Synthèse Fabrication Mécanique PDF

Rassinfosse Lucas Fabrication mécanique pour les NOOBS : Par : Rassinfosse Lucas 1 Rassinfosse Lucas Travaille par opposition/ rebroussement : État de surface médiocre Pièce soulevée de la table Mauvais dégagement de copeaux Travaille par concord...

Rassinfosse Lucas Fabrication mécanique pour les NOOBS : Par : Rassinfosse Lucas 1 Rassinfosse Lucas Travaille par opposition/ rebroussement : État de surface médiocre Pièce soulevée de la table Mauvais dégagement de copeaux Travaille par concordance/ avalanche : Gros copeaux au début et ensuite s’affine et sont dégagé Avance de la table par vis/ écrou (vis sans fin) Jeu dans la vis sans fin énorme lors de commande manuelle Boulon est assemblage de vis + écrou : La vis travaille en compression, le fait de ne pas bouger est dû à la friction. Les vis/ écrous sont isométrique. Le profil exact des vis n’est pas exactement triangulaire mais plutôt trapézoïdale. La base est arrondie. Au plus il y a de pointe, au plus il y a de point d’engagement. 2  Rassinfosse Lucas Il existe deux types de pas : - Le pas gauche et droite (60°) - Impérial (55°) Les différentes vis : La vis trapézoïdale : Vis mère de tour Désavantage : pas facile à usiner La vis carrée : Désavantage : il y a du jeu La vis ronde : Résiste aux chocs, on ne sait pas la bloquer car pas de concentration de contraintes. donc pour la bloquer dans les trains on ajoute une pièce par dessus La vis en dents de scie : Avantage : Supporte énormément d'efforts dans un sens. expl : arme à feu, tube de dentifrice, presse-fruit,... Vis à bille : 3 Rassinfosse Lucas Le tour : Le tour permet d’usiner des pièces de révolution (cylindre). Sur un tour, la machine se déplace et la pièce tourne. Le tour est composé de différentes parties. - Le banc (en fonte) - Le moteur électrique (triphasé) - Nez de broche, là on vient fixer le mandrin. - Le mandrin, on vient fixer la pièce dans le mandrin et on la sert à l’aide des mors. Mandrin à 3 mors Mandrin à 4 mors concentrique concentrique Mandrin à 4 mors à vis Mandrin à 6 mors indépendante concentrique Mandrin à collet, pour des diamètres plus précis avec lin +- très petites précision au micron. 4 Rassinfosse Lucas - Les collets, un Collet ou pince de serrage est un sous-type de mandrin qui forme un collier autour d'un objet à maintenir et exerce une force de serrage sur l'objet quand il est serré. - Chaine cinématique - Le trainard - La bar de chariotage - Le sélecteur. - Poupée fixe. - Poupée mobile. Pour usiner une pièce, nous avons besoin d’un outil. Pour le tour il existe différent type : Outil à gauche Outil centre Outil à droite 5 Rassinfosse Lucas - Outille à gauche, pour venir attaquer la pièce par la gauche - Outille à droite, pour venir attaquer la pièce par la droite - Outille centre, pour venir attaquer la pièce par le centre. - L’outille à aléser, c’est outil permet de venir creuser le centre de la pièce Les outilles eux sont composé de matière différente : - HSS, (High Speed Steel), outille à tailler sois même avec une vitesse max de 20-30 m/min - Les plaquettes sans revêtement (doux), pour métaux tendre, va couper le métal à une vitesse max +- 100-300 m/min - Les plaquettes avec revêtement (dur), pour métaux dur, plaquette à coupe négative. Va couper le métal à une vitesse max de +- 100-300 m/min On détermine le porte outil et la géométrie de la plaquette suivant l’opération à réaliser et les matériaux à usiner. La forme de plaquette est choisie en fonction de la dureté du matériau. On aura tendance à augmenter l’angle de pointe de la plaquette pour une dureté qui augmente. Pour des raisons d’économie et de robustesse, il convient de choisir le plus grand angle de pointe possible. Car une plaquette à une espérance de vie entre 5 à 10-15 min 6 Rassinfosse Lucas 7 Rassinfosse Lucas 8 Rassinfosse Lucas Et voici un schéma comportant les différentes parties d’un tour : La fraise : 9 Rassinfosse Lucas Fraise à queu 1 taille : Pour reconnaitre une fraise à 1 taille sur C.N.C Keller, elle est représente par la fraise de gauche. Fraise 2 tailles : Fraise 3 taille : Documents PDF qui explique vraiment bien l’usinage, nottament sur le tournage et le fraisage : https://www.technios.be/servlet/Repository?ID=34131 10 Rassinfosse Lucas Soudage / brasage : Le soudage c’est une fusion des pièces qu’on veut assemblées + métal d’apport s’il ya Le brasage, c’est une fusion du métal d’apport Le métal d’appot doit être métallurgiquement compatible avec le métal de base, le métal d’apport peut être différent du métal de base du moment qu’il reste compatible. - Soldering = faible t° (< 400°C) - Brassing = plus haute t° - Welding = fusion Différents métaux d’apport : - Étain - Laiton - Zinc - Bronze - Argent - Ect Il existe différente manière de souder/ braser : 1) À la baguette : - C’est une électrode enrobée, on relie le + à la baguette et le – sur la pièce - Création d’un arc standard - Les électrons vont du – vers le + = échauffement de la baguette - -------- POLARITÉ INVERSE Polarité directe 2) Le MIG (Métal Inert Gaz) : Argon + Co2 mais avec des proportions différentes 3) Le TIG (Tungstène Inert Gaz) : - Électrode de tungstène - Fusion à plus haute t° - Polarité--------- inverse pour chauffer le métal à souder DIRECTE - Sert aussi à braser - Apport de fil externe 4) Le TIG ALU : - Couche imperméable anti-oxydation (passivation) - Couche étanche/ imperméable ------ ALTERNÉE Polarité directe - Pour claquer cette couche étanche, il faut de la haute tension pour créer une étincelle, ce qui va dégager ensuite l’accès pour l’arc "sauf dans le cas des alliages légers d'aluminium ou du magnésium, où l'on soude en polarité alternée (wikipedia)" 11 Rassinfosse Lucas Le souci du TIG ALU, c’est que le tungstène chauffe et une boule se forme sur la pointe. Pour contrer ce problème, on doit travailler en alternatif. En modulant de Duty-cycle, qui modifie le temps où on va se trouver en polarité inverse par rapport au temps ou on va se trouver en polarité direct. Ceci permet d’abimer le moins possible l’électrode. Avec ce système, la polarité inverse permet de pas trop détruire l’électrode et la polarité direct permet de souder l’alu. Remarque : le Duty-Cycle est modifiable À savoir : Un Arc = haut courant Une étincelle = haute tension 12 Rassinfosse Lucas 5) Torche acétylène : - Contient 2 bouteilles, un d’oxygène (O2) l’autre d’acétylène - Gaz à haute pression - Il y a de la mousse dans les bonbonnes, pour stocker plus de gaz - Le Rapport est de 1/2 et 1/5 - Précaution, purger l’acétylène et l’O2 pour éviter que de l’air entre dans le mélange et vienne le fausser 1. Détendeur de pression 2. Valve anti-retour de flamme 3. Robinet qui permet de régler le débit Règle pour utiliser une torche à l’acétylène : Toujours ouvrir l’acétylène en premier Allumer la torche à l’aide d’un briquet, pierre à briquet Trouver le bon réglage/ débit Ouvrir l’oxygène Remarque : si trop de O2, oxydation du matériau, si trop d’acétylène, dépôt de reste non- brûlé. 13 Rassinfosse Lucas Quand la flamme extérieur (bleu) rejoint/ superpose le dard intérieur (rouge), c’est alors le bon ratio Brasure à l’argent (circuit frigo) : - 2 tuyaux en cuivre (noir) - 1 manchon en cuivre (rouge) - Soudure en argent (vert) - Dépôt, oxydation = orange Mettre un flux décapant pour éviter l’oxydation, l’argent ne se met seulement là où il y a le flux décapant (sous forme de poudre ou liquide). 14 Rassinfosse Lucas Le problème, c’est lorsque l’on chauffe les 2 tubes, il va y avoir de l’oxydation à l’intérieur des tubes. Les dépôts risquent de se décrocher et d’être compressé vers les pistons et cylindre. La solution, faire circuler un flux constant d’azote (gaz inerte) à l’intérieur des tubes, ce qui empêche l’oxydation. Résistance à la brasure : La brasure est plus résistante que le matériau en lui-même, par exemple si nous brasons deux plaques ensemble, et que nous venons effectuer un effort de traction dessus, le matériau va céder à un endroit différent de la brasure. 6) L’Oxycoupeur : - Uniquement sur acier. - Impossible sur inox. - Mélange O2 + acétylène en extérieur pour chauffer. - Une fois que le matériau est chaud, injection de l’O2. - Réaction exothermique, une fois la découpe commencée, on peut retirer l’acétylène. C’est la forme de la tête de l’oxycoupeur. Avec une grosse tête on peut découper jusqu’à 1m50 d’épaisseur. 15 Rassinfosse Lucas Les démarreurs : Démarreur avec contacteur : Le contact électrique va se faire au moment ou le contacteur est certain que l’engrenage sera engagé dans la couronne qui entraine le moteur 1) Engrainer l’engrenage dans la couronne. 2) Alimenter le moteur du démarreur. Moteur électrique (courant continue) : Le principe c’est qu’on prend un moteur à balais qui permet de commuter les bobinages qui vont être alimenté pour générer un champ magnétique. Aimant dans le moteur. Nous avons donc un champ qui va se créer par le rotor mais également un champ statorique (fixe). Ce qui définit le couple du moteur CC c’est le flux magnétique. Remarques : - Si la tension augmente, le couple va augmenter - Par contre, si la tension augmente, la vitesse de rotation va diminuer. - On peut alors dire que la vitesse de rotation est inversement proportionnelle au flux. 16 Rassinfosse Lucas Pour créer un champ au stator, soit on utilise : - Des aimants permanant, ce qui va offrir un couple permanant. - Soit des bobinages, ce qui permet d’avoir un couple important lors du démarrage. Par la suite le couple va diminuer et la vitesse de rotation va augmenter car le courant diminue comme par exemple le moteur « copeland ». Rapport de transmission : 17 Rassinfosse Lucas Quand la fourchette va-t-elle rabattre en arrière le pignon entraineur pour ne plus entrainer la couronne ? A partir du moment où on va relâcher le démarreur. Parfois une vis hélicoïdale avec un grand pas va aider à engrainer/ dés engrainer le pignon entraineur dans la couronne. La couronne va tourner plus vite et va renvoyer le pignon entraineur vers le démarreur (système mécanique). L’avantage principal du démarreur avec contacteur c’est le fait qu’il ait un contacteur électrique et en plus un système d’enclanchement mécanique. L’embrayage : Un embrayage est constitué en quatre partie : - Le volant moteur. - Le disque d’embrayage. - Un plateau presseur - Butée à billes. Volant moteur Butée à billes Disque d’embrayage Plateau presseur 18 Rassinfosse Lucas Pourquoi mettons une butée à billes ? Car nous avons besoin d’appuyer avec une assez grosse pression sur un corps en rotation, et pour ce faire nous avons besoin d’un roulement à bille qui reprend des efforts axiaux. L’alternateur : Le but de l’alternateur est de permettre de faire sortir un courant alternatif (qu’on va par la suite redresser à l’aide de diode). Comment génère-t-il ce courant alternatif ? À l’aide d’un rotor (partie tournante) et un stator (partie fixe). Lorsqu’on fait tourner un champ magnétique continu dans le rotor, il y a une tension induite aux bornes du bobinages qui va se créer. Avec une source de tension alternative aux bornes du bobinages. On travail avec 3 bobinages déphasé de 120° car nous sortons du triphasé alternatif. Problème si on met un aimant permanant dans l’alternateur ? Le problème c’est qu’avec un aimant permanant, on ne sait pas changer le flux du rotor pour adapter la tension de sortie. Deuxième petit souci, c’est d’alimenter le champ rotorique. Comment alimenter à l’aide d’un fil extérieur quelque chose qui tourne ? Avec des bagues collectrices, contre lesquelles viennent s’appuyer les deux charbons du système de régulation du rotor. 19 Rassinfosse Lucas Pour redresser le triphasé, combien de diodes allons nous employer pour le redressement double alternances ? 6 diodes, capable de recevoir 55A, ce qui va générer un gros effet joule. C’est pour cela qu’elles sont fixées sur une « grosse » pièce métallique, qui va permettre de les refroidir. Le cintrage : La cintreuse manuelle à 3 rouleaux. Sur ce type de configuration, les deux rouleaux du bas bouge/ tourne et le rouleau du bas reste fixe. Au début, l’entrée et la sortie reste droite. Il n’y a qu’au milieu que la tôle est bien cintrée. Pour palier ce problème, laisser la tôle dépasser et la couper ou alors disposé les rouleaux du bas à des hauteurs différentes pour cintrer la tôle dès sa rentrée. Lorsque l’on cintre un cercle complet, comment faire pour le sortir de la cintreuse ? Les paliers permettent de tenir les cylindres. On décroche la partie en rose qui va pouvoir s’ouvrir et donc permettre ensuite d’extraire notre tôle sur le côté. 20 Rassinfosse Lucas Tôlerie : Beaucoup de chose sont conçue à l’aide de tôles déformées. On démarre d’une tôle plate qu’on va ensuite plier pour arriver à une pièce finie. Mais comment trouver le développer d’une tôle ? - Calculer la longueur de la fibre neutre. - Calculer la largeur/ longueur non déformé (en vert) - Calculer la partie déformé (en rouge) 21 Rassinfosse Lucas Partie non déformé : 3 mm Largeur 30 – 3 = 27 mm Longueur 45 – 3 = 42 mm Partie déformée : Avec la fibre neutre, on va diviser l’épaisseur en deux 1 / 2 Le rayon + ½ = 2.5 mm 2𝜋 ∗ 2.5 = 3.93 𝑚𝑚 4 Additionner le tout Largueur + longueur + arc de cercle = développé total de la tôle 27 + 42 + 3.93 = 72.93 mm Exos dans le cours 22  Truc d'Ilias : on part du début du vecteur recherché (Ja) Rassinfosse Lucas on finit à la fin du vecteur recherché Cotation fonctionnelle : (d’un point de vue vectoriel) Pour A Ja = A2 + A1 – A3 Ja min = A2 min + A1 min – A3 Max Ja Max = A2 Max + A1 Max – A3 min Pour B Jb = -B2 -B1 -B3 Jb min = -B2 Max + B1 min - B3 Max Jb Max = -B2 min + B1 Max – B3 min 23 Rassinfosse Lucas exos cours : 24