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Éléments d’usinage et métrologie dimensionnelle TCH040 Cours 4 et 5 2013-01-23

Éléments d’usinage et métrologie dimensionnelle TCH040 Cours 4 et 5 2013-01-23 2 Plan général Chapitre 3 des notes de cours – TCH040 Notions de dessin technique Terminologie Symbols Tolerances Principes du dessin technique La cotation Les projections Gammes de fabrication Isostatisme Paramètres d’usinage 2013-01-23 3 Le dessin technique C’est quoi le dessin technique, à quoi ça sert? Modéliser des idées Valider des concepts Communiquer ces concepts Le dessin technique ne se limite pas à une forme mais plutôt à une mine d’informations qui permettent la bonne compréhension des besoins!!! 2013-01-23 4 Le dessin technique Les ordinateurs avec la CAO/FAO (conception et fabrication assistées par ordinateur) facilite la modélisation virtuelle des pièces mais d’autres informations sont nécessaires si l’on veut fabriquer selon les requis. 2013-01-23 5 Les types de dessins technique Dessin de détail: présente les détails dimensionnels, matériaux, traitement spéciaux, concepteurs, les normes à suivre, etc. relatives à une seule pièce. Dessin d’assemblage: Présente toutes les composantes requises pour un assemblage, les méthodes d’assemblage spécifiques, les normes ,etc. Gamme de fabrication: évoque l’ordre chronologique des différentes opérations d’usinage d’une pièce en fonction des moyens d’usinage. Gamme d’assemblage: évoque toutes les étapes pour assembler plusieurs pièces en un produits précis dans un ordre precis. 2013-01-23 6 Les types de dessins technique 2013-01-23 7 Caractéristiques des dessins 2013-01-23 8 Caractéristiques des dessins D’autres caractéristiques très importantes: Les notes générales Les infos du concepteur/réviseur Le matériel Les normes à suivre (ASME, ISO, ACNOR etc.) Les tolérances générales L’identification de la pièce/assemblage L’échelle Le type de projection (1er ou 3e dièdre) 2013-01-23 9 Formats de dessin (impériaux / métriques) 2013-01-23 10 Terminologie Tolérance: Écart total admissible dans la grandeur d’une dimension. C’est en fait la différence en valeur absolue des dimensions limites. Exemple: 1.000±.025 limite supérieure: 1.025 limite inférieure: .975 tolérance:1.025-.975=.050 2013-01-23 11 Terminologie Tolérance symétrique: Tolérance asymétrique: Tolérances limites: Tolérances « Basic »: 2013-01-23 12 Terminologie Dimension nominale: Dimension théorique de laquelle découlent les limites Dimension limite: Dimensions extrêmes qui découlent de la dimension nominale et de la tolérance Dimension moyenne: Moyenne de deux dimensions limites 2013-01-23 13 Terminologie Écart (supérieur et inférieur): Différence entre chaque dimension limite et la dimension nominale Dimension au maximum de matière (MMC): Dimension où la pièce est à sa condition de matière maximale. Pour un arbre: limite supérieure Pour un alésage: limite inférieure Dimension au minimum de matière (LMC): Dimension où la pièce est à sa condition de matière minimale. Pour un arbre: limite inférieure Pour un alésage: limite supérieure L M 2013-01-23 14 Terminologie Les Symboles: 2013-01-23 15 Terminologie Les Symboles: 2013-01-23 16 Terminologie Arbre (pièce mâle): Désigne toute dimension extérieure, même non-cylindrique. Alésage (pièce femelle): Désigne toute dimension intérieure, même non-cylindrique. 2013-01-23 17 Terminologie Ajustement: Constitué par l’assemblage d’un arbre et d’un alésage ayant la même dimension nominale. 1. Ajustement avec jeu: assemblage duquel résulte un espace vide entre deux pièces 2. Ajustement avec serrage: assemblage duquel résulte une interférence entre deux pièces 3. Ajustement incertain: assemblage duquel résulte tantôt un jeu, tantôt un serrage 2013-01-23 18 Terminologie Ajustements: 2013-01-23 19 Principes du dessin technique La cotation: Sert à décrire les différentes grandeurs de l’objet en question. Les cotes doivent être mises en fonction de la personne qui se servira du dessin (fabrication vs inspection) On peut coter: Des dimensions linéaires Des rayons Des diamètres Des profils Des angles 2013-01-23 20 Principes du dessin technique Les projections: Une projection est la représentation ou une vue d’un objet selon un plan imaginaire bien précis. Les projections orthogonales sont utilisées en dessin technique pour faire la représentation de base d’une pièce. En fait on se sert des projections afin de pouvoir préciser toutes les dimensions et caractéristiques de la pièce. 2 types de projections orthogonales: 1er dièdre 3e dièdre 2013-01-23 21 Projection du 1er dièdre Surtout utilisé en Europe (norme ISO) Face (Front) Gauche (Left) Dessous (Bottom) Dessus (Top) Droite (Right) 2013-01-23 22 Dessus (Top) Gauche (Left) Face (Front) Droite (Right) Dessous (Bottom) Projection du 3e dièdre Surtout utilisée en Amérique du Nord (norme ASME) 2013-01-23 23 La gamme d’usinage 2013-01-23 24 Gamme d’usinage Avant d’élaborer la gamme, on doit: 1. Lire le dessin (matériaux, finis de surface, etc.) 2. Identifier la machine utilisé (tour, fraiseuse, etc.) 3. Choisir le brut (planifier les surépaisseurs, en barre/bloc, casting, etc.) 4. Séparer la fabrication en opérations 1 opération par montage 5. Séparer les opérations en séquences 6. Attribuer un outil à chaque séquence 2013-01-23 25 Gamme d’usinage Au moins un croquis par opération Opérations numérotées par dizaines: 10, 20 … Séquences par nombres (ballons sur le croquis) 6 choses primordiales sur chaque page de la gamme: numéros de phases ou sous-phases machine-outil choisie Outils utilisés (fabrication et inspection) description de la phase ou sous-phase croquis avec usinage en traits forts. Incluent repérage isostatique, serrage, cotes de fabrication (Cm, Co, Ca) besoin ou non d’un transfert de cotes (en annexe) exemples de gamme: 2013-01-23 26 Opération vs séquence d’usinage: Gamme d’usinage 2013-01-23 27 Gamme d’usinage 2013-01-23 28 Choix du brut: Tour: En barre En bloc Castings Note: sur le tour l’opération de sciage est facultative… Fraiseuse: En barre En bloc Castings Note: sur une fraiseuse l’opération de sciage est obligatoire si le seul matériau disponible est en barre… TOUS EN DIMENSIONS STANDARDS!!! Gamme d’usinage 2013-01-23 29 Montage/démontage: Tour: Mandrin 3 ou 4 mors (si L ≤ 1.5*D) Mandrin + contre-pointe ((si L > 1.5*D) Mandrin expansible Mandrin magnétique Gabarits d’usinage (pièces complexes ou répétition) Fraiseuse: Étau Étau et/ou table rotative et/ou table sinus Table magnétiques (rectification surtout) Gabarits d’usinage Utilisation des barres parallèles Gamme d’usinage 2013-01-23 30 Peu importe le type de montage, il faut toujours faire attention où l’on effectue le serrage, il faut donc tenir compte : des parois minces des finis de surface des dégagement pour les outils de la déformation avant et après serrage ≤ ½ int. tol. de la cotation fonctionnelle de la géométrie et rigidité de la pièce de l’usinage antécédent et à venir Montage/démontage: Gamme d’usinage 2013-01-23 31 But d’un montage: bloqués les ddl nécessaires pour pouvoir usiner la pièce 6 ddl d’un corps dans l’espace: 3 translations 3 rotations liaison: contact ponctuel qui bloque un ddl chaque liaison doit bloquer un ddl, donc 6 liaisons pour une immobilité complète + de 6 liaisons = hyperstatisme Montage/ddl: Gamme d’usinage 2013-01-23 32 Symboles des liaisons: Vue de face Vue de côté Liaison sur surface brute: Liaison sur surface usinée: Isostatisme Symboles de serrage: 2013-01-23 33 DDL et liaisons: appui sur un plan = 3 points (Appuis Plan) appui sur une butée = 1 point (Appui ponctuel) appui sur un mors = 2 points (Appuis Linéaire) entre pointes = 2 points chaque pointe pièce en tournage: seulement 5 liaisons à bloquer, la pièce doit pouvoir tourner sur elle-même Isostatisme 2013-01-23 34 Isostatisme Pièce cubique maintenue dans un étau 6 DDL 2013-01-23 35 Isostatisme Pièce circulaire maintenue dans un étau 5 DDL Se servire d’un bloque en V si possible 2013-01-23 36 Isostatisme Pièce cubique maintenue dans un étau 5 DDL 2013-01-23 37 Exemple - bloc * Image tirée des notes de cours de GPA-210 2013-01-23 38 Exemple – localiser par un trou * Image tirée des notes de cours de GPA-210 2013-01-23 39 Exemple de montage – mandrin Cylindre court Cylindre long * Image tirée des notes de cours de GPA-210 2013-01-23 40 Paramètres d’usinage – profondeur de passe La profondeur des passes dépend: du matériau usiné du matériau de l’outil du type d’opération (ébauche ou finition) de la puissance de la machine Plus le matériau usiné est dur, plus la profondeur diminue; Plus le matériau de l’outil est dur, plus la profondeur augmente; À l’ébauche, la profondeur est beaucoup plus grande qu’à la finition; Plus la machine est puissante, plus on peut prendre de matière: 2013-01-23 41 Paramètres d’usinage – ébauche vs finition Généralement: la vitesse de coupe lors de la finition est 1.5 fois plus élevée que lors de l’ébauche; la vitesse de coupe d’un alésoir est 1/2 fois celle d’un foret et l’avance par tour est 2x celle du foret; Tous ces paramètres sont fournis dans les différents livres de référence sur l’usinage… uploads/s3/ cours-4-et-5-pdf.pdf