INSTITUT SUPERIEUR DES ETUDES TECHNOLOGIQUES DE
NABEUL DEPARTEMENT GENIE MECANIQUE
Compte Rendu TP FRAISAGE
Réaliser par : KHENINE Nour Enseignant : BEN AISSA Chokri Classe : CFM 21
Année Universitaire 2017-2018
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Objectif : : taill age (engrenage à denture droite Comment faire l’usinage des différents types de taillage et à denture incliné et l’hélice) à l’aide d’un plateau diviseur et comprendre les tr ois méthodes de division : - Simple. - Composée. - Différentielle.
I-
Généralité sur le fraisage : 1- Définition :
Le fraisage est un procédé d’usinage d’usinage réalisable sur les machines-outils appelées fraiseuse. Il permet la réalisation des pièces pièces prismatiques ou de révolutions, de profils spéciaux tel qu’hélice, cames, engrenages………
2- Machine :
Désignation : Fraiseuse.
Catégories :
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Fraiseuse conventionnel (Broche verticale)
Fraiseuse conventionnel (Broche horizontale : Aléseuse)
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3- Les outils de fraisage :
Outils en ARS : Les outils en ARS sont constitués le plus souvent d’un barreau monobloc en acier rapide supérieur, l’arête de coupe est affutée. Si l’outil est usé, il suffit de réaffuté l’arête de coupe. Exemple des outils en ARS :
Fraise à deux tailles ARS
Fraise trois tailles ARS
Fraise conique de forme
Outils en carbure :
Pour améliorer les performances des outils, l’arête de coupe est placée sur une plaquette amovible en carbure. Ce matériau est très résistant par rapport à ARS. Dès que si l’arête est usée, il suffit de changer la plaquette. Exemple des outils en carbure :
Fraise à surfacer en carbure
Fraise à deux tailles en carbure
Fraise à plaquette rapportées
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Les plaquettes amovibles
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4- Type de fraisage :
Fraisage en roulant
Fraisage en bout
Pour chaque type de fraisage, il existe : -Le travail en avalent ou en concordance : L’effort tangentiel de coupe et l’avance sont l’avance sont de même sens. La dent de la fraise pénètre dans la pièce en détachant une épaisseur de coupe maximale. L’effort de coupe qui résulte est élevé. Cet effort a pour conséquence de presser la pièce et de la pousser dans le sens de l’avance : solution favorable favorable à l’obtention d’une bonne rugosité.
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-Le travail en opposition :
L’effort tangentiel de coupe et l’avance sont de sens opposés. L’usinage commence en théorie avec une épaisseur de coupe nulle. La fraise glisse au début sur la surface de coupe sans l’usiner avant de pénétrer dans la pièce à usiner. La capacité de coupe s’amplifie au fur et à mesure de la progression de la dent. L’effort de L’effort de coupe, en augmentant tend à soulever la pièce à usiner de sa fixation. L’outil L’ outil dans de moins bonnes conditions, la rugosité augmente.
5- Les conditions de coupe : -
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P : profondeur de passe en mm VC : vitesse de coupe en m/min (déterminer à partir de l’abaque). Ƒz : Ƒz : avance par dent dent en mm/tr/dent mm/tr/dent (déterminer à partir de l’abaque). N : fréquence de rotation de la broche. N=1000 x VC/ π x D Avec : D désigne le diamètre de la fraise. Vƒ : Vƒ : vitesse d’avance en mm/min. Vƒ= N x ƒ= N x z x ƒz Avec : ƒ l’avance par tour en mm/tr . Z le nombre de dents de la fraise.
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II-
Le plateau diviseur :
Le plateau diviseur est un appareil, monté sur machine-outil, qui permet de placer des pièces suivant un angle et un axe bien précis. Il y’a deux types de diviseurs : diviseurs : -Diviseurs simple :
Il ne comporte qu’un plateau qui en position horizontale et qui tourner de 360° par rapport à son axe.
-Diviseur universel :
Le plateau est monté sur un système orientable selon un axe perpendiculaire (inclinaison réglable d 0 à 90°) par rapport à son axe.
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III- Diviser avec la méthode simple : 1- Choix de la fraise module :
-le module m=2. -le nombre de dents à tailler : Z=15. 2- Réglage de la pièce avec l’outil : l’outil :
La roue à tailler est montée sur un diviseur, en l’air. Puis avant de commencer l’usinage, il faut situer l’axe de symétrie du profil de la fraise dans le plan verticale passant par l’axe de la roue à tailler.
X= e/2 + D/2 + L = 4 + 15 + 42. Avec D : le diamètre de la pièce / e : l’épaisseur de la fraise / L : la largeur de l’équerre. Après le réglage on trouve cette position :
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3- Application :
Soit à tailler, sur une fraiseuse un engrenage cylindrique droit Z=15 dents, au module m=2. On dispose d’un diviseur de rapport k=40. Donc, quelle est le diamètre de la pièce brute, la profondeur à usiner et l’évolution de la manivelle ? On a : D= m x Z = 15 x 2 = 30 mm Il faut choisie une pièce de diamètre 30 mm Et on a aussi : hf = 1.25 x m = 1.25 x 2 = 2.5 mm ha = m = 2 Donc, la profondeur à usiner égale hf + ha = 4.5 mm, mais il faut garder 0.2 mm comme surépaisseur d’usinage pour la finition.
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-
L’évolution de la manivelle : manivelle :
n= K/N = 40/15 = 30/15 + 10/15 = 2 + 10/15 Il faut chercher dans les plateaux disponibles celui qui comporte au moins une rangée dont
le nombre de trous est multiple de 15. Donc n = 2tours + 10/15
n= 2 tours + 10/15
Il faut régler l’écartement des branches de l’alidade pour apprécier 10/15 de tour. Donc il
faut suit cette étape : - Situer le pointeau sur le départ de la rangée de 15 trous, placer la broche A en appui contre le pointeau, compter 10 intervalles don 11 trous, placer la broche B au 11ème trou, bloquer l’alidade, vérifier, exécuter la première dent. Exp : Exp :
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4- L’usinage L’usinage : : (taillage des engrenages) a- Roue à dentures droite :
Les dents de la roue sont parallèles à l’axe de rotation de la pièce. la pièce.
b- Roue à dentures inclinée :
Les dents de roue roue sont incliné à un angle bien bien définit.
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IV- Diviser avec la méthode composée :
Problème :
Soit à tailler les 57 dents d’un engrenage cylindrique droit à l’aide d’un diviseur de rapport K=40.
Raisonnement :
On ne dispose pas de cercle de 7 trous, le problème n’est pas réalisable en division simple. La méthode de division composée permet de résoudre celui-ci.
1ère solution :
n= 40/57 = 40 /3 x 19 = 21/3 x 19 + 19/3 x 19 = 7/19 + 1/3 = 7/19 + 11/33
n = 7/19 + 11/33
2ème solution :
n= 40/3 x 19 = 76/3 x 19 – 19 – 36/3 36/3 x 19 = 4/3 – 4/3 – 12/19 12/19 = 28/21 – 28/21 – 12/19 12/19 soit : 1tr 1tr 7/21 – 7/21 – 12/19 12/19
n = 1tr 7/21 - 12/19
Manœuvre à effectuer : effectuer : Pour la 1ère solution, Il faut chercher dans les plateaux disponibles disponibles celui qui comporte au
moins une rangée dont le nombre de trous est multiple de 19 et nombre 3. 19 trous pour pour apprécier Il faut régler l’alidade à 7 intervalles sur le plateau avant, rangée de 19 trous 7/19 de tours. Il faut régler l’alidade à 11 intervalles sur le plateau arrière, rangée de 33 trous pour apprécier
11/33 de tours.
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V-
Diviser avec la méthode différentielle :
Plateaux à trous disponibles :
Roues dentées disponibles :
24-30-32-36-40-45-50-55-60-65-70-80-10 24-30-32-36-40-45-50-55-60-65-70-80-100 0 dents.
Problème : Soit à effectuer N=53 divisions sur un diviseur de r apport k=40 (montage à quatre roues). Il faut choisir un nombre de division N’ voisin de N et réalisable en division simple.
n= 40/53 ( fraction irréductible). Choix de N’ : N’=52, donc N’< N. -
Calcul de la division réalisable :
n= k/N’= 40/52= 10/13= 30/39. L’évolution de la manivelle-pointeau manivelle -pointeau : 30 intervalles, soit 31 trous, rangées de 39 trous,
plateau n°3. -
Calcul de l’équipage de roues. Appliquons pour N’< N, la formule : formule : K x (N- N’) / N’ = ZA / ZB x ZC / ZD ; ZD ;
40 x (53-52) (53-52) / 52 = ZA / ZB x ZC /ZD ; 40/50 = 5 / 4 x 8 / 13 = 45 / 36 x 40 / 65 = ZA / ZB x ZC /ZD : Les roues menantes A et C auront : 45 et 40 dents. Les roues menées B et D auront : 36 et 65 dents.
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VI- Fraisage hélicoïdales : (hélice) Problème : Soit à réaliser une hélice au pas Ph = 320mm. Rapport du diviseur : k = 40, pas de la vis de la table : Pv = 5mm. Roues disponibles : 24-30-32-36-40-45-50-55-58-60-65-70-80-82-100. 24-30-32-36-40-45-50-55-58-60-65-70-80-82-100. -
Calculer les roues à monter pour réaliser le pas Ph.
Solution :
Ph / Pv x K = 320 / 5 x 40 = 320 / 200 = 8 / 5. Le montage à 4 roues serait le suivant : ZA / ZB x ZC / ZD = 8 / 5 = 4 / 5 x 2 / 1 = 24 / 30 x 80 / 40.
ZA = 24 ; ZB = 30 ; ZC = 80 ; ZD = 40
Vérification du pas de l’hélice : l’hélice : -
Par le calcul :
Ph / Pv x K = ZA / ZB x ZC / ZD D’où : D’où : Ph = Pv x K x ZA x ZC / ZB x ZD = 5 x 40 x 24 x 80 / 30 x 40 = 320mm.
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Conclusion Durant ce TP, j’ai observé comment faire le taillage des engrenages cylindriques droits à l’aide d’un plateau d’un plateau diviseur universelle toute en utilisant trois type de divisions (simple, composée et différentielles). J’ai observé aussi le fraisage hélicoïdal (hélice) et comment on a pu faire le montage à quatre roues.
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