Soutenance mémoire
MISE EN POSITION ISOSTATIQUE
L’isostatisme
La fabrication des pièces unitaires ou en série, l’interchangeabilité, le respect de la cotation et des conditions de fonctionnement imposent le montage des pièces etdes outils sur les machines de façon précise, stable et sans incertitude de position.Dans la fabrication en série, les pièces sont démontées, remontées et reprises très souvent en fonction des difficultés et complexités d’usinage.Ces reprises obligent à retrouver systématiquement et identiquement l’égalité d’équilibre des pièces sur les machines pour assurer la précision d’usinage et respecter la cotation du plan de définition.
Ce plan exige une cotation sans équivoque pour garantir l’interchangeabilité et l’assemblage des pièces.Pour permettre d’assurer rigoureusement l’égalité d’équilibre des pièces sur les machines, il faut faire appel à l’ISOSTATISME matérialisé sur les appareillages par des appuis placés de telle sorte que la cotation soit respectée.
CONDITIONS D’UN BON ABLOCAGE
Un bon ablocage doit évidemment assurer le maintien en positiondes pièces à usiner, mais pas seulement. Il doit par ailleurs éviter les déformationset permettre un montage et un démontage rapide. Vous devez également être en mesure de contrôleraisément la pièce en cours d’usinage, et pouvoir enlever facilementcopeaux et outils. Ces conditions doivent donc tenir compte du type d’usinage tels que le fraisage,le découpage oupar exemple le décolletage. La table Toutes les fraiseuses, qu’elles soient horizontales, verticales ou universelles, sont dotées d’une table qui est la base de tous les systèmes porte-pièce. Cette table comporte généralement des rainures en forme de T, sur lesquelles on place des boulons à tête rectangulaire ou des calesqui servent à maintenir les pièces en place. L’étau Ce dispositif mécanique est extrêmement utile pour usiner des pièces. Plusieurs types de serrages existent: serragemécaniqueà l’aide d’un classique système «vis-écrou», serragehydrauliqueou pneumatique. Pour immobiliser des pièces cylindriques ou pour fraiser des surfaces obliques, on utilise bien souvent des morsspéciaux. Les plateaux Plusieurs types de plateaux permettent d’abloquer des pièces, à commencer par lesplateaux magnétiques, qui ont l’avantage de libérer totalement la surface à usiner.
Pour les utiliser, il est impératif que la surface de la pièce en contact avec le plateau soit déjà usinée.Tout comme les tables des fraiseuses, les plateaux circulairespossèdent des rainures en T grâce auxquelles on peut brider les pièces.Les plateaux diviseurssont quant à eux composés d’une poupée diviseur et d’une contrepointe; ils ont la particularité de permettre de déplacer les pièces à usiner et de permettre plusieurs montages de pièces: montage en l’air, montage entre-pointes, montage mixte ou encore montage sur mandrin de reprise.
Définition d’un montage d’usinage
Un montage d’usinage est un outillage utilisé pour fixer la pièce solidement à la bonne position dans l’espace de travail de la machine outil. La conception du montage d’usinage joue un rôle important pour obtenir une pièce usinée de bonne qualité .Elle s’inscrit au sein d’un processus plus global de fabrication industrielle. Les contraintes que doit respecter un montage d’usinage sont les suivantes:
Garantir un libre accès des outils de coupe aux surfaces à usiner.
Garantir la qualité de la pièce à usiner.
Garantir la stabilité de la pièce sous les sollicitations dues aux efforts decoupe.
Garantir un montage et un démontage aisé de la pièce.
Permettre l’évacuation des copeaux et du fluide decoupe.
Garantir la sécurité de l’opérateur pour la mise en œuvre du montage.
Fonctions d’un montage d’usinage
Les fonctions principales que doit remplir le montage d’usinage sont :
Positionner la pièce: Durant l’usinage, la pièce doit être positionnée précisément dans l’espace de travail de la machine-outil. Cette condition est nécessaire pour garantir un bon positionnement des usinages sur la pièce en respectant l’isostatisme et assurant le maximum de précision et de stabilité. Pour cela, le posage est une combinaison d’appui prépondérant, secondaire et tertiaire qui peut être de type 3-2-1r (plan, linéaire, butée), de type 3-2-1c (plan, centreur, locating) ou de type 4-1-1 (pivot, butée, butée)
Maintenir la pièce: Durant l’usinage, la pièce doit être maintenue en position sur sesappuis pour éliminer tout risque de mouvement dû aux sollicitations mécaniques extérieures comme les efforts de coupe, le poids de la pièce et les forces d’inertie. Ce maintien est assuré par un bridage qui peut être de mode bride lorsque l’effort de bridage est opposé à l’appui plan prépondérant, de mode étau lorsque l’effort de bridage est opposé à l’appui linéaire d’orientation et de mode mandrin lorsque la géométrie d’appui participe aussi au bridage.
Soutenir la pièce: Dans certains cas,il est nécessaire d’ajouter des soutiens pour éviter les déformations et/ou les vibrations indésirables de la pièce durant son usinage. Le soutien est assuré par des éléments réglables afin de ne pas perturber la qualité de la mise en position de la piècedans l’espace de travail de la machine outil.
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Table des matières
INTRODUCTION
CHAPITRE 1: ISOSTATISME
1.1 GENERALITES
1.2 DEFINITION
1.3 MISE EN POSITION ISOSTATIQUE
1.3.1 Notions de degré de liberté
1.3.2 Elimination des degrés de liberté.
1.3.3 Normal de repérage
1.3.4 Position de la normal de repérage
1.3.5 Symbolisation géométrique (La mise en position isostatique)
1.3.6 Symbolisation technologique
a.Nature du contact avec la surface ou le type d’appui
b.Fonction de l’élément technologique
c.Nature de la surface de la pièce
d.Type de technologie
1.4 MISE EN PLACE DES NORMALES DE REPERAG
1.4.1 Sur un parallélépipède
1.4.1.1 Appui plan (liaison appui plan)
1.4.1.2 Appui linéaire (liaison linéaire rectiligne
1.4.1.3 Appui ponctuel (liaison ponctuelle)
1.4.2 Sur un cylindre
1.4.2.1 Centrage long et appui ponctuel (liaison pivot glissant +liaison ponctuelle): L˃2D
1.4.2.2 Centrage court et appui plan (liaison linéaire annulaire+ liaison appui plan):L≤ 2D
1.4 CONCLUSION
CHAPITRE 2: SYSTEME D’ABLOCAGE DES PIECES SUR MACHINE OUTIL
2.1 GENERALITES
2.2 CONDITIONS D’UN BON ABLOCAGE
2.2.1 La table
2.2.2 L’étau
2.2.3 Les plateaux
2.3 OBJECTIF D’ABLOCAGE
2.3.1 La mise en position
2.3.2 L’immobilisation de la pièce
2.3.3 Contrainte de non déformation
2.4 DIFFERENTS SYSTEME D’ABLOCAGE
2.4.1 Ablocage sur tablede fraisage
2.4.2 Ablocage sur étau
2.4.3 Ablocage par bridage
2.4.4 MONTAGE D’USINAGE
2.4.4.1 Définition d’un montage d’usinage
2.4.4.2 Fonctions d’un montage d’usinage
2.4.4.3 Montage modulaire
a. Groupement de pièce en panoplie ou en multi-phase
2.4.4.4 Analyse pour la conception du montage d’usinage
a. Analyse cinématique
b. Analyse de forces
c. Analyse de déformations
2.5 FRAISEUSES
2.5.1 Éléments principaux
2.5.2 Classification
2.5.3 Le fraisage
2.6 CONCLUSION
CHAPITRE 3:CONCEPTION DU SYSTEME D’ABLOCAGE
3.1 Problématique
3.2 Définition et Objectifs de ce Système
3.3 Vue en 3D
3.4 Dessin D’ensemble
3.5 Dessins de définitions
CHAPITRE 4:CALCUL ET DIMMENSIONNEMENT DU SYSTEME
4.1 Introduction
4.2 Schéma de Mise en Situation
4.3 Schéma Cinématique
4.4 Dimensionnement de la vis
4.4.1 Calcul du diamètre de la vis
4.4.2 Classe de qualité
4.4.3 Rigidité de la vis
4.4.4 Rigidité des pièces serrées
4.4.5 Rapport des raideurs
4.4.6 Facteur de charge de l’assemblage
4.4.7 Contrainte dynamique dans la vis:«tenue en fatigue»
4.4.8 Coefficient de sécurité de fatigue
4.4.9 Contrainte maximale dans la vis
4.4.10 Coefficient de sécurité statique
4.4.11 Pressions maximales aux plans de joint
4.4.12 Allongement après le serrage
4.4.13 Allongement en service
4.5 Assemblage de la semelle avec la glissière
4.6 ASSEMBLAGES SOUDES
4.6.1 Définitions
4.6.2 Types de soudures
4.6.3 Procédés de soudage
4.6.4 Calcul des structures dans le cas de sollicitations simples
4.6.4.1 Calcul du premier cordon: (glissière)
4.6.4.2 Calcul du deuxième cordon: (coulisseau)
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGHRAPHIE
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