LA C.F.A.O. : DECOUVERTE DE LA FRAISEUSE NUMERIQUE UPA

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1 M. PERENNES LA C.F.A.O. : DECOUVERTE DE LA FRAISEUSE NUMERIQUE UPA Mise en service Arrêt d'urgence Broche Outil Plateau martyr Table

2 Document ressource : Page 1 Dans ce chapitre, nous allons découvrir ce qui se cache derrière le sigle CFAO et expliquer les notions de base nécessaires pour utiliser une fraiseuse à commande numérique. I] Définition : Conception et Fabrication Assistées par Ordinateur: CFAO. C est un procédé qui permet à l aide d un système automatisé de concevoir, programmer les formes d une pièce à usiner et de réaliser les différentes opérations d usinage afin d obtenir en fin de chaîne une pièce finie conforme au dessin de départ. Les machines utilisées en C.F.A.O sont des machines à commande numérique. Quelques Définitions : La CFaO: DéCOuverte D DOC 1 DAO : Dessin Assistée par Ordinateur CAO : Conception Assistée par Ordinateur CAO 3D : Conception Assistée par Ordinateur en 3 Dimensions FAO : Fabrication Assistée par Ordinateur CFAO : Conception et Fabrication Assistée par Ordinateur II] Les différentes parties du système : En collège, nous utilisons une fraiseuse-perceuse à commande numérique composée de deux parties. La structure de cette machine s apparente à celle des systèmes automatisés avec une partie commande et une partie opérative. La partie commande : - l ordinateur (unité centrale et ses périphériques) La partie opérative : C est la machine avec ses actionneurs (moteurs), ses capteurs et ses organes de sécurité (carter et bouton d arrêt d urgence). - le logiciel de C.F.A.O servant à créer le fichier d usinage (le logiciel s appelle WinUPA)

3 Page 2 II] La commande numérique : a) Le principe : La commande numérique va gérer et déterminer tous les déplacements de l outil. Il suffit de lui préciser les coordonnées des points : - position de départ (origine) - position à atteindre (arrivée) - changement de direction (horaire et anti-horaire) - dégagement (point de sortie) - la vitesse Exemples de pièces fabriquées en CFAO au collège : Un porte-clés personnalisé Une plaque de porte b) Les repères dans l espace : La machine à commande numérique peut effectuer des déplacements suivant 3 axes: x (longueur), y(largeur) et z(hauteur). Sur la machine que nous allons utiliser, l outil se déplace sur l'axe z, la pièce se déplace sur les axes x et y. Pratiquement, on distingue : - l origine machine Om. C est la position de la machine en butée. - l origine pièce Op, elle est définie par l opérateur. Souvent, c est le coin bas gauche du plateau martyr. Origine Machine Om Axe Sens positif Axe X 280 Axe Y 190 Axe Z 75 Y X Plateau de la machine Vue de dessus Origine Pièce Op

4 Page 3 Plateau Martyr Axe Y Axe Z Axe X butée PLATEAU MARTYR y PLAQUE A USINER x origine pièce Op

5 Page 4 c) La sécurité : La CFaO: DéCOuverte D DOC 4 Les machines sont équipées de systèmes de sécurité afin de prévenir tout risque d accident durant les opérations de préparation et de fabrication. Ces sécurités permettent : - de protéger l opérateur (carter de sécurité, bouton d arrêt d urgence = bouton coup de poing, capteur d ouverture du carter) - de protéger la machine (bouton d arrêt d urgence, capteurs de fin de course) Carter de Protection avec fermeture Arrêt «coup de poing» En cas d urgence coupe la machine d) Les outils : Les outils sont choisis en fonction de l opération à effectuer. Pour un découpage, un détourage, un surfaçage, cycles de poches ( ) on utilisera une fraise 2 tailles. Pour graver de manière précise et fine, on utilisera une fraise à graver. Pour graver des caractères de grande taille, on utilisera une pointe javelot. fraises à graver fraises 2 tailles Les outils tournent à très grande vitesse et sont construits dans des alliages spéciaux pour résister aux différentes contraintes (température, friction, chocs ) Mandrin et pince de serrage Les outils sont fixés sur le mandrin grâce à une pince de serrage d outils. Outil

6 e) Les usinages C.F.A.O. Mécanique Page 5 La CFaO: DéCOuverte D DOC 5 Les machines à commande numérique sont capables de faire de nombreuses opérations sur des pièces en plastique, en bois ou en métal. Parmi ces opérations, on trouve: le découpage le détourage le surfaçage le cycle de poche le fraisage la gravure La pièce dans laquelle on réalise un usinage s appelle un brut. Exemple de gravure Exemple de fraisage f) Le logiciel et l ordinateur : On dessine la pièce que l on veut fabriquer en taille réelle sur le logiciel de CAO, on indique les différentes opérations que l on désire (gravure, découpage, etc ) et les outils que l on veut utiliser. Fichier cao de «dauphin» Simulation d usinage Avant la fabrication, on effectue une simulation pour vérifier qu aucune erreur n a été commise.