VI) Le projet mené dans le cadre de la technologie. Le projet porte sur la réalisation d une horloge CD. 1 La réalisation se déroule en plusieurs phases : - analyse préalable du besoin : étude de l appel d offres, de la situation de l entreprise demandeuse, de l objet existant, du cahier des charges. - étude et réalisation des documents techniques : choix du motif, réalisation du dessin, élaboration des fichiers d usinage - usinage du CD - assemblage de l horloge Le projet peut s arrêter à l issue de cette phase. - étude du support et réalisation de prototypes - analyse des différents prototypes et choix motivé de celui répondant le mieux au besoin - usinage des supports - assemblage des supports fixes. 1 Horloge CD de la série «sport»
VII) Présentation de la fraiseuse Charlyrobot CRA4. Le CRA4 est une machine outil à commande numérique. La fraiseuse constitue la «partie opérative» ; elle assure l usinage des pièces. L ordinateur constitue la «partie commande» ; équipé d un logiciel de conception et fabrication assistée par ordinateur (CFAO), il permet de concevoir les pièces («conception assistée par ordinateur» ou CAO) ainsi que les fichiers qui permettront l usinage de la pièce («fabrication assistée par ordinateur» ou FAO). 1) Quelques informati 2) La machine utilisée pour le projet. La machine que nous utilisons est une fraiseuse à commande numérique type CRA4. Elle est pilotée par un ordinateur ordinaire type PC sous environnement Windows. Le logiciel qui commande CRA4 s appelle «Charly Graal». Il est organisé autour de trois modules : - un module de (CAO) qui permet de concevoir les pièces - un module de (FAO) qui permet de définir les fichiers permettant la fabrication et l usinage des pièces - un module «pilote» qui permet de configurer la machine pour les opérations d usinage. 3) Pourquoi utiliser CRA4 avec des élèves handicapés? Dans un premier temps, il faut noter que l utilisation d une fraiseuse à commande numérique avec des élèves, qu ils soient en classe ordinaire ou en UPI, est déterminée par les programmes officiels de technologie. Dans un second temps, les avantages liés à ce type de matériel sont nombreux : - une machine outil à commande numérique permet la réalisation d objets finis et «parfaits», donc valorisants. - son utilisation démontre que produire, lorsque l on est un élève en situation de handicap, est possible, au même titre que lorsque l on est valide. L utilisation de CRA4 ne nécessite pas une grande force physique, ni une grande maîtrise de la motricité. Les phases déterminantes pour la conception, la fabrication et le réglage, sont effectuées à partir de l ordinateur. - Il permet aux élèves de concentrer leurs efforts sur les activités de «haut niveau», qui ne font pas appel à l automatisation des démarches, mais sollicitent une activité intellectuelle plus intense. - certaines opérations pratiques comme la mise en position et le retrait de la pièce, l ouverture et la fermeture du capot, la gestion de la sécurité, peuvent donner lieu à un travail en binôme ou en équipe. - il permet d utiliser un matériel en prise directe avec la réalité de l entreprise. Il peut s agir pour certains élèves, d une première approche d une situation de fabrication pouvant déboucher sur un projet d orientation professionnelle.
Étape1 : choix du motif. Pour fabriquer l horloge, il faut d abord la dessiner. - aller sur internet avec le logiciel «internet explorer», puis sur le site de son choix pour trouver le motif (photo ou dessin) qui vous plait (attention, il doit être en rapport avec le sport). - copier le motif (saisir la photo puis cliquer sur «copier»).
Étape 2 : tracé des contours - ouvrir le logiciel «Autosketch» puis choisir le gabarit «A4vert.» - coller le motif («édition» puis «coller») Choisir «polyligne» dans le menu «dessin». Choisir une couleur très visible (jaune ou rouge) en cliquant sur le carré de couleur - tracer les contours que vous voulez usiner avec la fraiseuse. Attention, il faut faire des polylignes courtes). Avec «polyligne», il suffit de cliquer pour stopper la ligne et tourner. Il faut faire un double clic pour arrêter les lignes. - copier le motif («éditer» puis «copier objet», puis saisir son dessin avec une fenêtre de saisie). Ne pas fermer Autosketch.
Étape 3 : réalisation du fichier de CAO - ouvrir le logiciel «charly graal» puis le module de CAO - créer son fichier («fichier» puis «nouveau» puis compléter le tableau) - coller son motif («édition» puis «coller») Attention : il faut parfois le retourner et le réduire. (Appeler le professeur) - enregistrer son travail dans le dossier C:/documents élèves/3f/caonom
- il faut maintenant dessiner les trois cercles qui composent le CD - choisir «cercle» puis cliquer sur le centre du quadrillage pour dessiner le cercle. - créer le cercle (il apparaît en rose) puis appuyer sur entrée, puis choisir «polaire» et noter le rayon du cercle dans «distance», puis «OK», puis cliquer pour valider. Il faut faire l opération 3 fois : - pour le grand cercle (le bord du CD) de 120 mm soit un rayon de 60 mm - pour le petit cercle (le trou au centre du CD) de 15 mm soit un rayon de 7.5 mm - pour le cercle intermédiaire (limite de la zone de dessin) de 45 mm soit un rayon de 22.5 mm
En cas d erreur, saisir la partie qu il faut enlever et appuyer sur la touche «supprimer» du clavier. Vous devez obtenir cela (avec votre dessin ) :
Il faut maintenant dessiner les 4 traits pour indiquer les heures (midi, 3h, 6h, 9h) sur l horloge. Trait pour»midi» Il faut cliquer (à gauche) pour commencer la ligne, cliquer (à gauche) pour terminer la ligne et cliquer (à droite) pour arrêter la ligne. Ensuite, il faut positionner le dessin. Pour déplacer le dessin, il faut le saisir avec la souris (sans lâcher) et le positionner où l on veut. Pour agrandir ou diminuer la taille, il faut utiliser les petits carrés bleus dans les coins
Pour écrire : Cliquer sur T puis cliquer à l endroit où vous souhaitez mettre le texte. Pour changer de police (voir le professeur). Pour déplacer le texte, procéder comme pour le dessin. Pour terminer, il faut inverser votre dessin pour que le CD gravé à l envers apparaisse à l endroit - cliquer sur «édition» puis «tout sélectionner», puis «clique de droite», n importe où sur le dessin, puis «symétrie», puis cocher «horizontale», puis OK. La partie CAO est terminée. Ne pas oublier d enregistrer. Étape 4 : réalisation du fichier de FAO Il faut maintenant passer en FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur) pour préparer le fichier de fabrication dont CRA4 à besoin. Puis OK
Il faut sélectionner les partie que la fraiseuse doit graver (marquer sur le CD). Pour sélectionner les parties à graver qui apparaissent en gras. Il faut cliquer : + ajoute - retire
Il faut maintenant donner les informations nécessaires à l usinage. Cliquer n importe où sur le dessin pour obtenir «Décrire l usinage». Puis cliquer sur «Décrire l usinage» Choix de l outil. Cliquer sur «pointe javelot de 1,5 mm Puis sur «Suivant».
Il faut maintenant déterminer la profondeur d usinage Écrire 0.02 dans la case «profondeur d usinage». Puis «Suivant». Puis cliquer sur «Terminer» dans le dernier tableau.
Étape 5 : fabrication Pour commencer la fabrication Puis OK Avant de lancer la fabrication : Voulez vous exécuter une simulation? Avez-vous mis le CD à usiner en place sur la fraiseuse? Fabriquer (Appeler le professeur).
ANNEXE IV : Documentation sur la fraiseuse Charlyrobot U4 La référence des fraiseuses 3D compactes Charly4U (charly for you) hérite des qualités qui ont fait le succès du modèle CRA.4 vendu à plus de 3000 exemplaires: économie, simplicité d'utilisation, finesse des usinages et design innovant. En y ajoutant la rigidité d'une structure acier, une capacité en Z de 160 mm et de nombreuses options, charlyrobot conforte encore sa position de leader sur le marché des mini fraiseuses. Les points forts Performance et dynamique des usinages. Rigidité. Changement d'outil et prise d'origine aisés, rapides et fiables, grâce au capteur d'outil. Courses XYZ 310 x 220 x 160 mm. Interpolation 3 à 5 axes dynamiques. Design. Visibilité à 180. Éclairage intégré. Installation, prise en main et apprentissage immédiat. Conforme aux directives de sécurité européennes. Usinage 3D. CHARLY 4U ALLIE PERFORMANCES EXCEPTIONNELLES ET TECHNOLOGIE INNOVANTE, CE QUI EXPLIQUE SON SUCCÈS POUR DES APPLICATIONS INDUSTRIELLES, DANS DES DOMAINES AUSSI VARIES QUE : LA BIJOUTERIE, LA MAQUETTE, L'ÉLECTRONIQUE, ETC. CHARLY4U C'EST AUSSI LE PRODUIT IDÉAL POUR L'APPRENTISSAGE DE L'USINAGE NUMÉRIQUE EN MILIEU PÉDAGOGIQUE. Caractéristiquestechniques Électronique : Commande numérique charlyrobot micropas. 3 à 5 axes électroniques interpolés. Communication: RS232C Alimentation: 240 V, monophasé. Puissance installé: 2 KW avec broche HF 1.1 KW. Entraînement : Moteurs pas à pas, géré au micropas. Vis à billes diamètre 12 mm au pas de 5 mm sur X, Y et Z. Guidage par rails prismatiques avec patins à recirculation de bille sur X et Y. Protection des axes par joints à lèvres sur X, Caractéristiques charly4u Course X 310 mm Course Y 220 mm Course Z 160 mm Dimension de la table 375x330 mm Architecture: portique fixe avec table mobile en Y Structure: acier mécano soudé Passage entre montant 450 mm Passage sous poutre 115 mm Passage sous nez de broche 165 mm Vitesse maxi 100 mm/s Vitesse maxi en usinage 100 mm/s Motorisation standard pas à pas 90Ncm Résolution 0.003 mm Répétabilité 0.02 mm
Options : Sécurité : Y et Z. Graisseur sur patin de guidage et douille à bille de vis d'entraînement. Microlubrification Capteur d'aspiration flottant en Z, pour usinage 2D uniquement. Broche 600 W standard avec variateur par potentiomètre mécanique sur la broche. Rotation 8000-24000 tr/min. Diamètre maxi de serrage de 8 mm. Broches Haute Fréquence de 1.1 kw sans changeur d'outil avec variateur électronique de fréquence commandé par potentiomètre en face avant. Rotation de 6000 à 24000 tr/min, pince EX20 avec diamètre de serrage maxi. de 13 mm. Longueur (avec enceinte) Profondeur (avec enceinte) Hauteur (avec enceinte) Poids kg (avec enceinte) 620 mm 850 mm 730 mm ~81 Kg Capotage intégral avec vision à 180, très lumineux. Conforme à la directive européenne "machine n 98/37/CE". Arrêt d'urgence type "coup de poing". Détection d'ouverture du capot. Verrouillage électromagnétique du capot, asservi à la broche.