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1 Béranger Florian 1ère année Bors Thomas Marcadier Lucas Kempf Léo TP N°3 : Ré

1 Béranger Florian 1ère année Bors Thomas Marcadier Lucas Kempf Léo TP N°3 : Réalisation d'opérations sur un tour Sommaire : 1) Equipement à disposition 2) APEF Expérimental 3) APEF Théorique a. APEF b. Explications liées aux phases c. Calculs liés aux conditions de coupe d. Contrat de phase e. Démarches de réglage de la machine 4) Vérification des cotes 5) Conclusion 2 Introduction L’objectif de ce TP était de réaliser une pièce sur un tour parallèle dans le but de se familiariser avec cette machine. Pour mener à bien l’usinage, nous avons dû mettre en place un avant-projet de fabrication contenant les différentes phases et opérations à effectuer. Il était aussi nécessaire de calculer la vitesse de rotation du tour pour avoir un usinage plus précis. 1) Équipement à disposition a. Brut Ø 19.95 mm b. Numérotation des surfaces de la pièce finale 5 1 7 2 4 8 6 3 B1 B 2/3/4 B5 9 3 c. Liste des équipements (outils, tour, instruments de mesure…) Nous disposions d’un tour parallèle à charioter et à fileter avec des outils sur un porte-outils. Liste des outils : Outil à charioter dresser avec un Kr = 75° Outil à chanfreiner avec un Kr = 45° Outil à gorge Différents forets utilisés : - Fraise conique (cf photo ci contre) - Foret Ø 10 - Foret à centrer 4 Moyens de contrôle : - Pied à coulisse - Micromètre - Pour mesurer la longueur créée par l’épaulement, et le diamètre du trou, il faut utiliser de petites pointes (qui servent habituellement à mesurer les gorges ou autres géométries creuses). 2) APEF Expérimental * Phase 1 : outil à charioter dresser Kr = 75°, outil à chanfreiner (charioter et dresser, Kr = 45°), outil pelle i. Dressage pour générer face 1 ii. Chariotage Ø19mm pour étalonner la machine iii. Chariotage plusieurs passes (1 à 2mm) jusqu’à génération surfaces 2 et 3, Ø12 (cote obtenue 11,8) iv. Chanfrein 2x2 pour générer surface 7 v. Chariotage Ø18 pour générer surface 4 vi. Tronçonnage à +3mm pour générer B5 * Phase 2 : retournement de la pièce + outil charioter dresser, outil chanfreiner et outils de type forêt Dressage 51mm de longueur puis 50mm pour générer surface 5 i. Chanfreinage 1x1 surface 8 ii. Centrage (outil à centrer) iii. Perçage foret diamètre 10 pour générer surface 6 iv. Chanfrein intérieur pour générer surface 9 avec fraise conique 90° à 3dents Nous avons présenté ici les étapes effectuées lors de la manipulation. On sait qu’on peut toujours regrouper les phases et en réduire leur nombre, c’est ce qui nous allons voir dans la partie, précédente. C’est sur l’APEF théorique que nous nous baserons pour faire toutes les explications. 5 3) APEF théorique a. APEF * Phase 1 : 1) Dressage pour générer Surface 1 2) Chariotage -2mm de diamètre pour générer la surface 4 et le brut B2 3) Chariotage en plusieurs passe pour obtenir Ø12 et générer surface 2 et 3 4) Chanfrein 2x2 5) Tronçonnage * Phase 2 : 1) Dressage pour générer surface 5 2) Chanfreinage 1x1 3) Centrage 4) Perçage 5) Chanfreinage 1x1 b. APEF final sur document officiel : 6 Explications liées aux phases : PH 10 L’objectif de la phase 10 dans le cadre de cette pièce est de s’occuper de l’usinage quasiment toute la pièce, à l’exception du trou Ø10 et des chanfreins situés du même côté. On commence donc par un dressage du brut B1, afin d’avoir une meilleure qualité que celle du brut. On utilise ici un outil à charioter et dresser d’un Kr de 75°. On procède donc ensuite par un chariotage du brut B (234) pour réduire son diamètre de 19,95 mm à 18mm avec le même outil. On génère alors la surface 4 et le brut B(2-3). D’après les calculs effectués dans la partie suivante pour garantir une meilleure qualité d’usinage, on doit (ou pas) effectuer 2 passes d’environ 1mm. Une fois cette surface réalisée, on s’intéresse au brut b3 qui après usinage (chariotage de plusieurs passes d’environ 1mm), génère les surfaces 2 et 3 présentées sur le schéma du début. On utilise toujours l’outil à charioter et dresser. On procède au chanfreinage 2x2 avec un outil à charioter dresser 45°. Enfin, on tronçonne la pièce avec un outil pelle. Pour la mise en position isostatique, la cote principale à respecter est la cote de coaxialité entre les surfaces 2 et 4. On doit donc faire en sorte de maintenir la pièce en position (au niveau du brut) en maximisant l’alignement entre l’axe de la pièce et celui du tour. On fait donc un centrage long sur le brut de base (deux linéaires rectilignes, une selon x et une selon y) et une ponctuelle imaginaire sur la surface 1. Les deux mouvements possibles selon Z (rotation et translation) sont retirés en réalité par le serrage du mandrin. Pour mieux visualiser cette mise en position, cf. contrat de phase et APEF. Cette mise en position est réalisée par le mandrin du tour. PH 20 La phase 20 a pour but de finaliser les dernières étapes de la pièce. On retourne donc la pièce. On commence par le dressage de B5 (issu du tronçonnage) pour générer la surface 5 avec l’outil à charioter dresser (Kr = 75°). On réalise ensuite le chanfrein 1x1 extérieur qui génère la surface 8 en utilisant l’outil à charioter et dresser à 45°. Enfin, on pointe avec un outil à centrer suivit d’un perçage avec un foret Ø10mm, en générant la surface 6. La cote assez large de 10H13 (10−0 +0,22) nous permet d’utiliser un foret directement sans passer par une étape de finition avec un alésoir. 7 On termine enfin par le chanfrein intérieur 1x1mm, effectué avec une fraise conique (90°), générant la surface 9 Pour la mise en position isostatique, une fois la pièce coupée, on est obligé de faire la MIP sur une surface usinée. Les dernières étapes reposant sur la partie « tête de vis » de notre pièce, on va donc faire cette fois ci un centrage long sur la surface 2 suivie d’une ponctuelle théorique sur la surface trois (éliminée par serrage du mandrin). c. Calculs liés aux conditions de coupe Les outils à notre disposition sont des outils carbures, avec une vitesse de coupe V c = 200 m/min N = 1000×V c π ×D = 1000×200 π ×19,95 ≈ 3191 tr/min Le tour que nous avons utilisé était limité à une vitesse de rotation de la broche de N = 2000 tr/min. Néanmoins, pour ne pas trop forcer sur l’embrayage, nous avons pris une vitesse de rotation de N= 1400 tr/min On sait également que f = 0.1 mm.tr. On peut alors en déduire V f à l’aide de la formule V f = n.f V f = 1400 × 0,1 = 140 mm/min 8 d. Contrat de phase Centrage long sur la surface 2 avec une ponctuelle sur la surface 1 (en réalité retiré par le serrage du mandrin). Centrage long sur la surface 4 avec une ponctuelle sur la surface 3 (en réalité retiré par le serrage du mandrin). 9 e. Démarches de réglages et conditions de coupe PH 10 Dressage pour obtenir la surface 1  Manipulation La première étape est bien le montage de l’outil à charioter et dresser sur le porte pièce. On approche l’outil à charioter et dresser du brut et on fait translater manuellement la table longitudinale sur X pour enlever l’extrémité du brut afin d’obtenir une surface usinée. Une fois la surface terminée, sans toucher la position sur Z de l’outil, on règle Z sur 0 sur la console, qui nous servira de base pour les autres étapes de la PH10. Chariotage pour réaliser la surface 4  Manipulation Toujours à l’aide de l’outil à charioter et dresser, on approche l’outil de la pièce jusqu’à l’apparition du premier copeau. On règle alors le X à 19.95mm (diamètre initial du brut) sur la console. On recule l’outil, puis on vient se placer à X=17,974mm (explication pour cette valeur dans le paragraphe suivant) et Z<0mm pour réaliser un chariotage de 1,95mm de la pièce. Le chariotage est fait sur environ 60mm, pour garder une marge de sécurité pour le tronçonnage et le dressage de la surface 5 qui sera fait après, sachant que la longueur finale de la pièce doit être de 50mm.  Explication liée à la côte La cote de 18h9 est équivalente à une côte de 18 +0 −0,043. L’objectif est de viser la moyenne c’est-à-dire 18 – 0,022 = 17,978 En soustrayant au diamètre initial du brut, on doit donc retirer environ 1,972 mm (19,95 – 1,972 = 17,978). Chariotage pour les surfaces 2 et 3, outil à charioter dresser Kr = 72°  Manipulation On garde l’outil à charioter et à dresser, pour réaliser un chariotage de 5,95mm sur une longueur de 32mm. Néanmoins, afin de ne pas trop endommager l’outil et la machine, on réalise ce chariotage en 3 fois, en enlevant uploads/Industriel/ tp-n03-realisation-d-x27-operations-sur-un-tour-beranger-florian-1-annee-bors-thomas-marcadier-lucas-kempf-leo.pdf