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FRAISEUSE AUTOMATIQUE http://tst.wifeo.com Page 1 Niveau : 3ème science techniq

FRAISEUSE AUTOMATIQUE http://tst.wifeo.com Page 1 Niveau : 3ème science technique Devoir de synthèse N°1 2009-2010 EPREUVE : TECHNOLOGIE Génie mécanique Génie électrique Durée : 4 heures FRAISEUSE AUTOMATIQUE 1 – Présentation du système : Le système à étudier est une fraiseuse automatique permettant d'usiner des surfaces planes sur des pièces prismatiques de forme en L. Le brut des pièces est obtenu par moulage, de longueur L = 20 mm (voir dessin de la pièce ci-contre). Les surfaces B et D définies respectivement par les côtes h1=19 et h2=18 représentent les surfaces à obtenir après usinages. 2 – Description générale : (voir figure 1) Le mouvement de coupe (Mc) est une rotation continue de la fraise définie par une vitesse N obtenue par le moteur M. Le mouvement d'avance (Ma) est une translation de la table définie par une vitesse A obtenue par le vérin C3. La profondeur de passe (P = 1mm) est obtenue par la descente de la tète à l'aide du vérin C2 Les pièces brutes sont positionnées manuellement par l'opérateur, l'ordre de la surface à usiner est choisi automatiquement après action sur un bouton départ cycle Dcy. L'évacuation de la pièce est assurée aussi par l'opérateur. 3 – Cycle de fonctionnement Pour tout ce qui suit, on se réfère au tableau de la page suivante relatif à la nomenclature du pré actionneurs et des capteurs. Position initiale : -Table à gauche (capteur 30 l actionné par la butée B1 fixée sur la table) - Fraise en position haute (capteur 20 l actionné) - Moteur à l'arrêt - Pièce non serrée (capteur 10 l actionné) Fonctionnement : La Présence de la pièce prête à usiner (capteur p actionné) et l'appui sur le bouton Dcy provoquent : - Le serrage de la pièce par le vérin C1. - En même temps : * descente de la fraise (vérin C2) jusqu'à l’action sur le capteur 21 * mise en marche du moteur M (contacteur KM) - Usinage de la pièce en déplaçant la table vers la droite (vérin C3) jusqu'à action sur 31 par la butée micrométrique B2; donc enlèvement de 1mm de profondeur * Si le capteur 120 est actionné (serrage sur le brut), on aura - arrêt du moteur, montée de la fraise et retour de la table -Desserrage de la pièce * Si le capteur 119 est actionné (serrage sur la surface B. - deux passes nécessaires sachant qu'une passe est réalisée par un déplacement soit vers la droite soit vers la gauche. L =20 L =20 h =19 1 h = 18 2 B A D C Butée micrométrique B1 Vérin C1 Pièce à usiner Vérin C2 Moteur M Fraise Broche C Vérin C3 Figure 1 : Schéma d'implantation Dcy Capteur 30 B2 p 21 Capteur 31 22 20 120 10 119 Compteur FRAISEUSE AUTOMATIQUE http://tst.wifeo.com Page 2 4 – Identifications des prés actionneurs et des capteurs : Action Pré actionneur Capteur Serrage Avance 14 M1 119 120 ; l l pièce C1 Recule 12 M1 10 l Vérin Décente 14 M2 22 21 , l l C2 Montée 12 M2 20 l Vérin Avance 14 M3 31 l C3 Recule 12 M3 30 l Rotation de la fraise M : moteur à courant continu KM - 21  : limite la fin de déplacement de C2 pour une passe - 22 : limite la fin de déplacement de C2 pour la deuxième passe. 5 – Fonctionnement de la butée micrométrique : Les butées micrométriques (B1 et B2) sont utilisées pour limiter avec précision la course de la table de la fraiseuse en actionnant les capteurs (  30 31 ou ) fixés sur le bâtie de la machine. 7 1 Vis de guidage 6 1 Ecrou 13 1 Rondelle 5 1 Bouton 12 1 4 1 Guide 11 1 Axe fileté 3 1 Vis de manœuvre 10 1 Poignée 2 1 Doigt 9 1 Vis de pression 1 1 Corps 8 1 Pastille Rep Nbre Désignation Rep Nbre Désignation A B B B-B A-A 6 5 4 3 8 9 7 1 2 13 12 11 10 0 Table coulissante Boulon Q M8 BUTEE MICROMETRIQUE A x y FRAISEUSE AUTOMATIQUE http://tst.wifeo.com Page 3 Nom : ……………..…………. Prénom : ………….…………. Classe : ……. N° :….. A - ANALYSE FONCTIONNELLE : A - 1 - Analyse fonctionnelle globale : En se référant au dossier technique citer la fonction globale du système. …………………………………………………………………………………..……………….. A - 2 - Analyse fonctionnelle de la partie opérative : En se référant au dossier technique, compléter le diagramme " Pieuvre" relatif à la butée micrométrique. Formuler les fonctions de service Fonction Expression de la fonction FP …………………………………………………………………………………. FC1 Etre manipulé par l'opérateur FC2 …………………………………………………………………………………. FC3 …………………………………………………………………………………. B - ETUDE DE LA PARTIE OPERATIVE : (se référer au dessin d’ensemble de la butée micrométrique) B - 1 - Lecture du dessin, étude technologique et modélisations des liaisons : B - 1 - 1 - Compléter sur la vue en perspective éclatée le repérage des pièces figurant dans la nomenclature de la page 2 du dossier technique. B – 1 – 2 - Sachant que le bouton (5) est gradué en 100 petites graduations, et que le doigt (2) se déplace de 0,5mm pour un tour de la vis (3) Quel est le déplacement du doigt correspondant à une petite graduation du bouton (5) ? …………………………………………………………………………………..………… B - 1 - 3 - Qu’appelle-t-on l’élément (12) ? Donner son rôle. ………………………………………………………………………………………… Butée-micrométrique Table coulissante Capteur Opérateur Sécurité Environnement FP 20 0,5 1,5 0,5 0,5 FRAISEUSE AUTOMATIQUE http://tst.wifeo.com Page 4 B -1 - 4 - Le corps (1) comporte une fente (rainure), donner sa rôle. ………………………………………………………………………………………… B - 1 - 5 - Donner la fonction des quatre perçages pratiqués sur le guide (4) ………………………………………………………………………………………… B - 1 - 6 -Compléter les classes d’équivalences des pièces cinématiquement liées Classe d’équivalence Pièces A 1 B 3 C B - 1 - 7 - Remplier le tableau suivant : Classes Nom de la liaison Modèle cinématique Modèle statique A/B B/C C/A B - 1 - 8 - Compléter le schéma cinématique on supposant que les pièces 10, 11, 12 et 13 sont enlevées. B - 1 -9 - Mettre devant chaque pièce le matériau correspondant (Choisir un parmi ces quatre désignations pour chaque pièce : EN-GJL 200 ; Al S 10 G ; Cu Sn 8 P ; 55 Cr 3) Expliquer la désignation de chacun des matériaux. Pièce Désignation Explication de la désignation Bouton (5) ……….. …………………………………….…………….. …………………………………….…………….. Guide (4) ……….. …………………………………….…………….. …………………………………….…………….. Doigt (2) ……….. …………………………………….…………….. …………………………………….…………….. Corps (1) ……….. …………………………………….…………….. …………………………………….…………….. N.B. : Ne pas considéré les pièces 10,11,12 et 13 1,5 1,25 1 2 1,25 FRAISEUSE AUTOMATIQUE http://tst.wifeo.com Page 5 ......... . = B2 B – 2 - Guidage en translation du doigt (2) par rapport au corps (1) B - 2 - 1 - Tracer sur le dessin ci-dessus les chaînes de cotes relatives aux condition A et C B - 2 - 2 - En fonction de la chaîne tracée pour la condition B, calculer la cote tolérancée B2, sachant que : 0,1 1 0,05 7 30 = et 10 = 0,55 B 05 , 0 B B ;     …………………………… …………………………… …………………………… …………………………… …………………………… …………………………… B - 2 - 3 - En fonction des ajustements proposés et des chaînes de cotes tracées, reporter sur le dessin ci-dessous les cotes fonctionnelles relatives à la vis de transmission (3). - Inscrire les conditions géométriques et l’état de surface assurant le bon fonctionnement - Représenter la vue de droite de la vis de transmission (3) B- 2 - 4 - Pour l'ajustement  22 H7h7 ( 0,021 - 0 0 +0,021 2 2 = 22h7 ; 2 2 = 22H7     ), calculer le jeu mini et le jeu Maxi Jeu mini …………………..…………….. ………………………..…………….. jeu maxi …………………..…………….. ………………………..…………….. Déduire le type d’ajustement : ………………………..…………….. B- 2 - 5 - On vous propose pour le guidage du doigt 2, quatre solutions différentes. Compléter sous les quatre figures le nom de la pièce ou de la forme qui assure la liaison en rotation …………… ……………. …………….. ……..……… A 7 1 2 4 A B 3 B2 B7 B1 Ø22H7h7 Ø22H7g6 A A-A C 5 6 Figure a Figure b Figure c Figure d C-C C-C C-C 1 2 1 1 1 D E D E Ø 0,05 0,4 FRAISEUSE AUTOMATIQUE http://tst.wifeo.com Page 6 B- 2 - 6 - On vous propose pour le guidage du doigt (2) de modifier la vis de pression par une clavette parallèle. Compléter suivant les deux vues ci-dessous le dessin par la représentation de la nouvelle solution. B - 3 – Conception : On désire remplacer les pièces 10, 11, 12 et 13 par un goujon M5-25, bm 10 (L= 25 )serré par un écrou H Terminer le dessin à l'échelle 2 en représentant ces deux éléments. Echelle : 2 1 Ecrous hexagonaux Symbole : H NF E 25-40 h a d 1,15a d Pas a h uploads/Finance/ fraiseuse-automatique 1 .pdf