Cours Usinage

7/30/2019 Cours Usinage

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Usinage

Lusinage : Lusinage consiste modifier la forme dune pice, brute ou partiellementlabore, par laction dune machine outil. Les nouvelles surfaces obtenues sont dites

surfaces usines.

Ce mode dobtention regroupe plusieurs procds :

- coupe avec un outil tranchant,

-abrasion avec une meule,

- lectro-rosion avec un fil ou une

lectrode,

- fluide sous pression,

-thermique (laser, combustion dun

gaz),

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Surfaces Usines :

Les surfaces usines sont dfinies par :- leurs formes (plan, cylindres)

- leur position par rapport la pice (intrieures ou extrieures)

- leurs dimensions,

- leur qualit (dfaut de forme, rugosit, prcision dimensionnelle).

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LUSINAGE

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TU

Usinage par coupe

Chaque procd dusinage par enlvement de matire a sa propre cinmatique :

Perage :

Sur perceuse : le mouvement de coupe

et celui davance sont appliqus au fort

Sur tour, le mouvement de coupe est

appliqu la pice

Le fond du trou est gnr parune ligne

(arte de coupe du fort).Les cts sont gnrs parun point.

Tournage :

Le mouvement de coupe est appliqu

la pice et le mouvement davance

loutil

Sur le schma ci-contre, le cylindrage

est gnr parun pointde loutilLe dressage est gnr parune ligne

Fraisage :

Le mouvement de coupe et celui

davance sont appliqus loutil.

Le surfaage en bout implique une

gnration parun point.

Lors du surfaage de profil, la gnrationest effectue parune ligne.

Pour chaque procd dusinage, la qualit de la surface usine sera essentiellement

dpendante de loutil (gomtrie de la partie active, matriaux, paramtres de coupe).

La gnration dune surface par un point permet de limiter linfluence des dfauts de forme

de loutil et donc datteindre une meilleure qualit.

Lors de la gnration dune surface par une ligne, le profil de loutil est imprim sur la pice

notamment les dfauts dus lusure..

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Choix dun outil de coupe

Le choix dun outil de coupe sera dtermin suivant des critres lis :

- la pice : - Gomtrie,

- Matire,

- la machine : - Type,

-

Puissance,- Gamme de vitesse de broche et davance.

La dmarche pour obtenir un outil coupant doit donc suivre ce schma et il faudra dterminer

dans lordre :

- la gomtrie de loutil,

- le matriau de loutil,

- les conditions de coupe.

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Gomtrie de loutil

Angle de direction darte

Angle entre la direction de coupe et la face de coupe.

Sa valeur est dtermine selon la gomtrie de la surface usiner et il conditionne la

direction dcoulement du copeau.

k1= 90 k2= 45 k3= 93

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Matriau des outils coupants

Aciers rapides

Ce sont des aciers fortement allis qui contiennent plus de 0.7 % de carbone.

Ils ont la proprit de pouvoir acqurir aprs trempe une duret trs leve et de la conserver

jusqu une temprature de 600C.

Les carbures mtallurgiques

Ce sont les plus utiliss.

Les plaquettes sont obtenues par frittage selon le principe de la mtallurgie des poudres.

Elles sont constitues :

- de substances dures (70 90% du carbure) qui donnent la duret et donc la

rsistance lusure.

- de substances liantes (10 30% du carbure) qui donnent la tenacit du carbure.

Acier et carbures revtus

Afin daugmenter les caractristiques des aciers ou des carbures, ils peuvent tre revtu

dune couche de nitrure de titane, de carbure de titane ou doxyde daluminium de duret

trs lev. Ceci permet de rduire le frottement du copeau sur loutil et ainsi dallonger la

dure de vie des outils.

Cramiques et drives (cermets)

Les cramiques se prsententsous forme de plaquettes frittes.

Elles sont prvues pour supporter des vitesses de coupes leves des tempratures

importantes.

Elles sont utilises sur des machines de forte puissance lors de lusinage de matriaux

particulirement tenaces.

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Le tableau suivant montre les domaines dutilisation des diffrents matriaux outils pour

lusinage des fontes et des aciers.

Outils en ARS : - Vc


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Condition de coupe

Formation du copeau

En simplifiant, on peut dire que la pntration de larte de coupe (intersection de la face de

coupe avec la face en dpouille) dans la matire provoque la formation du copeau.

Celle-ci peut entraner une lvation importante de la temprature sil y a trop de frottement

du copeau sur la face de coupe ou de la pice sur la face en dpouille.

Cela peut entraner la fusion locale du copeau (copeau adhrent).A linverse si lavance ou la profondeur de passe sont trop faibles, loutil ne coupe plus la

matire. Il se produit alors un crouissage de la surface de la pice. Les dimensions obtenues

ne sont pas celles prvues et lusure de loutil sacclre.

La formation du copeau conditionne donc :

- ltat de surface de la pice usine,

- lusure de loutil,

-

les efforts de coupe

Les principaux facteurs qui influencent la formation du copeau sont :

- la vitesse de coupe (Vc), exprime en m/min,

- la vitesse davance (Vf), exprime en mm,

- la profondeur de passe (a), exprime en mm,

- la gomtrie de loutil,

- la lubrification.

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Vitesse de coupe Vc

Elle est exprime en m/min et dpend :

- de loutil,

- de la matire usine,

- du type dusinage,

- des conditions de travail.

Elle permet de dterminer la frquence de rotation n en tr/min :

n=

Avance f

Elle est exprime en mm/tr (en tournage) et en mm/dent (en fraisage), elle dpend :

-

de loutil,- de la matire usine,

- du travail (chariotage, filetage, surfaage)

- des qualits gomtriques et dimensionnelles exiges pour la pice.

Elle permet de calculer le vitesse davance Vf en mm/min :

Vf=

Pntration a

Elle est exprime en mm et dpend :

- de la rigidit de loutil,

- des surpaisseurs dusinage,

- de la puissance disponible,

- du copeau taill minimum.

- n : vitesse de rotation en tr/min,

- Vc : vitesse de coupe en m/min,

- d : diamtre en mm

- Vf : vitesse davance en mm/min

- n : vitesse de rotation en tr/min,

- f : avance en mm/tr ou mm/dent

- z : nombre de dents

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Influence des principaux paramtres de coupe en tournage :

Principales actions qui amliorent la rugosit en tournage :

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