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République Tunisienne Institut Supérieur des Sciences Ministère de l’Enseigneme

République Tunisienne Institut Supérieur des Sciences Ministère de l’Enseignement Supérieur Appliquées et Technologie et de la Recherche Scientifique de Sousse Université de Sousse DEPARTEMENT GENIE MECANIQUE RAPPORT DE STAGE DE FIN D’ETUDES En vue de l’obtention du diplôme de Licence Appliquée en : Génie Mécanique Conception et fabrication Elaboré par : Omar Omar Bassem Ouannes Encadré par : Mounir FRIJA Institut Supérieur des Science Appliquées et de Technologie de Sousse Hafedh MEZGAR SOCIETE RECIF - TUNISIE Etude de conception d’une table de fraisage et gravure des matériaux légers Année Universitaire : 2012/2013 Code Sujet: LA-GM13-042 Dédicace En termes de connaissance de leurs sacrifices et en témoignage de nos profonds sentiments à leurs égards, nous dédions ce travail à nos parents. Chers pères, chères mères, Rien ne serait exprimer l'étendu de nos reconnaissance, l'estime, le respect et l'amour que nous avons pour vous. Nous dédions ce modeste travail qu'il soit la récompense de vos sacrifices illimités et vos soutiens morals que vous nous avez généreusement offert. Que dieux vous préserve bonne santé et longue vie. A nos sœurs, A nos frères, pour leur amour et leur encouragement. A tous nos familles A tous nos ami(e)s Pour votre soutien et vos encouragements, qui nous ont été une grande valeur lors de moments les plus dures durant l'élaboration de ce travail. A tous ceux qui a aidé à réaliser ce travail A tous nos professeurs Ouanes Bassem & Omar 2 Département de Génie Mécanique Bassem & Omar /SFE 2013 Remerciements Nous tenons à exprimer notre profonde gratitude en premier au ‘DIEU’ qui nous a toujours soutenu et donné la force. Nous tenons à adresser nos plus vifs remerciement au monsieur Hafedh MEZGAR de la société RECIF, que nous a accepté dans l’entreprise et à son soutien qui a contribué au bon déroulement de notre stage. Nous tenons à remercier notre encadreur Mounir FRIJA de l’Institut supérieur des sciences appliquées et technologie de Sousse pour sa rigueur scientifique, ses exigences disponibilité, en nous faisant partager son expérience et ses connaissance scientifiques, ses précieux conseils et aussi pour nous avoir épaulé durant cette épreuve Nos sincères remerciements aux tous les responsables et personnels de la société RECIF, ainsi que tous les techniciens et les ouvriers pour leur qualité humaines et professionnelles, et tous ceux qui ont contribué à nos intégration. Aux membres de jury : Nous somme très heureux et fier de l’honneur que vous nous fait en acceptant d’être présents dans le jury de notre SFE. Veuillez trouvez dans ce travail l’expression de notre estime et de nos gratitudes. Nos remerciements s’étendent aussi à tous ceux qui ont contribué de près ou de loin, d’une manière directe ou indirecte au bon déroulement de ce travail, en nous fournissant tous les renseignements et les recommandations nécessaire. Département de Génie Mécanique Bassem & Omar /SFE 2013 Ouanes Bassem & Omar 2 SOMMAIRE Introduction.................................................................................................................................10 PARTIE I : ENTREPRISE D'ACCUEIL....................................................................................13 I.1 Présentation............................................................................................................................13 I.2 Données générales.................................................................................................................13 I.3 Contact...................................................................................................................................13 I.4 Capacité d’usinage................................................................................................................14 I.5 Assemblage et Câblage..........................................................................................................14 I.6 Finition et Assurance Qualité.................................................................................................15 I.7 Filiales....................................................................................................................................15 I.8 Partenariat envisagé...............................................................................................................15 PARTIE II : LE STAGE.............................................................................................................18 II.1 Déroulement du stage...........................................................................................................18 II.2 Mission du stage...................................................................................................................18 II.3 Bilan et suggestions..............................................................................................................18 Que proposez-vous pour améliorer les conditions de travail ? de stage ?...................................19 PARTIE III : THEME DEVELOPPE.........................................................................................23 CHAPITRE 1 : ETUDE BIBLIOGRAPHIE..............................................................................23 1.1 Historique de la machine-outil......................................................................................................23 1.2 Généralité sur le fraisage et la gravure.........................................................................................24 1.2.1 L’usinage................................................................................................................................24 1.2.2 Le Fraisage..............................................................................................................................24 1.2.3 La Gravure..............................................................................................................................25 1.2.4 La fraiseuse............................................................................................................................26 1.3 Architecture des machines de fraisage et gravure........................................................................27 Département de Génie Mécanique Bassem & Omar /SFE 2013 1.3.1 Ancienne classification...........................................................................................................27 1.3.1.1. Fraiseuse horizontale.....................................................................................................27 1.3.1.2. Fraiseuse verticale..........................................................................................................27 1.3.1.3. Fraiseuse universelle......................................................................................................27 1.3.2 Nouvelle classification (classification par axes)......................................................................27 1.3.2.1. Fraiseuse 3 axes.............................................................................................................28 1.3.2.2. Fraiseuse 4 axes.............................................................................................................28 1.3.2.3. Fraiseuse 5 axes.............................................................................................................29 1.4 Généralités sur les matériaux légers.............................................................................................31 1.4.1 Les Matériaux légers..............................................................................................................31 1.4.2 Usinabilité des matériaux.......................................................................................................31 1.5 Eléments de calcul pour l’usinage.................................................................................................32 1.5.1. Les paramètres de coupe......................................................................................................32 1.6 Système de commande des machines..........................................................................................35 1.6.1 Commande des axes..............................................................................................................35 1.6.2 Les Moteurs...........................................................................................................................37 1.6.2.1. Les moteurs pas à pas....................................................................................................37 1.6.2.2. Les moteurs à courant continu.......................................................................................37 1.6.2.3. Les moteurs asynchrones...............................................................................................38 1.6.2.4. Les servomoteurs...........................................................................................................38 1.6.3 Les capteurs...........................................................................................................................38 1.7 Automatisation des machines-outils à commandes numérique (MOCN).....................................39 1.7.1 Machine-outil commande numérique....................................................................................39 1.7.2 Les différents modes de programmation...............................................................................40 1.7.2.1 Le langage ISO.................................................................................................................40 1.7.2.2 Le langage conversationnel.............................................................................................40 1.7.2.3 Les langages de haut niveau (APT - PROMO)...................................................................40 1.8 Les différentes machines robuste sur le marché international.....................................................40 Département de Génie Mécanique Bassem & Omar /SFE 2013 1.9 Conclusion.....................................................................................................................................44 PARTIE III : THEME DEVELOPPE.........................................................................................45 CHAPITRE 2 : ANALYSE FONCTIONNELLE DE BESOIN.................................................45 2.1 Introduction..................................................................................................................................45 2.2 Schéma fonctionnel global............................................................................................................45 2.3 Saisi du besoin...............................................................................................................................46 2.4 Enoncé du besoin..........................................................................................................................46 2.5 Valider le besoin............................................................................................................................47 2.6 Cycle de vie du produit..................................................................................................................47 2.7 Diagramme pieuvre.......................................................................................................................49 2.7.1 Fonctions de service...............................................................................................................49 2.7.2 Hiérarchisation des fonctions de service................................................................................49 2.7.3 Caractérisation des fonctions de services..............................................................................52 2.8 Cahier des charges fonctionnelles.................................................................................................53 2.8.1 Objet du cahier de charge......................................................................................................53 2.8.2 Fonctionnalités attendues......................................................................................................53 2.8.3 Analyse fonctionnelle technique............................................................................................53 2.9 Conclusion.....................................................................................................................................57 PARTIE III : THEME DEVELOPPE.........................................................................................58 CHAPITRE 3 : CHOIX DES SOLUTIONS TECHNOLOGIQUES..........................................58 3.1 Le choix relatif à la fonction FP.....................................................................................................58 3.1.1 Assurer le mouvement de coupe...........................................................................................58 3.1.1.1 Rotation de l’outil............................................................................................................58 3.1.1.2 Fixation de l’outil.............................................................................................................59 3.1.2 Assurer le mouvement d’avance............................................................................................61 3. 1.3. A Générer le mouvement de rotation..................................................................................62 3.1.4. B. Transmission de mouvement de rotation.........................................................................64 3.1.5. C. Guider le mouvement de rotation.....................................................................................65 Département de Génie Mécanique Bassem & Omar /SFE 2013 3.1.6. D. Transmis le mouvement de translation............................................................................65 3.1.7. E. Guider le mouvement de translation................................................................................66 3.2. Le choix relatif à la fonction FC1..................................................................................................67 3.2.1 Afficher les données...............................................................................................................67 3.2.2 Afficher les données...............................................................................................................68 3.2.3 Exécuter les donnée...............................................................................................................68 3.2.4 Observer le mouvement........................................................................................................69 3.2.4.1 Capteur de position.........................................................................................................69 3.2.4.2 Capteur fin de course......................................................................................................71 Avantages....................................................................................................................................72 3.3 Le choix relatif à la fonction FC2...................................................................................................73 3.4 Le choix relatif à la fonction FC5...................................................................................................73 3.5 Conclusion.....................................................................................................................................73 PARTIE III : THEME DEVELOPPE.........................................................................................74 CHAPITRE 4 : CALCULS ET DIMENSIONNEMENT...........................................................74 4.2 Choix de types d’entrainement.....................................................................................................74 4.2.1 Entrainement pour l’axes X, Y et Z........................................................................................74 4.3 Calcul des efforts et de puissance de coupe..................................................................................74 4.3.1 Calcul des efforts et de puissance de coupe de fraisage..........................................................74 4.3.1.1 Paramètres de coupe........................................................................................................74 4.3.2.2 calcul de fréquence de rotation de la broche..................................................................75 4.3.2.3 calcul de vitesse d’avance...............................................................................................75 4.3.2.4 Calcul d’effort de coupe..................................................................................................75 4.3.2.5 Calcul d’effort d’avance...................................................................................................76 4.3.2.6 calcul de Puissance de coupe..........................................................................................76 4.3.3 Calcul des efforts et de puissance de coupe de Perçage..........................................................77 4.3.3.1 Paramètres de coupe......................................................................................................77 4.3.3.2 calcul de fréquence de rotation de la broche..................................................................78 Département de Génie Mécanique Bassem & Omar /SFE 2013 4.3.3.3 calcul de vitesse d’avance...............................................................................................78 4.3.3.4 Calcul d’effort de coupe..................................................................................................78 4.3.3.5 Calcul d’effort d’avance...................................................................................................79 4.3.3.6 calcul de Puissance de coupe..........................................................................................79 4.3.4 Choix du moteur broche........................................................................................................79 4.4 Calculs et Choix de moteur des axes.............................................................................................80 4.4.1 Calculs et Choix de moteur de l’axe X....................................................................................80 4.4.1.1 Calcul du charge axial Maximal.......................................................................................80 4.4.1.2 Calcul du couple résistant en Vitesse Maximal (A vide)..................................................80 4.4.1.3 Calcul du Puissance en Vitesse Maximal (A vide)............................................................81 4.4.1.4 Calcul du couple résistant en coupe................................................................................81 4.4.1.5 Calcul du Puissance en coupe..........................................................................................81 4.4.1.6 Choix du Moteur de l’axe X.............................................................................................81 4.4.2 Calculs et Choix de moteur de l’axe Y.....................................................................................82 4.4.2.1 Calcul du charge axial Maximal.......................................................................................82 4.4.2.2 Calcul du couple résistant en Vitesse Maximal (A vide)..................................................82 4.4.2.3 Calcul du Puissance en Vitesse Maximal (A vide)............................................................83 4.4.2.4 Calcul du couple résistant en coupe................................................................................83 4.4.2.5 Calcul du Puissance en coupe..........................................................................................83 4.4.2.6 Choix du Moteur de l’axe Y.............................................................................................84 4.4.3 Calculs et Choix de moteur de l’axe Z.....................................................................................84 4.4.3.1 Calcul du charge axial Maximal.......................................................................................84 4.4.3.2 Calcul du couple résistant en Vitesse Maximal (A vide)..................................................85 4.4.3.3 Calcul du Puissance en Vitesse Maximal (A vide)............................................................85 4.4.3.4 Calcul du couple résistant en coupe................................................................................85 4.4.3.5 Calcul du Puissance en coupe..........................................................................................85 4.4.3.6 Choix du Moteur de l’axe Z.............................................................................................86 4.5 Vérification de structure de table.................................................................................................86 Département de Génie Mécanique Bassem & Omar /SFE 2013 Conclusion Générale et perspectives...........................................................................................88 Département de Génie Mécanique Bassem & Omar /SFE 2013 Etude de conception d’une table de fraisage et gravure des matériaux légers Introduction Introduction Ce rapport entre dans le cadre de projet de fin d’études pour l’obtention d’un diplôme universitaire technologique en génie mécanique. Ce projet consiste à élaborer une étude de conception d’une table de fraisage et gravure à commande numérique. Au cours du ce projet, nous avons utilisé beaucoup des sources qui nous ont guidé face à un chemin claire de travail les cours et les guides de conception. Ce rapport s’articule autour de Cinq chapitres : Dans le premier chapitre, on va faire une étude bibliographique cernant les points suivants l’architecture des machines de fraisage et gravure, l’échelle international afin d’avoir une connaissance sur les solutions, choix et d’autre part leurs inconvénients qu’il faut réduire. Dans le deuxième chapitre, on réalise une analyse approfondit de besoin dont on a abouti à la rédaction d’un cahier de charge fonctionnelle. Dans le troisième chapitre, on procède une étude à la cour de laquelle on a effectué le choix des composants. Dans le quatrième chapitre, on s’intéresse au dimensionnement des pièces à réaliser. Dans le cinquième chapitre, on s’intéresse à la conception des pièces à réaliser, dont on dresse le dessin de définition de chaque pièce. Ce rapport de fin d’études nous a permis de prendre une expérience professionnelle qui peut nous aider de s’intégrer uploads/Industriel/ pfe-machine-gravure-verin 1 .pdf