[PDF] 1. Les Opérations Elémentaires en Tournage

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BEP MPMI - 1ère année

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1. Les Opérations Elémentaires en Tournage

1.1. Le chariotage

1.2. Le Dressage

réaliser toutes les surfaces de révolution par travail forme de la surface) açon rectiligne et MfMf

MfMfMfMf

MfMf MfMf Usinages extérieurs , usinages intérieurs usinage frontal

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1.4. Réalisation de filetage et de taraudage

1.5. Autres opérations réalisables en tournage

- Le perçage -

1.6. Terminologie des surfaces tournées

1 : 2 :

3 : 4 :

5 : 6 :

7 : 8 :

En général, on utilise des outils

Mf Mf

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2 1 8 7 5 3 4 6

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1.6.1. Classification par surfaces obtenues

1 : Surface plane 4 : Surface tronconique

2 : Surface cylindrique 5 : Surface courbe en profil

3 : Surface conique 6 : Surface hélicoïdale

1.6.2. Classification par élément usiné

Surfaces extérieures

- Gorges frontale et radiale : 7 - Saignée : 13 - Chanfrein : 12 - Portée : 9 - Rayon : 15 - Cône : 11 - Moletage : 10 - Congé : 16 - Filetage : 17 - Evidement : 8 - Epaulement : 14

Surfaces intérieures

- Chambrage : 18 - Perçage : 22 - Alésage : 19 - Cône : 23 - Filetage : 20 - Gorge : 24 - Centre : 21

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2. Les opérations élémentaires en fraisage

2.1. Les modes d'action des outils:

2.1.1. Génération des surfaces:

- mouvement de coupe - mouvement (donné à la pièce).

2.1.2. Obtention en travail de forme:

retrouve la forme de la génératrice de la fraise

2.1.3. Obtention en travail d'enveloppe:

Exécution de surfaces où on ne retrouve pas la forme de la génératrice de la fraise

2.2 Les opérations élémentaires et les outils associés:

2.2.1 Fraisage de face ou en bout:

Le fraisage de face (frb) où en bout est un mode de fraisage où est perpendiculaire au plan fraisé. dessus).

Surface générée

pointe de l'outil générant la surface O O Le profil de la surface usinée est identique à celui de

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2.2.2 Fraisage de profil où en roulant:

La génératrice de la fraise est parallèle à la surface usinée Ce mode de fraisage est aussi appelé fraisage en roulant (frr).

2.2.3 Le fraisage en combiné:

2.3. Aspect des surfaces

2.3.1. En fraisage de face.

en fraisage de face est caractérisé par une série de courbes sécantes appelées cycloïdes correspondant à la trace laissée par les dents de la fraise sur la pièce.

2.3.2. En fraisage en roulant.

se : celles-ci dépendent de et du frb frr frbfrr frbfrb frb frr Mc Mf surface obtenue en fraisage de face

Les deux modes de fraisage peuvent se

deux tailles, trois tailles, travaillant simultanément de face et de profil surface obtenue en fraisage de profil

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2.4. Les opérations en fraisage

Fraise à surfacer

Surfaçage

Surfaçage- Dressage

Fraise 2 tailles

Chanfreinage

Fraise à chanfreiner

Rainurage de forme

Fraise en té

Contournage

Fraise 2 tailles

Rainurage droit

Fraise 2 et 3 tailles

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3. Les opérations élémentaires en perçage

u surface cylindrique intérieure nécessite deux mouvements conjugués :

3.2. Les surfaces usinées et leurs outils associés:

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Fraise à

chanfreiner Foret Foret

Foret à

centrer Trou fraisuré (Fraisurage) Trou débouchant Trou borgne Point de centre

Fraise à lamer

avec pilote Trou lamé (lamage) pilote - appelé mouvement de coupe Mc - foret hélicoïdal - pièce - copeau

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4. Les Différents Mouvements

L'usinage d'une pièce en tournage nécessite obligatoirement une génération de mouvements de l'outil coupant par rapport à la pièce à usiner.

Ces mouvements sont:

- un mouvement de rotation de la pièce par rapport à l'outil. - des mouvements de translation de l'outil par rapport à la pièce.

En productique, on appelle:

- mouvement de coupe (on notera Mc), le mouvement de rotation. - mouvement(s) d'avance (on notera Mf), le(s) mouvement(s) de translation. C'est l'opérateur (personne qui utilise la machine) qui règle la machine en définissant les paramètres de coupe. Ce sont ces paramètres qui permettront à la machine de générer les mouvements afin d'usiner la pièce.

Ces paramètres sont appelés:

- fréquence de rotation (on notera N) de la pièce par rapport à l'outil. - vitesse d'avance (on notera Vf) de l'outil par rapport au bâti de la machine. Ils dépendent essentiellement de la matière de la pièce et de l'outil ainsi que du diamètre de la pièce à usiner.

4.1. La fréquence de rotation

Pour une même vitesse V de déplacement rectiligne du vélo, la petite roue fait un nombre de tours par minute (N) égal à:

N = V / ( x d)

et la grande roue fait un nombre de tours par minute (N') égal à:

N' = V / ( x D).

En productique, le paramètre fréquence de rotation se calcule en fonction: - d'un coefficient appelé vitesse de coupe noté Vc. - du diamètre de la pièce noté D. d D V Mc Mf

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4.2. La vitesse de coupe

D T D T

Définition:

La vitesse de coupe Vc est la vitesse linéaire de la surface usinée par rapport au

point P générateur de l'outil. En général, elle s'exprime en mètre par minute (m/min).

Vc McP

4.3. Facteurs influant sur la vitesse de coupe :

Machine

- puissance - qualité géométrique M

Pièce

- matière - nature du brut - qualité imposée par les spécifications

Couple outil pièce

- ébauche ou finition - usinage extérieur ou intérieur - lubrification - mode de génération de surface Outil - matière - géométrie - durée de vie de

La vitesse d'un véhicule est le rapport

entre la distance qu'il parcourt (D) et le temps qu'il met à parcourir cette distance (T)

La vitesse de coupe est la vitesse

relative de déplacement de la pièce et de l'outil.

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- Les qualités du métal à usiner c'est-à-dire la nature de la pièce à usiner (si la dureté Ê alors la vitesse de coupe Ì). - Les qualités de coupe de l'outil c'est-à-dire la nature de la partie de l'outil tranchante (si la dureté de l'outil Ê alors la vitesse de coupe Ê). - La lubrification (s'il y a une bonne lubrification alors la vitesse de coupe Ê). Le choix du paramètre de la vitesse de coupe est important dans une production car: - plus elle est faible, plus le temps d'usinage est important. - si elle est trop importante, il y a augmentation de la quantité de chaleur résultante de la coupe, diminuant ainsi la dureté de la pointe de l'outil et celui-ci s'use. Le choix judicieux d'une vitesse de coupe est donc un compromis entre la rapidité de production et la durée de vie de l'outil. La valeur de la vitesse de coupe est choisie d'après des tableaux établis à partir de compte-rendu d'essais effectués par les fabricants d'outils.

Nature de la pièce Outil en acier rapide

supérieur

Outil à plaquette carbure

rapportée

Acier 20 m/min 80 m/min

Fonte 20 m/min 80 m/min

Aluminium 80 m/min 150 m/min

Laiton 50 m/min 140 m/min

Le diamètre de la pièce:

Lors d'une opération de chariotage, la profondeur de passe influe relativement peu sur la variation de diamètre de la pièce (lorsqu'on usine de petits diamètres, il est impératif de prendre de petites profondeurs de passe). Par conséquent, le diamètre est mesuré en général directement sur la pièce. Lors d'une opération de dressage, le diamètre choisit est le diamètre moyen soit: D= (diamètre extérieur + diamètre intérieur) / 2.

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Le diamètre de la fraise:

Rappels: vitesse = déplacement / temps.

Si la fraise fait 1 tour en 1 minute alors Vc = x D Si la fraise fait n tours en 1 minute alors Vc = n x x D

D'où n =

Vc Du or, en général, Vc est exprimé en m/min et D en mm donc, pour obtenir n en tour/min, il est impératif de convertir Vc en mm/min (en multipliant par

1000).

On obtient alors:

nVc Du u 1000

4.5. La vitesse d'avance:

On note f l'avance par dent c'est-à-dire la distance parcourue par la pièce lorsque la fraise tourne de 1 dent. f est exprimé en millimètre par dent (mm/dt) ou millimètre par tour (mm/tr). Les principaux facteurs qui influencent l'avance sont: à obtenir (brillance) et la puissance de la machine disponible. Afin de régler la machine, il est nécessaire de connaître la vitesse d'avance de l'outil par rapport à la machine. 020406080100120140160180200220240

D en mm.

0 5 10 15 20 25
30
35
40

5604002802001401007050

35
n en tr/min.

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Définition:

La vitesse d'avance est la distance parcourue par la pièce en une minute. Vf est exprimée millimètre par minute (mm/min) ou millimètre par tour (mm/tr). On détermine une vitesse d'avance qu'on note Vf. Elle est donnée par:

Vf = f x Z x n

où n est la fréquence de rotation en tr/min et Z est le nombre de dents qui composent la fraise.

4.6. La profondeur de passe:

La profondeur de passe s'exprime en millimètres. Elle est notée généralement Ap Les valeurs usuelles de Ap sont comprises entre 0.05 mm et 3 mm. La valeur de 0.05 mm est appelée "copeau minimun "; il est déconseillé d'usiner en dessous de cette valeur. Relation liant l'avance (f) et la profondeur de passe (Ap): afin d'obtenir des conditions de coupe correctes, on utilise la relation empirique suivante: f .Ap/10

4.7. Le temps d'usinage:

Il est nécessaire dans une production de grande série de calculer le temps d'usinage.

Le temps d'usinage se calcule avec:

t = L / Vf.où L est la de la pièce.

4.8 Exemple de calcul:

Nous désirons usiner un dressage sur une pièce pleine en acier de diamètre extérieur de 80 mm à l'aide d'un outil en acier rapide supérieur. Déterminer la vitesse de rotation à donner à la pièce.quotesdbs_dbs35.pdfusesText_40

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