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Projet de Fin d'Etude Introduction L’objectif de ce projet est de réaliser une

Projet de Fin d'Etude Introduction L’objectif de ce projet est de réaliser une machine à commande numérique par un calculateur CNC capable de fabriqué les cartes électroniques. L’objectif de ce document est de présenter les principales étapes de la réalisation de la machine GAM H3. Nous avons divisé ce document sur trois parties, une partie mécanique qui décrit le cadre de la conception et la réalisation mécanique de la machine, une partie électrique qui décrit l’étude des circuits utilisés et dernièrement une partie qui détaille la façon de communication avec le système. Chaque partie décrit par un résumer de leur contenue. Chaque élément utilisé est décrit par une description, référence, prix …etc. Nous avons utilisé seulement les logiciels de synthèse. Dans tous les parties du projet, on a fait la meilleure conception et le désigne, moins cher, pratique et plus efficace possible. L’idée la plus essentiel dans ce projet est de faire le maximum pour chercher les pièces déjà utilisée ailleurs qui sont sous un bon état et les pièces périmé qui sont retraité de son fonctionnement et qui sont sous un état peut servir et occupé une fonction dans le projet. On exerce le recyclage en même temps cela coute moins cher. Page 1 Projet de Fin d'Etude CHAPITRE I: Étude bibliographies Page 2 Projet de Fin d'Etude I.1. Introduction Durant ces dernières années, la commande des machines électriques a subi des progrès significatifs. Ces progrès sont essentiellement dus à la révolution technologique en informatique industriel, ce qui a permis le développement de solutions numériques efficaces avec une possibilité d'implanter des algorithmes plus complexes. Après une première génération de commandes numériques à logique câblée sont apparues les commandes numériques par calculateur (CNC), ou par ordinateur, qui intègrent un ou plusieurs ordinateurs spécifiques pour réaliser tout ou partie des fonctions de commande. Tous les systèmes de commande numérique commercialisés actuellement contenant au moins un microprocesseur, les termes CN et CNC peuvent être considérés comme des synonymes. Une CNC c’est une machine pilotée par des moteurs pas à pas. Ces derniers permettent de convertir directement un signal électrique numérique en un positionnement angulaire de caractère incrémental, par exemple : Impriment 3d. La machine de découplage. Mini traceur. I.2.Historique Les travaux menés par Falcon et Jacquard à la fin du XVIIIe siècle ont montré qu’il était possible de commander les mouvements d’une machine à partir d’informations transmises par un carton perforé. Leur métier à tisser de 1805 fut le premier équipement à être doté de cette technique et, de ce point de vue, il peut être considéré comme l’ancêtre de la commande numérique. Il faut cependant rattacher l’exploitation industrielle de la CN au développement de l’électronique. Page 3 Projet de Fin d'Etude En 1947, à Traverse City dans l’État du Michigan, John Parsons fabrique pour le compte de l’US Air Force des pales d’hélicoptère par reproduction. Pour façonner ses gabarits, il utilise une méthode consistant à percer plusieurs centaines de trous faiblement espacés de manière à approcher le profil théorique. L’emplacement et la profondeur de chaque trou sont calculés Avec précision par un ordinateur IBM à cartes perforées. La finition de la surface est obtenue par des opérations manuelles de polissage. I.3. Principe de fonctionnement d’une machine numérique Les machines à commande numérique sont devenues des moyens de production incontournables dans l’industrie. Elles permettent des cadences de production importantes et facilitent l’obtention de surfaces complexes (formes arrondies …). Ce type de machine se compose ainsi de deux parties complémentaires (figure I.1): La partie opérative. La partie commande. Figure I.1 Décomposition d’une machine numérique. La partie opérative comporte les axes de déplacement et la tête. La partie commande permet de piloter la partie opérative. Elle est composée d’un calculateur (CNC) et d’éléments électroniques capables de piloter les moteurs. Des ordres vont être générés vers la commande par le biais d’un code machine ou par action manuelle de l’opérateur. La commande va traiter ces informations et générer des Page 4 Projet de Fin d'Etude consignes afin d’obtenir les déplacements voulus par le biais des moteurs d’axes. Des contrôles de vitesse et de position seront alors effectués de manière continue par la machine. Il existe 3 principaux types de référentiels à prendre en compte (figure I.2):  L’origine machine (Om) qui correspond à la position de référence de la machine où Xm=0, Ym=0 et Zm=0 (s’il y en a).  L’origine pièce (Op) qui peut être décalée par rapport à l’origine machine.  L’origine Programme (OP) qui est généralement confondu avec Op pour faciliter l’usinage. Figure I.2: machine à trois axes I.4. La commande numérique par calculateur(CNC) : C’est en 1942 aux États-Unis que la CN a commencé à être exploitée, pour permettre l’usinage de pompes à injection pour moteurs d’avions. Il s’agissait en fait de cames, dont le profil complexe était irréalisable au moyen d’une machine traditionnelle. La commande numérique a pour tâche de générer des mouvements d’axes. Ces instructions qui viennent du programme pièce ou de l’opérateur machine consisteront en une position et une vitesse de déplacement. Le processeur de la commande numérique va alors générer une consigne afin qu’on puisse commander les moteurs d’axes. Elle aura également pour tâche, lors du déplacement Page 5 Projet de Fin d'Etude des axes, de vérifier la position de ces derniers et dans certain cas, la vitesse de déplacement. Les commandes numériques actuelles sont capables d’effectuer des mouvements en combinant simultanément les positions sur les axes X, Y et Z. Elles s’appellent commande numérique par calculateur. De plus, elles sont capables de gérer plusieurs axes simultanément. On parle alors d’interpolation. Cette dernière peut être linéaire ou circulaire selon la consigne générée par le microcontrôleur de la partie commande. Le rôle de ce processeur est d’interpréter un code machine que l’on appelle un code G, puis de générer les signaux de commande des axes et de la broche. I.4.1. La Conception Assistée par Ordinateur (CAO) « La CAO permet de concevoir des systèmes dont la complexité dépasse la capacité de l'être humain comme par exemple en micro-électronique». Dans notre cas, on s’intéresse à la conception des formes de deux dimensions. Un progiciel tel que inkscape ou blinder et Solide Works génère un fichier qui simule la surface, et qui est compréhensible par d’autre progiciel de fabrication assisté par ordinateur. I.4.2. La Fabrication Assisté par Ordinateur (FAO) La conception de la surface à obtenir est donc réalisée à l'aide d'un progiciel de conception assistée par ordinateur (CAO): on nomme le fichier ainsi obtenu "DFN" pour Définition de Formes Numérisées. Cette modélisation est ensuite « exportée » dans un fichier intermédiaire en utilisant un standard d'échange comme IGES, STEP, DXF ou autre. Certains outils de FAO sont capables de relire directement les fichiers des grands fournisseurs de CAO. Dans d'autres cas, la CAO et la FAO sont complètement intégrées et ne nécessitent pas de transfert. Pour ces progiciels, on parle de CFAO. Page 6 Projet de Fin d'Etude I.4.3. Le post-processeur C’est un petit programme utilitaire qui transforme des trajectoires en format neutre en trajectoires en repère MOCN (machine-outil à commande numérique). Ce traducteur tien compte de la cinématique de la machine, de ses courses et de ses capacités. Il signale les erreurs et exprime les trajectoires dans le langage spécifique à la machine. Chaque machine possède donc son propre post-processeur (figure I.3) Figure I.3 : Cycle d’une pièce fabriquée par une commande numérique (CFAO) I.5.Conclusion: Ce premier chapitre s’appuie essentiellement sur quelques notions de la machine numérique et son commande, elles sont nécessaires pour tenir compte des contraintes que toute réalisation se rapporte à ces études qui devraient être respectées. Page 7 Projet de Fin d'Etude Page 8 Projet de Fin d'Etude CHAPITRE II: Etude Fonctionnelle I Etude Fonctionnelle: Page 9 Projet de Fin d'Etude 1. Analyse Fonctionnelle du besoin: Il s’agit de concevoir et réaliser un pont élévateur à 4 colonnes indépendantes permettant de lever des véhicules. L’objectif est de montrer que notre système provient d’un besoin industriel à satisfaire. Dans ce cas, la phase analyse comporte les étapes suivantes (figure 1.1). Figure II.1: Organigramme d’analyse du besoin 1.1. Saisie du besoin: Cette étape sert à justifier la présence du produit un pont élévateur à 4 colonnes indépendantes, sur le marché et à définir les critères de compétitive. Pour assurer cette tâche, on utilise le diagramme cause-effet qui permet de visualiser les éventuelles causes d’échec d’un tel produit et surtout les ordonner en famille et les hiérarchiser (fig.2) D’après le diagramme établi, les causes d’échec d'un pont élévateur à 4 colonnes indépendantes, peuvent être classées en quatre familles distinctes et définies par : Milieu industrielle, Matériaux utilisés, Conception du produit, Modélisation de produit Concernant les quatre causes à savoir le milieu industriel notre intervention est très efficaces , elle se présent sous formes des recommandations formulaires par le technicien de machine et l'utilisateur de plaque electronique sous formes de recommandation Page 10 Besoin Conception Perception d’un marché Saisir le besoin Idée Enoncer le besoin Validé Valider le besoin Besoin non validé Projet de Fin d'Etude fontionnelle donc uploads/Industriel/ rapport-machine-cnc.pdf