dimension pour appui-ponctuel (éliminer 1 degré de liberté). b- Assurer d’abord la précision de position géométrique avant d’assurer la précision dimensionnelle car la première est plus difficile à obtenir pendant l’usinage. c- Choisir dans la mesure du possible, les surfaces principales comme référentiel de mise en position car généralement, c’est elles qui servent de référentiel de cotation fonctionnelle ; ce qui permet de réaliser ces cotes en cotes directes. Pour l’exemple de la boite de la broche machine-outil, les surfaces M et N servent de référentiel de cotation fonctionnelle. d- Choisir une surface de prise qui permet un serrage simple et stable. B- Choix de surface brute pour surface de mise en position a- Choisir une surface de petite surépaisseur, de meilleure précision, de meilleur état de surface et de plus grande superficie. 30 b- Choisir une surface importante ou principale de la pièce car elles ont une surépaisseur homogène. Exemple du bâti d’un tour (1- glissière ; 2- pied). La mise en position b.) est meilleure à a.). c- Choisir les surfaces brutes comme surface de prise pour usiner les cotes entre ces surfaces brutes et les surfaces usinées. d- Généralement utiliser les surfaces brutes de mise en position une seule fois car leur précision de mise en position est faible. C- Choix de surface usinée pour surface de mise en position a- Règle de coïncidence Il faut si possible qu’elle coïncide avec une surface référentielle de cotation fonctionnelle pour réaliser ces cotes liées directement sans besoin de transfert de cote. b- Règle d’unicité Pour réduire le nombre de montage d’usinage et faciliter l’automatisation, il faut choisir la surface de mise en position qui servirait à usiner le maximum possible de surfaces. Ceci est en contradiction avec la règle de coïncidence de référentiel de cotation et de mise en position ; il faut donc étudier le cas et faire le choix approprié. c- Règle de réciprocité Pour certaines précisions géométriques de position très élevées, les surfaces concernées servent réciproquement de référentiel de mise en position l’une pour l’autre. Exemple de broche d’une machine-outil : 31 - Prise sur 1. et 2. pour ébaucher 3 et 4. ; - Prise sur 3. et 4. pour ébaucher 1. et 2. ; - Prise sur 1. et 2. pour semi-finir 3. ; - Prise sur 3. et 4. pour semi-finir et finir 1. et 2. ; - Prise sur 1. et 2. pour finir 3. d- Règle d’autoréférentiel de mise en position Pour certaines surfaces de très grande précision, au cours de leur superfinition, on exige une faible et homogène surépaisseur d’usinage ; dans ce cas la surface à usiner sert de référentiel de mise en position, puis après serrage, l’élément de mise en position est dégagé et on fait l’usinage. 6- Choix du référentiel de départ d’usinage On peut effectuer ce choix en utilisant un tableau résumant les spécifications liant les surfaces usinées aux surfaces brutes suivant les trois axes ox, oy et oz. L’examen des formes et de l’étendue des surfaces brutes permet de définir les degrés de liberté pouvant être correctement éliminés par ces surfaces et d’affecter les normales de repérage qui en résultent. Le choix définitif des six uploads/s1/ gem440-support-du-cours-i 1 .pdf