4 ème année INSA TP Modélisation TP n 4 : frettage Objectifs : 1) Mettre en évidence les effets intervenants lors d un frettage avec une presse. 2) Montrer l influence des tolérances et de la métrologie.
TP n 4 : frettage Plan du dossier 1 Description de la manipulation (20 ) 1.1 Structure du banc d essai 1.2 Actionneurs 1.3 Mesures 1.4 Consommables 1.5 Notice d utilisation du logiciel d acquisition 2. Travail demandé 2.1 Etude théorique (40 ) 2.2 Essais de frettage (60 ) 2.3 Essais de torsion (30 )
1 Description de la manipulation 1.1 Structure du banc d essai Le banc d essai est une presse instrumentée. La poussée est assurée par un vérin simple effet. Les informations venant des capteurs d effort et de déplacement sont recueillies en temps réel par le Centor Dual. Des accessoires sont prévus pour faciliter le montage et le démontage des liaisons frettées dans la zone de travail. Vérin de charge Capteur de déplacement Centor dual Capteur d effort Glissière Pompe hydraulique Zone de travail Accessoires 1.2 Actionneurs Banc d essai de frettage La mise en charge du vérin est assurée par une pompe hydraulique à main. La pression peut être relâchée en dévissant légèrement la molette latérale (retour du fluide dans la pompe)
L essai de torsion est effectué à l aide d une clé dynamométrique. Cette clé permet de mesurer le couple maximal atteint lors d un serrage. Elle servira à déterminer le couple maximal transmissible par la liaison frettée. 1.3 Mesures De manière à pouvoir effectuer la métrologie des pièces étudiées. Vous avez à votre disposition 2 micromètres : Micromètre extérieur Micromètre intérieur Plage de mesure : 0-25 mm Plage de mesure : 6-8 mm Précision : ± 1µm Précision : ± 1µm Outre la mesure de torsion effectuée directement à l aide de la clé dynamométrique, le banc permet d obtenir d autres informations. Un capteur d effort est placé entre le vérin et la goupille. Un capteur de déplacement mesure l avancée de la goupille. Les deux informations sont recueillies en temps réel sur le boîtier Andilog accolé au banc d essai. Celui-ci peut ensuite transmettre ses informations au PC pour traitement via le logiciel RSIC. 1.4 Consommables Les essais de frettage permettront plusieurs assemblages. Vous avez à votre disposition : 2 goupilles 8 m6 (+6,+15µm) acier au chrome vanadium (EN 100Cr6 HRC 58-62, voir table de dureté jointe) 1 carré 50x50x15 avec alésage 7.99 H7 (0,+15µm) acier 35NCD16 1 carré 52x52x15 avec alésage 7.95 H7 (0,+15µm) nylon E=3300 MPa, ν=0.41, Re=80MPa, coef dilat = 90 10-6 / C, f acier = 0.3
Extrait de la norme NF EN ISO 18265 juin 2004 : Conversion des valeurs de dureté
1.5 Notice d utilisation du logiciel d acquisition RSIC I. Description RSIC est un logiciel permettant de faire l acquisition de mesures à partir d un appareil de mesures et d une liaison RS232. Il comporte des fonctionnalités permettant d automatiser les acquisitions, et est conçu de manière à être utilisable avec une large gamme d appareils. Les mesures acquises sont dirigées vers un tableur Excel, ce qui permet ainsi la création rapide de graphique et le traitement des données. II. Prise en main de RSIC II.1. Préparation du Centor Le Centor Dual permet de saisir simultanément les informations de deux capteurs. Voici deux états du Centor Dual. Autotest (au démarrage) Saisie des capteurs 1. Allumez le Centor par la touche on/off. 2. Appuyez sur la touche MAX pour confirmer l autotest. 3. La mise à zéro des capteurs s obtient en appuyant sur la touche ZERO
II.2. Préparation de RSIC 1. Démarrez RSIC. Après validation de la licence, la fenêtre suivante apparait. 2. Dans la boîte de sélection du profil d acquisition, vérifiez que TP Frettage est sélectionné ainsi les réglages par défaut sont effectués. 3. Mode d acquisition : la durée d acquisition en continu peut être modifiée pour correspondre à votre protocole expérimental. 4. Cliquez sur le bouton Démarrer. II.3. Démarrage de l acquisition Maintenant, la barre de contrôle de RSIC apparaît au-dessus, en haut à gauche de l écran. Cliquez sur Déclenchement. Les données s insèrent dans Excel selon la méthode définie, et les valeurs correspondent à l effort appliqué sur le capteur du Centor et le déplacement de la règle. Une fois l acquisition terminée, vous pouvez créer un graphique en utilisant la fonction graphique d Excel.
III. Compléments III.1. Profil de sortie Le profil de sortie permet de spécifier l endroit vers lequel les mesure reçues vont être dirigées, et de quelle manière. La sortie se fait vers un fichier Excel, sur une seule feuille à la fois. Il est possible de définir les paramètres suivants : Classeur : nom du fichier Excel à utiliser. S il n existe pas, il sera créé. Feuille : nom de la feuille à utiliser dans le classeur. Si elle n existe pas, elle sera créée. Ligne et colonne de départ : définissent la cellule à laquelle sera insérée la première valeur acquise. Direction : Sens de déplacement du curseur après insertion d une valeur. Quatre directions sont possibles (de haut en bas, de bas en haut, de gauche à droite et de droite à gauche). Espaces entre les cellules : nombre de cellules vides que RSIC doit insérer entre chaque valeur reçue. Nombre maxi de cellules par ligne/colonne : ce paramètre permet de faire des colonnes/lignes de taille fixe. Si ce paramètre vaut 0, la limite sera imposée par la feuille Excel. III.2. Détail de la barre de contrôle Cliquer sur le bouton Démarrer de RSIC. Cette action a pour effet d ouvrir une nouvelle feuille dans Excel (préalablement lancé) et fait apparaître une petite barre de contrôle qui permet de commander l acquisition. La barre comporte les boutons suivants : - Déclenchement : permet de lancer l acquisition. - Pause : permet de mettre en pause une acquisition. Attention, le temps n est cependant pas suspendu, le temps de pause est donc déduit du temps de l expérience. - Sauver et fermer : permet d enregistrer le classeur Excel puis de fermer Excel. Le nom du classeur vous sera demandé à ce moment là, ce qui vous permettra de ne pas écraser le classeur spécifié auparavant si vous le désirez. - Fermer : ferme la feuille Excel sans sauvegarder le classeur. - Test : Insère le message «Test» dans Excel et permet de s assurer que la communication entre Excel et RSIC fonctionne bien. - Position : permet de replacer le curseur d Excel à l endroit où vous le désirez après une série d acquisition.
III.3. Auto-test Le groupe de test permet de tester les paramètres de la liaison et de protocole, et ainsi de vous aider dans la configuration de RSIC. Deux tests sont disponibles : - Auto-détection de la liaison : permet de détecter automatiquement les paramètres de la liaison RS232 utilisée par l appareil. Cependant, pour que la détection puisse se faire, l appareil doit transmettre des données. Ce test n aboutira que si les paramètres du protocole sont valides ou si l appareil transmet des données en continu. - Test du protocole : ce test suppose que les paramètres de liaison sont corrects, et montre l acquisition d une valeur sans lancer Excel. Attention, les deux boutons de test doivent être en position arrêt avant de lancer une acquisition. III.3. Mode d acquisition Le mode peut prendre les valeurs suivantes : - Impulsionnel : un déclenchement (sur le PC ou sur l appareil) doit avoir lieu pour transmettre chaque valeur. Le temps de réponse, qui définit le temps que met l appareil pour répondre, doit être défini. - Périodique : RSIC simule un déclenchement sur le PC par l utilisateur, avec une période que vous pouvez définir. La durée globale de l acquisition est aussi réglable. Le temps de réponse définit le temps que met l appareil pour répondre ; c est donc le temps minimum entre 2 valeurs et dépend de l instrument. - Continu : Dans ce cas, l appareil envoie ses mesures en continu sur la liaison série (Centor en sortie continue), et RSIC capture toutes les valeurs reçues pendant la durée définie. III.4. Initialisation du Centor (en cas de Pb) Allez dans le menu en appuyant sur la touche M pendant environ 2 secondes, puis réglez les paramètres suivants : - Dans le menu Ent/Sorties, mettez RS232 sur CON. - Dans le menu RS232, saisissez : o Bds = 19200 o Par = NON o Bits = 8 o Stop = 1 o Demand = F o CR = NON o LF = NON o Signe = NON o Unite = NON o DatHeur = NON o Voie.I = OUI o Voie.E = OUI