GPA-210 Éléments de fabrication mécanique
Plan du cours
Dessin industriel: Un rappel
Tolérances dimensionnelles et Ajustements
Tolérances géométriques
États de surfaces
Cotation fonctionnelle
Cotation fonctionnelle
Cotation au maximum de matière
Procédés d'obtention des pièces brutes
Procédés d'usinage Isostatisme
I. Dessin Industriel: Un rappel
Plan du chapitre
Définition
Symboles isostatiques
Mise en position isostatiques de base
Introduction
Définition:
Isostatisme signifie même état statique ou retrouver le même état statique
Pour respecter les spécifications dimensionnelles et
géométriques des plans de définition en usinage en série, il faut positionner de manière identique et précise les pièces sur les machines
Lors de l’usinage, chaque pièce est montée, démontée de nombreuses fois. Il faut être en mesure de la repositionner avec précision à chaque fois.
L’agent des méthodes fait appel à l’isostatisme pour assurer
Introduction
Le positionnement isostatique d’une pièce est défini à partir des éléments suivants :
la cotation
la géométrie de la pièce
les usinages réalisés et à réaliser
le maintien de la pièce (Serrage)
Des modèles d’isostatisme de base sont présentés sur des Des modèles d’isostatisme de base sont présentés sur des
formes géométriques simples:
Le cylindre court
Le cylindre long
Le parallélépipède rectangle
La définition d’un isostatisme puis la réalisation du montage
Introduction
Un corps rigide libre dans l’espace à six degrés de liberté
3 translations
3 rotations
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z
Rotation en Y
Rotation en Y
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z
Rotation autour de Y
Rotation autour de Y
Rotation en X
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z
Rotation autour de Y
Rotation autour de Y
Rotation en X
Translation en X
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z
Rotation autour de Y
Rotation autour de Y
Rotation en X
Translation en X
Rotation en Z
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z
Rotation autour de Y
Rotation autour de Y
Rotation en X
Translation en X
Rotation en Z
Translation en Y
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z
Rotation autour de Y
Rotation autour de Y
Rotation en X
Translation en X
Rotation en Z
Translation en Y
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Autres solutions possibles
Symbolisation des liaisons isostatiques
* Pas à l’examen!
Mise en position isostatique de base
Le cylindre court
Applicable au solide de révolution court
Appui plan
Sur une grande surface plane
Plan -> 3 points -> 3 liaisons -> 3 DL supprimées
D
L
Centrage court: D > L
Centrage court
Sur une surface cylindrique
de grand diamètre, de faible longueur
-> 2 DL supprimées
Mise en position isostatique de base
Le cylindre long
Applicable au solide de révolution long
Centrage long
Sur une surface cylindrique de grande longueur
-> 4 DL supprimées
Buté ou localisation
Buté ou localisation
Une surface normale à l’axe de la surface cylindrique
-> 1 DL supprimée
Buté ou localisation (éventuellement)
Mise en position isostatique de base
Mise en position Plan/Ligne/Point
Applicable au solide prismatique
Appui plan
Sur une grande surface plane
Plan -> 3 points -> 3 liaisons -> 3 DL supprimées
Mise en position isostatique de base
Mise en position Plan/Ligne/Point
Applicable au solide prismatique
Appui plan
Sur une grande surface plane
Plan -> 3 points -> 3 liaisons -> 3 DL supprimées
Orientation
Sur une surface de grande longueur
-> 2 DL supprimées
Mise en position isostatique de base
Mise en position Plan/Ligne/Point
Applicable au solide prismatique
Appui plan
Sur une grande surface plane
Plan -> 3 points -> 3 liaisons -> 3 DL supprimées
Orientation
Sur une surface de grande longueur
-> 2 DL supprimées
Le serrage
Le serrage doit maintenir durant l’usinage les contacts entre la pièce et les liaisons isostatiques
Critères de choix pour définir les serrages:
Serrage opposé aux liaisons isostatiques
Être aussi proche que possible des surfaces à usiner
Ne pas déformer la pièce (effort de serrage modéré), ni pendant l’usinage, ni après
l’usinage, ni après
Être suffisant pour s’opposer aux efforts de coupes
Le serrage n’est pas un point de mise en position isostatique
Symbolisation détaillée des liaisons
Configuration physique des liaisons
Surfaces brutes:
Contacts
bombées
striés
Griffes
L’aire doit être faible pour limiter les dispersions
Configuration physique des liaisons
Surfaces Usinées:
Contacts
Lisses
Plan ou ligne
L’aire de contact doit être assez importante pour ne pas marquer la surface tout en restant limitée pour réduire les dispersions
Configuration physique des liaisons – Exemples
Pièce prismatique
Appui plan (1,2,3)
Orientation (4,5)
Pas de butée
Train de fraises
Montage
Touches raportées (acier trempé)
Configuration physique des liaisons – Exemples
Le palonnier
Appui plan (1,2,(3a,3b))
3a et 3b comptent pour un appui à cause de l’axe de rotation qui permet de pivoter autour de l’axe A
Pas de butée
Localisation symétrique (et serrage combiné)
Butée simple
(malgré les 2 points de contact)
Configuration physique des liaisons – Exemples
Perçage des trous ‘A’
Appui plan 1,2,3
Centrage court 4,5
Centrage partiel 6
Serrage
(Système manuel Montage
mécano-soudé Pièce d’usure remplaçable (acier trempé)
Système d’indexation du montage d’usinage
Lent, donc petite série
Configuration physique des liaisons – Exemples
Mandrin 3 mors
Isostatisme de qualité moyenne
Pinces de serrage
Isostatisme de meilleure qualité
Centrage court Centrage long
Configuration physique des liaisons – Exemples
Montage sur surface conique
Équivalent à 5 liaisons
Centrage long 1,2,3,4
Butée 5 sur plan de jauge
Conditions morphologiques:
Demi-angle au sommet < 45°
Diamètre moyen ≤ longueur axiale de portée
Configuration physique des liaisons – Exemples
Montage entre pointes
Centrage long
(deux cônes courts) Butée axiale
(pointe fixe du tour, coté broche)
Rapide, précis
Entrainement par toc
Montage mixte (entre mandrin et contre-pointe)
Centrage long
(3 mors du mandrin et cône court) Butée
Configuration physique des liaisons – Exemples
Exemple de mauvais serrage
Pièce déformée durant l’usinage
Modification du dessin
