GPA -210
Él ém en t s de d e f ab r i c at i o n mé m éc an i q u e Plan du cours
Dessin industriel: Un rappel Tolérances dimensionnelles et Ajustements Tolérances géométriques États de surfaces Cotation fonctionnelle Cotation au maximum de matière Procédés d'obtention des pièces brutes Procédés d'usinage Isostatisme Transferts de cotes et d'orientation Rédaction de gammes d’usinage
I. Dess ssin in Indus nd ustr triel: iel: Un ra r appe pp el Plan du chapitre
Définition Symboles isostatiques Mise en position isostatiques de base
I. Dess ssin in Indus nd ustr triel: iel: Un ra r appe pp el Plan du chapitre
Définition Symboles isostatiques Mise en position isostatiques de base
Introduction
Définition: Isostatisme Isostatisme signifie signifie même état état statique statique ou retrouver retrouver le même même état statique
Pour respecter les spécifications dimensionnelles et géométriques des plans de définition en usinage en série, il faut positionner de manière identique et précise les pièces sur les machines Lors de l’usinage, chaque pièce est montée, démontée de nombreuses fois. Il faut être en mesure de la repositionner avec avec précis précision ion à chaque chaque fois. fois. L’agent L’agent des méthode méthodess fait fait appel appel à l’isost l’isostati atisme sme pour assurer assurer cette mise en position rigoureuse des pièces lors de l’usinage
Introduction
Problème : si la pièce a des défauts, la mise en position sera différente sur chaque pièce !
Introduction
Quel isostatisme premet d’avoir une mise en position unique ?
Introduction
Le positionnement isostatique d’une pièce est défini à partir des éléments suitants :
Des modèles d’isostatisme de base sont présentés sur des formes géométriques simples:
la cotation la géométrie de la pièce les usinages réalisés et à réaliser le maintien de la pièce (Serrage)
Le cylindre court Le cylindre long Le parallélépipède rectangle
La définition d’un isostatisme puis la réalisation du montage d’usinage font appel à beaucoup de jugement (expérience).
Introduction
Un corps rigide libre dans l’espace à six degrés de liberté
3 translations 3 rotations
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z Rotation en Y
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z Rotation autour de Y Rotation en X
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z Rotation autour de Y Rotation en X Translation en X
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z Rotation autour de Y Rotation en X Translation en X Rotation en Z
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z Rotation autour de Y Rotation en X Translation en X Rotation en Z Translation en Y
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer
Supprimer:
Translation en Z Rotation autour de Y Rotation en X Translation en X Rotation en Z Translation en Y
Degrés de liberté
Suppression des degrés de liberté
Une liaison par degré de liberté à supprimer Autres solutions possibles
Symbolisation des liaisons isostatiques
* Pas à l’examen!
Note:
Le symbole a la même représentation dans les projections Vues ou Cachées
Mise en position isostatique de base
L
Le cylindre court
Applicable au solide de révolution court
Appui plan
Centrage court
Sur une grande surface plane Plan -> 3 points -> 3 liaisons -> 3 DL supprimées Sur une surface cylindrique de grand diamètre, de faible longueur -> 2 DL supprimées
Buté ou localisation
Une surface quelconque -> 1 DL supprimée
D
Centrage court: D > L
Mise en position isostatique de base
Le cylindre long
Applicable au solide de révolution long Centrage long
Buté ou localisation
Sur une surface cylindrique de grande longueur -> 4 DL supprimées
Une surface normale à l’axe de la surface cylindrique -> 1 DL supprimée
Buté ou localisation (éventuellement)
Une surface quelconque -> 1 DL supprimée
Mise en position isostatique de base
Mise en position Plan/Ligne/Point
Applicable au solide prismatique
Appui plan
Sur une grande surface plane Plan -> 3 points -> 3 liaisons -> 3 DL supprimées
Mise en position isostatique de base
Mise en position Plan/Ligne/Point
Applicable au solide prismatique
Appui plan
Sur une grande surface plane Plan -> 3 points -> 3 liaisons -> 3 DL supprimées
Orientation
Sur une surface de grande longueur -> 2 DL supprimées
Mise en position isostatique de base
Mise en position Plan/Ligne/Point
Applicable au solide prismatique
Appui plan
Orientation
Sur une grande surface plane Plan -> 3 points -> 3 liaisons -> 3 DL supprimées
Sur une surface de grande longueur -> 2 DL supprimées
Buté ou localisation
Une surface quelconque -> 1 DL supprimée
Le serrage
Le serrage doit maintenir durant l’usinage les contacts entre la pièce et les liaisons isostatiques Critères de choix pour définir les serrages:
Serrage opposé aux liaisons isostatiques Être aussi proche que possible des surfaces à usiner Ne pas déformer la pièce (effort de serrage modéré), ni pendant l’usinage, ni après Être suffisant pour s’opposer aux efforts de coupes
Le serrage n’est pas un point de mise en position isostatique
Symbolisation détaillée des liaisons
Configuration physique des liaisons
Surfaces brutes:
Contacts
bombées striés Griffes
L’aire doit être faible pour limiter les dispersions
Touche bombée
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Touche striée
Griffes
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Configuration physique des liaisons
Surfaces Usinées:
Contacts
Lisses Plan ou ligne
L’aire de contact doit être aussi importante pour ne pas marquer la surface tout en restant limitée pour réduire les dispersions
Contact plan
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Contact ligne
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Configuration physique des liaisons – Exemples
Pièce prismatique
Appui plan (1,2,3) Orientation (4,5) Pas de butée
Train de fraises
Touches raportées (acier trempé)
Montage Mécano-soudé Table de la fraiseuse Cale de positionnement (alignement) Du montage sur la table de la machine
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Configuration physique des liaisons – Exemples
Le palonnier
Appui plan (1,2,(3a,3b)) 3a et 3b comptent pour un appui à cause de l’axe de rotation qui permet de pivoter autour de l’axe A Pas de butée
Localisation symétrique (et serrage combiné)
Butée simple (malgré les 2 points de contact)
X±0.5
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Configuration physique des liaisons – Exemples
Perçage des trous ‘A’
Appui plan 1,2,3 Centrage court 4,5 Centrage partiel 6
Montage mécano-soudé Pièce d’usure remplaçable (acier trempé)
Système d’indexation du montage d’usinage Serrage (Système manuel Lent, donc petite série
Centreur dégagé (Locating)
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Configuration physique des liaisons – Exemples
Mandrin 3 mors
Isostatisme de qualité moyenne
Centrage long
Centrage court
Pinces de serrage
Isostatisme de meilleure qualité (Centrage long)
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Configuration physique des liaisons – Exemples
Montage sur surface conique
Équivalent à 5 liaisons
Centrage long 1,2,3,4 Butée 5 sur plan de jauge
Conditions morphologiques:
Demi-angle au sommet < 45° Diamètre moyen ≤ longueur axiale de portée : dm
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≤
L
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Configuration physique des liaisons – Exemples
Montage entre pointes
Centrage long
(deux cônes courts)
Butée axiale
(pointe fixe du tour, coté broche)
Rapide, précis Entrainement par toc
Montage mixte (entre mandrin et contre-pointe)
Centrage long
(3 mors du mandrin et cône court)
Butée
(Surface avant du mandrin)
Positionnement de l’axe de la pièce moins précis École de technol ogie supérieure Génie de la production automatisée
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Configuration physique des liaisons – Exemples
Exemple de mauvais serrage
Pièce déformée durant l’usinage Modification du dessin
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Symboles – réalisation pratique
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Symboles – réalisation pratique
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Exemple d’application de l’isostatisme
Définir la position isostatique de la pièce suivante
3 solutions possibles (parmi d’autres):
Laquelle retenir? École de technol ogie supérieure Génie de la production automatisée
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Exemple d’application de l’isostatisme
Définir la position isostatique de la pièce suivante Surface à usiner
3 solutions possibles (parmi d’autres):
Laquelle retenir? École de technol ogie supérieure Génie de la production automatisée
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Exemple d’application de l’isostatisme
Définir la position isostatique de la pièce suivante
Surface à usiner
Solution
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