BTS CIM 1 année Méthodes ETAPE 2 : RECHERCHE DES DIRECTIONS D'ACCES POUR USINER LA PIECE.

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1 ETAPE 2 : RECHERCHE DES DIRECTIONS D'ACCES POUR USINER LA PIECE. Il s'agit de définir: - les surfaces qui sont usinées et celles qui restent brutes. - les directions d'accès possibles pour usiner les surfaces ou les groupes de surfaces de la pièce. Nous en déduirons les directions d'accès optimales pour usiner les surfaces. Pour des raisons économiques, toutes les surfaces d'une pièce ne sont pas usinées. L'élaboration du brut permet d'approcher au mieux les formes définitives. L'usinage est alors nécessaire pour les surfaces plus précises que celles données par le brut. C'est au préparateur de décider du choix des surfaces à usiner sur la pièce, Une analyse des surfaces à usiner permet d'identifier les différentes possibilités de position surface à usiner/machine en tenant compte: - des possibilités techniques des outils (mode de génération, porte-à-faux, accessibilité). - des possibilités des machines-outils envisagées. Les surfaces ou groupes de surfaces (car elles sont rarement usinées isolément) sont représentés par un vecteur W i en relation avec la direction d'accès de l'outil. Il peut exister plusieurs vecteurs possibles pour un même groupe de surfaces selon le mode de travail de l'outil. En analysant les W i, identifiés pour l'ensemble de la pièce, on pourra faire un premier choix des positions de la pièce par rapport à la machine. DEFINITION de W i : C'est le vecteur qui donne l'orientation de la surface à usiner par rapport à la broche de la machine. En observant la morphologie de la pièce, et en s'appuyant sur les décisions de l étape 1, on définit les orientations possibles des surfaces ou des groupes de surfaces par rapport à l axe de la broche de la machine. Ces directions sont notées W i où i est l'indice de la surface considérée.. S'il y en a plusieurs pour un même groupe de surfaces, on les notera, W i 1 W i 2, etc

2 CONVENTION : Le vecteur W i est orienté selon l'axe Z normalisé de la machine-outil défini dans le chapitre des moyens de production. METHODE : Pour déterminer le nombre minimal de directions d'accès W i, il faut: 1- Schématiser la pièce et déterminer les surfaces à usiner. 2- Déterminer sur chaque surface les W i possibles. 3- Regrouper les W i équipollents afin de définir le nombre de W i compatibles avec les moyens envisagés

3 DETERMINATION DES SURFACES À USINER Le dessin de définition de la pièce à fabriquer contient toutes les indications nécessaires pour que chaque surface soit parfaitement définie: - dimensions. - géométrie. - situation relative. - état de surface. C'est au préparateur de décider si la surface doit être usinée ou si la surface doit rester brute. Le tableau ci-dessous donne les ordres de grandeur des tolérances dimensionnelles et d'état de surface obtenus lors de la réalisation des bruts courants. Les écarts géométriques sont implicitement compris dans les tolérances dimensionnelles. NATURE DU BRUT IT DIMENSIONNEL (mm) ETAT DE SURFACE Ra (µ) MOULE AU SABLE 1< IT<3 25> Ra >6,3 MOULE EN COQUILLE PAR GRAVITE 0,3< IT<0,7 12,5> Ra >6,3 MOULE SOUS PRESSION 0,05< IT <0,15 6,3> Ra >0,8 MATRICE-ESTAMPE 1< IT <3 12,5> Ra >1,6 LAMINE 0,5< IT <1 Ra >12,5 ETIRE 0,05< IT <0,2 3,2> Ra >1,6 REGLE 3 Si à une surface est attachée une contrainte dimensionnelle, géométrique ou d'état de surface plus restrictive que celle obtenue lors de la réalisation du brut, alors elle doit être usinée. DETERMINATION DES Wi POSSIBLES. En fonction de sa forme et de sa position, une surface usinée peut être positionnée de différentes manières par rapport à la broche de la machine en tenant compte: - des possibilités techniques des outils (mode de génération, porte-à-faux, accessibilité). - des possibilités des machines-outils envisagées

4 AIDE À LA DETERMINATION DES Wi. Rappel : Opérations de bases en fraisage Obtention d un plan SURFACAGE Remarque : Travail d enveloppe la géométrie de la surface obtenue ne dépend pas de la géométrie de l outil. Travail de forme la géométrie de la surface obtenue dépend de la géométrie de l outil. Obtention de 2 plans combinés SURFACAGE-DRESSAGE Obtention de trous PERCAGE Surface obtenue : Cylindre Outil : (1) Pointeur, Opérations de Perçage

5 Obtention de surfaces 3D Copiage Surface obtenue : Quelconque Outil : fraise à bout hémisphérique Opérations de Copiage Obtention de contours 2D CONTOURNAGE (ext) POCHAGE (int) Surface obtenue : Quelconque Contour extérieur Outil : fraise 2 tailles Poche intérieure Outil : fraise 2 tailles coupe au centre Opérations de contournage - pochage

6 Obtention de rainures RAINURAGE

7 Les trois tableaux qui suivent indiquent les différentes possibilités de Wi par type de surface ou groupe de surfaces rencontrés en fonction de l'accessibilité des outils

8 - 27 -

9 - 28 -

10 REGROUPEMENT DES Wi D UNE PIECE Pour réduire au mieux, le nombre de posages pour l'usinage complet de la pièce, il faut regrouper les Wi en adéquation avec la qualité des surfaces et des moyens envisagé REGLE 4 Si la pièce possède des surfaces ou groupements de surfaces réalisables avec plusieurs Wi possibles, ils seront réalisés. avec les modes d'usinage permettant de minimiser le nombre total de Wi sur la pièce et de minimiser wi le nombre de posages Inventaire des Wi pour réaliser le plan, les deux alésages et la rainure. Seuls, W P1, W φ1, W φ2 et W R3 seront retenus. W R3 correspond à l'usinage de la rainure à la fraise 3 tailles (voir tableau précédent)

11 Regroupement des Wi Les vecteurs Wi seront fusionnés sous un vecteur W unique

12 REGLE 5 Si des surfaces sont liées par des spécifications géométriques ou dimensionnelles serrées, elles seront, sauf impossibilité technologique, usinées sans démontage. NOTA : on appelle spécifications serrées - les cotes entre surfaces dont l'it est inférieur à 0,05 mm. - les spécifications de situation relative dont l'it est inférieur à 0,05%. La réalisation sans démontage de et E sur un centre de Fraisage-alésage permet l'obtention de 1 I T «serré» de 0, 02. On retient la solution W Ø1 + W E1 = W

13 APPLICATION. BIELLE 1- Schématisation de la pièce et détermination des surfaces à usiner

14 2- Détermination des W i possibles sur chaque surface. Plan 1 : Plan de petite dimension 6 W possibles Plan 3 : Plan de petite dimension 6 W possibles Alésage 2 : Alésage débouchant 2 W possibles Plan 4 : Plan de petite dimension 6 W possibles Plan 5 : Plan de petite dimension 6 W possibles Alésage 6 : Alésage débouchant 2 W possibles Plan 7 : Plan de petite dimension avec une direction d accès impossible 3 W possibles Plan 8 : Plan de petite dimension avec une direction d accès impossible 3 W possibles Alésage 9 : Alésage débouchant 2 W possibles

15 3- Détermination du nombre de W minimal. On constate que toutes les surfaces sont usinables avec un Wi porté par + i ou par -i. On peut donc, dans un premier temps, envisager la fabrication de la pièce avec un seul W ou avec deux W dans la direction +/- i