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Centre National Pédagogique Génie Mécanique 4ème année de l’enseignement second

Centre National Pédagogique Génie Mécanique 4ème année de l’enseignement secondaire Sciences Techniques TECHNOLOGIE REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE L’EDUCATION ET DE LA FORMATION Manuel d'activités Les auteurs Les évaluateurs SALHI Mohamed Zouhaïer Inspecteur principal des collèges et des lycées SLITI Ridha Inspecteur principal des collèges et des lycées BEN ACHOUR Nabil Professeur principal BAKINI Noomen Professeur principal NAÏFAR Noureddine Inspecteur des collèges et des lycées KHOUAJA Ali Inspecteur principal des collèges et des lycées DOGUI Abdelwaheb Professeur Universitaire BEN HAMADOU Abdellatif Inspecteur principal des collèges et des lycées 2 © Tous droits réservés au CNP Les auteurs adressent tous leurs remerciements à : – Monsieur le Ministre de l’Éducation et de la Formation – La Direction Générale des Programmes, pour nous avoir donné la responsabilité et l’honneur d’élaborer ce manuel. – Les évaluateurs, pour leur coopération constructive. – Les Inspecteurs et les Professeurs qui voudront bien nous faire part de leurs remarques en vue d’apporter une amélioration à la deuxième édition. – L’équipe technique de la Direction de l’édition du CNP, pour leurs contributions dans la mise en œuvre de ce manuel. Remerciements 3 Avant-Propos L’enseignement de la technologie dans la section Sciences Techniques est basé sur l’observation, l’expérimentation, et les manipulations des systèmes pluri-techniques et sur la production de documents pour décrire ou valider des solutions constructives. Le manuel d’activités de génie mécanique propose pour chaque leçon un ensemble d’activités, en rapport avec le programme officiel de technologie de la 4ème année Sciences Techniques. Ces activités permettent aux élèves de découvrir, d’appliquer, de consolider et d’intégrer les nouveaux savoirs et savoir faire dans de différentes situations. Elles seront réalisées dans la mesure du possible autour de systèmes équipant les laboratoires de technologie. Ce manuel est conçu de sorte à être exploité en complémentarité avec le manuel de cours. Les chapitres et les leçons sont repérés de la même façon dans les deux manuels. Ces derniers n’ont pas pour ambition de se substituer à l’enseignement du professeur. Celui-ci se doit de choisir de façon pertinente les activités relatives à un thème et de programmer leurs déroulements au moment opportun de la séance d’apprentissage. D’autre part, les activités proposées peuvent être enrichies par d’autres produites par les enseignants. Nous serons reconnaissants à tous ceux qui voudront nous faire part de leurs critiques ou de leurs conseils. Les auteurs 4 Le manuel d’activités renferme des activités correspondantes à chacune des trois parties du programme de génie mécanique en 4ème année Sciences Techniques. Document réponses : à compléter par l’élève Partie Partie A A Analyse fonctionnelle Partie B Partie B Analyse Structurelle Partie C Partie C Analyse comportementale 5 Activités 40 Activités 18 Activités Organisation d’une activité Dossier ressources : - manuel de cours - Bibliothèque de compo- sants normalisés. - Didacticiel. - ….. Support : -Système pluri-technique réel avec un extrait de son dossier technique. - Un dossier technique d’un système. 5 Sommaire Avant propos 3 Présentation du 4 Sommaire 5-6 PARTIE A : ANALYSE FONCTIONNELLE Chapitre 1 Analyse fonctionnelle interne d’un produit Leçon 1 - Organisation fonctionnelle d’un produit 8 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Perceuse sensitive 9 Activité N°2 ❏Butée de traînard 15 Activité N°3 ❏Poupée mobile du tour 19 Activité N°4 ❏Système de tri (PAG) 22 Activité N°5 ❏Système de tri (BCI) 27 PARTIE B : ANALYSE STRUCTURELLE Chapitre 2 Définition des éléments d’un produit Leçon 1 - Lecture d’un dessin d’ensemble 33 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Poupée mobile du tour 34 Activité N°2 ❏Micro-fraiseuse 36 Activité N°3 ❏Système de tri (BCI) 40 Activité N°4 ❏Touret à meuler 45 Activité N°5 ❏Micro-tour 48 Activité N°6 ❏Tourelle porte-outil 53 Leçon 2 - Cotation fonctionnelle 57 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Poupée mobile du tour 58 Activité N°2 ❏Micro-fraiseuse 61 Activité N°3 ❏Système de tri (BCI) 63 Activité N°4 ❏Touret à meuler 65 Leçon 3 - Représentation d’un produit fini 67 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Poupée mobile du tour 68 Activité N°2 ❏Micro-fraiseuse 70 Activité N°3 ❏Système de tri (BCI) : Chaîne d'embouteillage 73 Activité N°4 ❏Touret à meuler 75 Activité N°5 ❏Micro-tour 76 Activité N°6 ❏Tourelle Porte-outil (dossier papier) 77 Activité N°7 ❏Tourelle Porte-outil (CAO - DAO) 78 Chapitre 3 Les liaisons mécaniques Leçon 1 - La fonction assemblage : Les assemblages démontables 84 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Perceuse sensitive 85 Activité N°2 ❏Machine d'essai de traction 88 Activité N°3 ❏Poupée mobile de tour 95 Activité N°4 ❏Robot YOUPI 99 Leçon 2 - Fonction guidage en rotation : Le guidage en rotation par roulements 104 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Fraiseuse universelle (Broche) : C.A.O. 105 Activité N°2 ❏Tête universelle de fraiseuse 112 Activité N°3 ❏Tour parallèle (Embrayage ) 119 Activité N°4 ❏Tour parallèle (Embrayage) : C.A.O. 124 Activité N°5 ❏Tour parallèle (Boîte de vitesses) 128 6 Chapitre 4 Fonction transmission de mouvement Leçon 1 - Transmission sans transformation de mouvement sans modification de vitesse angulaire A : Accouplements et limiteurs de couples B : Embrayages et freins 132 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Micro-tour 133 Activité N°2 ❏Fraiseuse universelle (Boîte des avances) 137 Activité N°3 ❏Tour parallèle (Embrayage) 143 Activité N°4 ❏Tour parallèle (Frein à sabot) 148 Leçon 2 - Transmission sans transformation de mouvement avec modification de la vitesse angulaire : Les engrenages 154 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Tour parallèle (boîte de vitesses) 155 Activité N°2a ❏Robot youpi 161 Activité N°2b ❏Robot mentor 165 Activité N°2c ❏Robot cyber 169 Activité N°3 ❏Boîte de vitesses d'une machine à laver industrielle 173 Activité N°4 ❏ Fraiseuse universelle (boîte des avances) 181 PARTIE C : ANALYSE COMPORTEMENTALE Chapitre 5 Comportement d’un solide déformable Leçon 1 - Flexion plane simple 211 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Tour parallèle: Boîte de vitesses (Winflex) 212 Activité N°2 ❏Tendeur de courroie (Poutre 2D) 218 Activité N°3 ❏Fraiseuse universelle: Potence 225 Activité N°4 ❏Système d'empaquetage : Convoyeur à bande (Winflex) 230 Leçon 2 - Torsion simple 237 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Banc d’essai de torsion simple 238 Activité N°2 ❏Scie circulaire 242 Activité N°3 ❏Tour parallèle: Boîte de vitesses 244 Activité N°4 ❏Système de montage automatique de coussinets 247 Chapitre 6 Obtention des pièces Leçon 1 - Réalisation des surfaces élémentaires sur un micro-tour 254 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Micro-tour (JEULIN) 255 Activité N°2 ❏Micro-tour (ALECOP EXPERT) 260 Activité N°3 ❏Micro-tour (UTAM) 267 Activité N°4 ❏Micro-tour (Jeulin - Alecop - Utam) 282 Leçon 2 - Réalisation des surfaces élémentaires sur une micro-fraiseuse 284 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏Micro-fraiseuse (JEULIN) 285 Activité N°2 ❏Micro-fraiseuse (FR2001) 291 Activité N°3 ❏Micro-fraiseuse (LBS) 299 Activité N°4 ❏Micro-fraiseuse (Jeulin - FR2001 - LBS) 306 Activité N°5 ❏Micro-fraiseuse (Jeulin - FR2001 - LBS) 308 Activité N°6 ❏Micro-fraiseuse (Jeulin - FR2001 - BLS) 310 Leçon 3 - Transmission avec transformation de mouvement: 188 Activités Activité N°1 SUPPORTS ❏ Pince du robot youpi 189 Activité N°2 ❏ Pompe à essence (Mecaplan-Wips) 193 Activité N°3 ❏ Ferme porte 199 Activité N°4 ❏ Presse à emboutir 203 Leçon 1 : Organisation fonctionnelle d’un Produit ACTIVITES SUPPORTS Activité N°1 ❏Perceuse sensitive Activité N°2 ❏ Butée de traînard Activité N°3 ❏Poupée mobile du tour Activité N°4 ❏Système de tri (PAG) Activité N°5 ❏Système de tri (BCI) 8 Objectifs du programme : Décomposer un produit en chaînes fonctionnelles. Identifier et ordonner les fonctions techniques qui contribuent à la satisfaction des fonctions d'usage. Identifier les éléments assurant une fonction technique. Conditions de réalisation et moyens : ➢Perceuse sensitive ➢Butée de traînard ➢Système de tri (PAG);Convoyeur à bande ➢Système de tri (BCI) ➢Poupée mobile du tour ➢Dossiers techniques ➢Outillage de manoeuvre 9 SYSTÈME D’ÉTUDE : PERCEUSE SENSITIVE 1- Mise en situation La perceuse sensitive est une machine-outil servant à réaliser des opérations de perçage sur des pièces. Elle se compose essentiellement d’ : • un moteur électrique; • un système de transmission de mouvement; • une colonne; • une broche ( portant l’outil ); • un système de maintien de pièce (étau). Etau Moteur Colonne Support Bloc de transmission Mandrin Couvercle 10 FS Expression Critères Niveaux-Flexibilité FP Permettre à l’utilisateur de percer des pièces. - Avoir quatre vitesses différentes de la broche. - Puissance à transmettre - Avoir la translation de l’outil dans les deux sens. - N1 = 1950 trs/min ± 20 - N2 = 1430 trs/min ± 10 - N3 = 915 trs/min ± 10 - N4 = 515 trs/min ± 10 - 250 w - 80 mm ± 5 FC1 S’adapter à l’énergie disponible. - Tension du secteur U =220 V ± 30V FC2 Respecter l’environnement. - Encombrement - Etanchéité - Déchets FC3 Plaire à l'œil. - Couleur - Forme Choix en fonction de la sensibilité de l’utilisateur a- Recherche des solutions : 3- Travail demandé : 2- Extrait du cahier des charges fonctionnel de la perceuse sensitive a-1 Mettre en oeuvre la machine. a-2 Compléter le diagramme d'analyse fonctionnelle F.A.S.T. ci-dessous, relatif à la fonction de service FP : «Permettre à l’utilisateur de percer des pièces». Permettre à l’utilisateur de percer des pièces. .............................................................. .............................................................. Animer l’outil d’un mouvement de translation. Fixer la pièce à percer. FP FT1 FT2 FT3 11 a-3 La machine étant à l’arrêt : Enlever le couvercle (16) uploads/Management/ activites-4-s-technologique-tunisie.pdf