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GPA-210 Éléments de fabrication mécanique Plan du cours Dessin industriel: Un

GPA-210 Éléments de fabrication mécanique Plan du cours Dessin industriel: Un rappel Tolérances dimensionnelles et Ajustements Tolérances géométriques Cotation fonctionnelle États de surfaces École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 1 États de surfaces Cotation au maximum de matière Procédés d'obtention des pièces brutes Procédés d'usinage Isostatisme Transferts de cotes et d'orientation Rédaction de gammes d’usinage Gamme d’usinage Terminologie Données générales La précision économique Les outils d’usinage Le parc des machines-outils Etudes de la pièce brute Nécessité d’ébauche et de finition École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 2 Nécessité d’ébauche et de finition Lecture du dessin de définition La matrice d’antécédence Le graphique d’enchaînement Rédaction de la gamme d’usinage Gamme d’usinage La gamme d’usinage: Séquence détaillée des usinages nécessaires à l’obtention du produit fini. Rédigé par le préparateur du bureau des méthodes. Les données : Le dessin de définition de la pièce Forme de la pièce Cotation École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 3 Cotation Matériau Le programme de fabrication Quantité (continue ou par lots) Délais Les moyens disponibles Parc des machines-outils Main-d’œuvre qualifiée et disponible Budget alloué Gamme d’usinage Terminologie : Phase Poste de travail Type de machine Sous-phase Mise en position Opérations École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 4 Opérations Outils Surfaces Passes Vc, Va, e (profondeur de passe) Gamme d’usinage Choix du type de machine (1/3) : La précision économique Procédé Ebauche Demi-finition et finition Fraisage-Tournage 0.4 0.2 Q7 Alésage à l'alésoir 0.2 0.1 Q4 Les intervalles économiques moyens (mm) École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 5 Alésage au grain 0.2 0.2 Q5 Perçage-Rabottage 0.4 0.2 Q8 Rectification 0.1 0.05 Q4 Gamme d’usinage Choix du type de machines (2/3) : Le parc machines Le préparateur doit connaître la liste des machines et leurs caractéristiques. Il peut aussi suggérer : L’achat de nouvelles machines École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 6 L’achat de nouvelles machines La sous-traitance d’usinages. Gamme d’usinage Choix du type de machines (3/3) : compromis entre : La forme globale de la pièce (sa taille) La spécificité de certains usinages La cotation : États de surface (rugosité) 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Rodage et rectifiage Meulage cylindrique Perçage au diamant et tournage Meulage de surfaces planes équarissage Les qualités (tableau 10.3 page 268) : École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 7 États de surface (rugosité) 6.3 µm < Ra < 0.8 µm Tour – Fraiseuse 0.8 µm < Ra < 0.2 µm Rectification Ra < 0.2 µm Polissage Alésage Tournage Fraisage Perçage Forage Planage et façonnage Sciage Cisaillage Gamme d’usinage Choix du type d’outils en fonction de: Surfaces (Géométrie) à usiner L’état de surface (Ra) La qualité (5, 6, 7, 8) Matériaux Ra (µm) Qualité Aciers rapides 1.6 à 3.2 8 – 7 Carbures 0.8 à 1.6 7 Qualité de fraisage ou de tournage avec différents matériaux d’outils École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 8 Céramiques 0.4 à 0.8 6 Meules 0.2 à 0.4 6 – 5 Superfinition (rodage, polissage) < 0.2 < 5 Gamme d’usinage Nombre de passes d’usinage: Volume de matière à enlever La profondeur de passe (notée e) est limitée par : Tolérances dimensionnelles, géométriques et états de surface (b) Limite du copeau maximum • la puissance de la machine • la rigidité de la pièce et de l’outil • la nature du matériau à usiner • la géométrie de l’outil (a) Limite du copeau minimum : • le type d’opération • finesse de l’arête tranchante • forme des arêtes de l’outil • la nature du matériau à usiner École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 9 Opération Copeau minimum Ébauche 0.5 mm Demi-finition 0.3 mm Finition 0.2 mm Alésage 0.1 mm Outil abrasif (meule) 0.01 mm Tolérances dimensionnelles, géométriques et états de surface (ébauche, demi-finition, finition) Copeau minimum : matériau à usiner = acier Matériau Copeau minimum Acier allié 0.125 mm Fonte 0.5 mm Aluminium 0.75 mm Copeau minimum : tournage avec outil en carbure, finition Gamme d’usinage Différents types de passes d’usinage: Ebauche : retirer de la matière (parfois plusieurs passes) Demi-finition : obtenir les formes (tolérances géométriques) Finition : obtenir la qualité et la rugosité Tableau guide Tendance à grouper École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 10 Rugosité Qualités Etapes d'usinage Ra > 5.3 µm 10 à 13 et au dessus Finition directe Ra < 6.3 µm 8 à 9 Ebauche + finition 6 à 7 Ebauche + Demi-finition + Finition Gamme d’usinage L’usure des outils La courbe d’usure dépend de La profondeur de passe (e) Le matériau usiné Vc Va Lubrifiant ou non Le matériau de l’outil. École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 11 Le matériau de l’outil. Utilité de ces courbes : Prévenir la faillite de l’outil Rattraper l’usure Gamme d’usinage Etude de la pièce brute IT dimensionnel Rugosité Défaut de forme Surépaisseur prévue Résidus de moulage ou oxydes Procédé d’obtention du brut IT dimensionnel (mm) Rugosité (Ra en µm) Surépaisseur (mm) Moulage en sable 1 + 1.5d/100 (acier) 1.5 + 5d/1000 (aluminium) 12.5 6.3 à 12.5 4 à 6 4 à 6 Moulage en carapace 0.4 + d/100 6.3 4 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 12 ou oxydes carapace 0.4 + d/100 6.3 4 Moulage à la cire perdue 0.25 + 5d / 1000 6.3 2 à 4 Moulage en coquille 0.3 + 3d / 1000 6.3 à 3.2 2 à 4 Matriçage – estampage 1 + d/100 12.5 2 à 3 Filage 0.5 + 8d/1000 3.2 1 à 2 Laminage 0.7 + 2d/100 12.5 3 à 6 Etirage Qualité 10 à 9 3.2 1 Gamme d’usinage Le balancement du brut Lors du premier usinage, la pièce doit être positionnée par rapport à des surfaces brutes. La cotation donne de précieux indices en ce sens. École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 13 Gamme d’usinage Ordre des opérations d’usinage Dépend de la cotation de la pièce Dépend des formes générales et des surfaces Mise en position Maintien Accessibilité Rigidité, stabilité, etc. École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana Étude de cas Lecture et analyse du dessin de définition GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 14 École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 15 Gamme d’usinage Surfaces d'entrée Niveaux d'usinage K B H A(E) A(F/2) A(F) D(E) D(F/2) D(F) R(E) R(F/2) R(F) T(E) T(F/2) T(F) L(E.F) TOTAL 1 2 3 4 5 6 K 0 B 0 H 0 A(E) 1 1 0 A(F/2) 1 1 0 A(F) 1 1 0 D(E) 1 1 2 1 0 Matrice des antécédences (Matrices des antériorités) École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 16 D(E) 1 1 2 1 0 D(F/2) 1 1 1 3 2 1 1 0 D(F) 1 1 1 3 2 1 1 0 R(E) 1 1 1 3 2 1 0 R(F/2) 1 1 1 3 2 1 0 R(F) 1 1 1 3 2 1 0 T(E) 1 1 1 1 1 5 3 2 2 1 0 T(F/2) 1 1 1 1 1 5 3 2 2 1 0 T(F) 1 1 1 1 1 5 3 2 2 1 0 L(E.F) 1 1 2 2 1 1 1 1 0 Matrice d'antécédence : la matrice est carrée, les entrées (colonnes) et les sorties (lignes), correspondent aux mêmes opérations d'usinage. Un 1 signifie qu'une opération entrée doit précéder une opération sortie. Choix : ébaucher le trou (D) avant la rainure (R) Gamme d’usinage La matrice d’antécédence donne 6 niveaux chronologiques. Les niveaux 5 et 6 peuvent être groupés en uploads/Industriel/ 10-gamme-usinage-2010-1dia-page-pdf.pdf