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OFPPT ROYAUME DU MAROC Office de la Formation Professionnelle et de la Promotio

OFPPT ROYAUME DU MAROC Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail DIRECTION RECHERCHE ET INGENIERIE DE FORMATION RÉSUMÉ DE THÉORIE & GUIDE DES TRAVAUX PRATIQUES MODULE N°: 14 TECHNOLOGIE PROFESSIONNELLE SECTEUR : FABRICATION MECANIQUE SPECIALITE : TFM NIVEAU : T Module 14 – T.F.M. Technologie professionnelle Document élaboré par : Nom et prénom Affectation NICA DORINA DRIF / CDC GM Révision linguistique - - - Validation - ETTAIB Chouaïb - - C.D.C. – G.M. Fabrication Mécanique 1 Module 14 – T.F.M. Technologie professionnelle OBJECTIF DU MODULE MODULE 14 : TECHNOLOGIE PROFESSIONNELLE Code : Durée : 126 h OBJECTIF OPÉRATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT COMPORTEMENT ATTENDU Pour démontrer sa compétence, le stagiaire doit exploiter la technologie professionnelle liée à la fabrication mécanique, selon les conditions, les critères et les précisions qui suivent. CONDITIONS D’ÉVALUATION • Travail individuel • A partir - De problèmes théoriques et de données se rapportant à des travaux en atelier • À l’aide : - Formulaires, abaques et diagrammes - D'une bibliographie technique de référence CRITÈRES GÉNÉRAUX DE PERFORMANCE • Analyse d'un problème • Maîtrise des principes de technologie professionnelle • Utilisation exacte de la terminologie appropriée (à suivre) C.D.C. – G.M. Fabrication Mécanique 2 Module 14 – T.F.M. Technologie professionnelle OBJECTIF OPÉRATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT (suite) PRÉCISIONS SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU A. Maîtriser la technologie générale • Matériaux • Fabrication des pièces brutes B. Maîtriser la technologie d'atelier • Procédés d'usinage conventionnel • Procédés spéciaux d'usinage C. Maîtriser la technologie machine • Technologie de construction CRITÈRES PARTICULIERS DE PERFORMANCE - Désignation exacte des matériaux : • Propriétés • Essais mécaniques • Principaux alliages industriels • Traitements thermiques - Connaissance des procédés de fabrication des pièces brutes : • Moulage • Formage • Découpage • Soudage - Connaissance des procédés d'usinage conventionnel : • Tours • Perceuses • Aléseuses • Fraiseuses • Machines à brocher • Machines à raboter • Machines à tailler • Machines à rectifier - Connaissance des procédés spéciaux d'usinage : • Machines à roder • Machines électroérosion • Machines spéciales - Définition et identification exacte des éléments suivants : • Ajustement • Adhérence et frottement • Système liaison : Vis-écrou, Soudure, Rivet, Goupille et clavetage, Blocages, Positionnement et centrage • Guidages • Liaisons partielles et blocages • Filetages • Roulements • Étanchéité C.D.C. – G.M. Fabrication Mécanique 3 Module 14 – T.F.M. Technologie professionnelle OBJECTIF OPÉRATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT (suite) PRÉCISIONS SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU • Organes et éléments CRITÈRES PARTICULIERS DE PERFORMANCE - Définition et identification exacte des éléments suivants : • Paliers • Accouplement d'arbres : Embrayages, Manchons et joints, Freins • Transmission de mouvement : Poulies, courroies et chaînes, Engrenages, Réducteur • Système bielle-manivelle • Cames • Pistons • Graissage et lubrification C.D.C. – G.M. Fabrication Mécanique 4 Module 14 – T.F.M. Technologie professionnelle OBJECTIFS OPÉRATIONNELS DE SECOND NIVEAU LE STAGIAIRE DOIT MAÎTRISER LES SAVOIRS, SAVOIR-FAIRE, SAVOIR PERCEVOIR OU SAVOIR ÊTRE JUGÉS PRÉALABLES AUX APPRENTISSAGES DIRECTEMENT REQUIS POUR L’ATTEINTE DE L’OBJECTIF DE PREMIER NIVEAU, TELS QUE : Avant d’apprendre à maîtriser la technologie générale relative aux matériaux et à la fabrication des pièces brutes (A) : 1. Connaître les procédés de fabrication des matériaux 2. Connaître les principes d'obtention de pièces 3. Connaître les formes standard commercialisées et leurs coûts 4. Connaître les précautions d'usinage des pièces suivant leur mode d'élaboration (Difficulté d'usinage, les départs de cotation, les balançages, …) Avant d’apprendre à maîtriser la technologie d'atelier (B) : 5. Connaître les avantages et les risques de chaque moyen de fabrication 6. Connaître le principe, la cinématique, les caractéristiques et les limites de chaque moyen Avant d’apprendre à maîtriser la technologie machine (C) : 7. Connaître la schématisation des organes 8. Connaître le principe de fonctionnement des organes et leurs conditions de fonctionnement 9. Connaître les précautions de montage et démontage d'organes 10. Connaître leurs représentations commerciales et leurs coûts Avant d’apprendre à se sensibiliser aux procédés d'usinage CNC (D) : 11. Savoir distinguer la nature de travail à exécuter 12. Se soucier du coût de production 13. Avoir le souci de faire une étude comparative de mise en production C.D.C. – G.M. Fabrication Mécanique 5 Module 14 – T.F.M. Technologie professionnelle T TE EC CH HN NO OL LO OG GI IE E P PR RO OF FE ES SS SI IO ON NN NE EL LL LE E C.D.C. – G.M. Fabrication Mécanique 6 Module 14 – T.F.M. Technologie professionnelle SOMMAIRE TECHNOLOGIE PROFESSIONNELLE CHAPITRE 1 MATERIAUX ……..…………..………………………………………………………………………................9 1. Notion de métallurgie………………………………………………………………………………………..9 2. Propriétés physiques des matériaux……………………………………………………........................9 3. Essais mécaniques des matériaux………………………………………………………………………11 4. Principaux alliages industriels..…………………………………………............................................18 5. Traitements des aciers....................................................................................................................22 6. Traitements thermochimiques........................................................................................................26 7. Traitements électrochimiques.........................................................................................................28 CHAPITRE 2 FABRICATION DES PIECES BRUTES……………………………………………………………29 1. Notion de fonderie…………………………………………..………………………...............................29 2. Le moulage…………………………………………………………………………………………………..30 3. Le formage……………………………………………………………………..........................................36 4. Découpage........................................................................................................................................41 5. Métallurgie des poudres..................................................................................................................44 6. Le soudage........................................................................................................................................45 CHAPITRE 3 PROCEDES D'USINAGE CONVENTIONNEL.…...……………………………...…………………….50 1. L’usinage.…………………………………...………………………………………………………………..50 2. Tournage……………………………………………………………………………………………………...57 3. Perçage et alésage………………………………………………………………………..........................64 4. Fraisage…………………………………………………........................................................................72 5. Travaux de brochage………………………………………………………………………………………80 6. Rabotage……………………………………………………………………………………………………..82 7. La rectification………………………………………………………………………………………………87 CHAPITRE 4 PROCEDES SPECIAUX D’USINAGE……………………………………………………………………95 1. Rodage……………………………………………………………………………………………………….95 2. Usinage par électro-érosion……………………………………………………………………………...98 3. Schémas cinématiques………………………………………………………………………..…103 4. Principe de fonctionnement des organes de machines……………………………………………111 5. Entretien des machines-outils………………………………………………………………………….115 C.D.C. – G.M. Fabrication Mécanique 7 Module 14 – T.F.M. Technologie professionnelle CHAPITRE 5 TECHNOLOGIE DE CONSTRUCTION D’UNE MACHINE-OUTIL…………………………………117 1. Ajustements…………………………………………………………………………………………………..117 2. Vis de fixation………………………………………………………………………………………………...121 3. Ecrous………………………………………………………………………………………………………….121 4. Assemblages rivetés………………………………………………………………………………………..122 5. Goupilles………………………………………………………………………………………………………122 6. Guidages linéaires…………………………………………………………………………………………..123 7. Filetages……………………………………………………………………………………………………….124 8. Assemblage par vissage……………………………………………………………………………………131 9. Joints d’étanchéité ………………………………………………………………………………………….133 10. Roulements ………………………………………………………………………………………………….134 11. Paliers …………………………………………………………………………………………………….…139 12. Accouplements………………………………………………………………………………....................140 13. Transmission de mouvement…………………………………………………………………………….140 15. Graissage et lubrification…………………………………………………………………………………145 BIBLIOGRAPHIE……………………………………………………………………………..........................148 C.D.C. – G.M. Fabrication Mécanique 8 Module 14 – T.F.M. Technologie professionnelle Chapitre 1 Matériaux 1. Notion de métallurgie La métallurgie est l’ensemble des opérations qui permettent, en partant du minerai, d’obtenir le métal correspondant, d’abord sous forme de lingots, eux-mêmes à transformer en produits du commerce. Le minerai extrait des mines souterraines contient jusqu’à 60 % de métal souvent sous forme d’oxyde mêlé à la terre et à des impuretés. Le minerai chauffé à la température de fusion* du métal (*transformation du métal de l’état solide à l’état liquide), libère ce dernier. Le métal encore liquide est recueilli dans des moules où il prend, en refroidissant, l’état solide généralement en lingots ou gueuses* (*élément de fonte de première fusion dont la surface est très rugueuse). Enfin des opérations d’affinage*(*production de métal fin par purification) permettent, s’il y a lieu, l’élaboration* d’un produit plus pur dit métal fin. Les industries métallurgiques ont pour but de produire économiquement des matières d’œuvre métalliques ainsi que certains objets commerciaux conformes aux normes, ceci sans nécessiter d’usinage ultérieur. 2. Propriétés physiques des matériaux Les matériaux utilisés en construction mécanique doivent posséder les propriétés diverses exigées des mécanismes considérés. 2.1 Propriétés physiques pratiques Elles intéressent principalement la production des pièces mécaniques. Ductilité. Aptitude du matériau à être étiré en fils de faible section (acier, cuivre, laiton, aluminium). Malléabilité. Aptitude à la déformation à chaud (ou à froid) par choc ou par pression. Réduction en feuilles minces par laminage (acier...). C.D.C. – G.M. Fabrication Mécanique 9 Module 14 – T.F.M. Technologie professionnelle Fusibilité. Aptitude à la fusion à chaud (fonte, bronze). Soudabilité. Aptitude à l’assemblage par soudage sans altération de la résistance (acier sur acier). Usinabilité. Aptitude d’un matériau à se laisser façonner par formation de copeaux à l’outil de coupe. 2.2 Propriétés mécaniques Elles intéressent surtout le fonctionnement des pièces, leur comportement sous les contraintes par compression, traction, torsion, choc, vibration, frottement,… etc. Résistance mécanique (R). C’est la charge par mm2 que peut supporter le matériau considéré s’exprime en daN/mm2 ou hbar. Rr : Pour rupture par compression ou par traction. Re : Limite de R < Rr, au-delà de laquelle les déformations du matériau deviennent permanentes (Re = Limite élastique) (fig. 1 et 2). Contraintes mécaniques Essai de traction (1) a) Traction ; b) Compression ; a) Expérience sur un fil métallique de c) Flexion : Barre sous charge F en section = 1 mm2. (1) Fil sous charge nulle ; son milieu ; d) Torsion : Arbre tournant (2) Fil sous charge F = R en daN/mm2 ou soumis à un couple de force F1 , F2 . ou hbar . Allongement A % = 100 (Lu – L0) : L0 ; (1) Pièce sous contrainte ; (2) Appui, b) Principe de l’essai. (1) Eprouvette ; encastrement, etc. (2) Forme de la rupture sous contrainte ; c) Diagramme de l’essai. C.D.C. – G.M. Fabrication Mécanique 10 Module 14 – T.F.M. Technologie professionnelle Dureté (H). C’est la résistance à la pénétration du matériau par un corps plus dur sous une charge. Résilience (K). C ‘est la résistance unitaire du matériau au choc : s’exprime en J/cm2 ou énergie développée pour rompre un barreau de 1 cm2 de section (1 J = 1 N⋅m). Le joule (J) est l’unité d’énergie ou de travail. 2.3 Autres propriétés Les pièces possèdent des surfaces fonctionnelles pour les liaisons mécaniques avec rotation ou glissement ce qui nécessite des aptitudes supplémentaires. Qualité de frottement. On distingue les frottements : − à sec. Ex. fonte / fonte, fonte uploads/Industriel/ technologie-professionnelle.pdf