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TP FABRICATION FRAISAGE I.U.T. ALENCON1ere ANNEE

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SOMMAIRE

GENERALITES...................................................... ............................................................ .................................. 21) Relation entre partie active de loutil et la forme gnre .................................................. ......................... 22) Relation entre partie active de loutil et le mode de gnration.................................................... ............... 3

ORIENTATION DE LA BROCHE...................................................... ........................................................... ..... 41) Contrle et mthode de rglage de la perpendicularit de la broche par rapport la table ......................... 42) Dmonstration des calculs ncessaires ............................................................ ............................................ 5

IDENTIFICATION DES OUTILS...................................................... ........................................................... ..... 61) Outils dutilisations courantes (disponible latelier) ........................................................ ......................... 62) Identification des outils ..................................................... ........................................................... ............... 7

OPERATIONS ELEMENTAIRES....................................................... ........................................................... ..... 8

1) Surfaage....................................................... ............................................................ .................................. 82) Epaulement.................................................... ............................................................ .................................. 93) Rainurage ...................................................... ............................................................ .................................. 9

PRESENTATION MACHINE ................................................... ........................................................... ............. 101) Etude cinmatique ................................................... ........................................................... ....................... 102) Etude des tambours gradus ........................................................ ........................................................... ... 10

INSTALLATION DE LETAU.................................................. ........................................................... ............. 111) Procdure dinstallation dun mandrin sur la machine ....................................................... ....................... 112) Contrle du paralllisme de ltau par rapport au mouvement davance................................................... 113) Procdure dorientation de ltau afin dobtenir un angle dusinage...................................................... ... 12

INSTALLATION DE LA PIECE......................................................... ........................................................... ... 131) Procdure dinstallation dune pice dans un tau..................................................... ................................ 132) Procdure dinstallation dune pice en montage sur table........................................................... ............. 14

MONTAGE DES OUTILS......................................................... ........................................................... ............. 151) Modlisation de lensemble Outil/Porte-outil/Machine...................................................... ....................... 152) Montage des fraises sur mandrin ........................................................... .................................................... 153) Montage des mandrins dans la broche................................................... .................................................... 164) Procdure de montage dun outil sur la machine....................................................... ................................ 17

CONDITIONS DE COUPE........................................................ ........................................................... ............. 181) Vitesse de coupe Vc .......................................................... ........................................................... ............. 182) Avance........................................................... ............................................................ ................................ 183) Pntration a (engagement) ......................................................... ........................................................... ... 194) Conditions de coupe lIUT ....................................................... ........................................................... ... 19

METHODOLOGIE DES OPERATIONS....................................................... .................................................... 20


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GENERALITES

Le terme fraisage caractrise les oprations dusinage pour lesquelles loutil est anim dun

mouvement de coupe circulaire et la pice un mouvement davance quelconque.

Comme en tournage, le fraisage permet lobtention de formes trs varies. Les parties active

(monoblocs ou plaquettes amovibles) sont principalement choisies en fonction:

des gomtries gnrer (formes et dimensions)

du mode de gnration

1) Relation entre partie active de loutil et la f orme gnre


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2) Relation entre partie active de loutil et le m ode de gnration

On distingue 3 sortes de fraisage:

Fraisage de profil: la surface raliser est parallle laxe de la fraise.

Fraisage en bout: la surface raliser est perpendiculaire laxe de la fraise.

Fraisage combin: dominance en bout ou dominance de profil


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ORIENTATION DE LA BROCHE

1) Contrle et mthode de rglage de la perpendicu larit de labroche par rapport la table

Le contrle et le rglage seffectuent toujours dans les deux plans verticaux. Toutefois, il est

souvent prfrable deffectuer un prrglage daprs les graduations de la tte, erreur < 1.

Lorsque lusinage le requiert, on doit effectuer un contrle plus prcis de la perpendicularit.

Pour ce contrle, on monte dans le nez debroche un comparateur install dans un

outillage de broche. En faisant pivoter de

180 ce montage, on obtient lorientation

de laxe de broche par rapport la table.

Position 1: On talonne le comparateur en

position A.

Position 2: On ralise la rotation de 180 et

on obtient la mesure de lcart een B.

Ecart e = BC

Position 3:Notre manipulation consiste

liminer cet cart. Pour cela, on doit faire

tourner la tte dune valeur x. On desserre

lgrement lensemble des crous de

fixation de la broche. ATTENTION,

celle-ci est trs lourde et pivote rapidement

sur son axe ce qui peut entraner la

destruction du comparateur encore mont

dans la broche. Ensuite, par de lgerscoups, on procde la correction de

lorientation jusqu lannulation des carts

de laiguille du comparateur. On bloque

alors les crous par un serrage en croix.

Cette opration doit tre effectue sur les deux axes de rotation de la broche. Toutefois,

suivant la machine, les valeurs de aet bsont variables (une mesure au rglet est suffisante)

a = rayon du support de comparateur

b = distance entre le centre de rotation de la broche et , axe de la broche.

x = FC avec FC BC


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2) Dmonstration des calculs ncessaires

Nous avons relev un cart e, il nous faut calculer la valeur de correction x qui est fonction de

b et de a.

Les deux triangles ABC et DFC sont semblables avec :

AC = AB = BC

DC DF FC

avec FC = x et BC = e

AB = 2a et DF = b + a

do: FC = BC . DF x = ( a + b ) e

AB 2a

Remarques:

* Certaines fraiseuses (ex: Gambin) prennent comme valeur caractristique de b=0.

* Attention de taper au maillet du bon cot de la tte sous peine daggraver lcart.


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IDENTIFICATION DES OUTILS

Le fraisage concerne lensemble des oprations ralises sur une fraiseuse. Le nom de loutil

est li sa fonction (ex: fraise chanfreiner) mais il est complt par une dfinition des

lments qui compose loutil tel que:

le type de corps de loutil

le type de partie active

le nombre de dents (Z)

la matire de la partie active

le nombre dartes tranchantes par dents etc...

1) Outils dutilisations courantes (disponible l atelier)


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2) Identification des outils

surfacer, rainurer, surfacer et pauler, etc...

droite ou hlicodale comment procder ?

1 - placer laxe horizontalement

2 - reprer les artes principales

3 - reprer la position des artespar rapport laxe

1 taille, 2 tailles ou 3 tailles comment procder ?

isoler et comparer deux dents conscutives

diamtre, nombre de dents, etc ..

1) Identifier

la forme de

loutil.

2) Dfinir

lopration

dominante

3) Identifier

le type de

denture

4) Compter le

nombre de

taille

5) Complter

par les

dimensions


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OPERATIONS ELEMENTAIRES

1) Surfaage


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2) Epaulement

3) Rainurage


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PRESENTATION MACHINE

1) Etude cinmatique

Mouvements possibles:

Broche : Autour de laxe de broche ZZ: Marche Avant / Marche Arrire.

Chariot longitudinal : Suivant laxe XX: Gauche / Droite.

Chariot transversal : Suivant laxe YY: Avant / Arrire.

Chariot vertical : Suivant laxe ZZ : Avant / Arrire

2) Etude des tambours gradus

Dtermination des valeurs de dplacement:

1. Mettre le 0 du tambour gradu en alignement avec le repre fixe.

2. Effectuez un tour complet du volant et lire avec un rglet le dplacement obtenu

3. Dterminez la valeur de dplacement pour chaque nature de divisions en comptant ces

dernires.

4. En divisant, on obtient la valeur pour une division.


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INSTALLATION DE LETAU

1) Procdure dinstallation dun mandrin sur la ma chine

Ltau est fix sur la table par des lardons (boulons tte carre) placs dans les rainures en T

de la table. La plupart des taux employs peuvent pivoter autour dun axe vertical. Ces

dplacements angulaires sont indiqus par une graduation circulaire creuse sur la base de cet

outillage.

2) Contrle du paralllisme de ltau par rapport au mouvementdavance

Les indications de la graduation circulaire

situes sur le socle de ltau sont souventinsuffisamment prcis.

Lorsque lusinage le requiert, on doit

effectuer un contrle plus prcis du

paralllisme des mors par rapport au

mouvement davance.

Pour ce contrle, on se sert dune cale P,

dont les faces sont rectifies et parallles, et

dun comparateur. En dplaant la table, on

fait glisser le palpeur du comparateur sur lacale serre dans ltau.


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Ce comparateur tant appuy et maintenu fixe sur le montant G, laide dune attache

magntique A. Ensuite, par de lgers coups, on procde la correction de lorientation de

ltau jusqu lannulation des carts de laiguille du comparateur. On bloque alors la partie

tournante de ltau.

Si lon veut obtenir des faces perpendiculaires lors de la ralisation dune pice, la qualit du

paralllisme du mors fixe par rapport au mouvement davance est primordiale.

3) Procdure dorientation de ltau afin dobten ir un angledusinage

La procdure dorientation est identique au 1) mais cette fois ci on recherche positionner

ltau pour langle souhait et non sur un angle nul.

Toutefois si la prcision demande le permet, on peut se baser uniquement sur les graduations

du socle de ltau.


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INSTALLATION DE LA PIECE

1) Procdure dinstallation dune pice dans un t au

Lorsque la pice est de dimensions limites et de forme rgulire, on la fixe entre les mors

dun tau parallle. Ltau est appel parallle, quand les mors, fixe et mobile demeurent

parallles entre eux. MONTAGE EN ETAU PARALLELE


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Lablocage dsigne les oprations ncessaires pour fixer ou caler les pices, afin den

permettre lusinage. Le choix de loutillage pour lablocage d une pice dpend de la forme,

des dimensions de celle-ci et du genre dusinage.

Pour les petites pices, laccessoire le plus employ est ltau.

Pour les pices de grandes dimensions ou de formes irrgulires, on utilise des brides ou

triers.

Pour des pices des sries, on emploie des outillages spciaux munis dun systme rapide

de blocage et de manuvre: les montages dusinage.

2) Procdure dinstallation dune pice en montage sur table


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Le dmontage des fraises queue conique

ncessite lemploi dun coin extracteur afin

de dsolidariser le montage cne sur cne

du corps de loutil et du mandrin.

Ce coin extracteur E est plac dans la

rainure du cne du mandrin afin davoir

une action sur le tenon de la fraise T.

Le tenon sert au dmontage de la fraise.

Cette action est obtenue par des coups de

maillet sur le coin extracteur.

3) Montage des mandrins dans la broche

Le mandrin est maintenu dans la broche par le tirant filet T qui la traverse. Lensemble est

serr par lcrou E qui vient en appui sur la face suprieure de la broche et permet le montage

cne sur cne mandrin./broche dans la partie infrieure.

Lors du dmontage de lensemble, on commence par dvisser lcrou E afin dautoris la

frappe au maillet suivant F afin de dsolidariser le montage cne sur cne mandrin/broche.


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4) Procdure de montage dun outil sur la machine


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CONDITIONS DE COUPE

Les facteurs lis au copeau et sa formation dpendent exclusivement du choix des conditions

de coupe:

vitesse de coupe (Vc)

valeur de lavance (fz)

valeur de pntration (a)

Ces paramtres varient suivants:

la pice usiner (matire)

loutil (forme, matriau)

la machine (puissance, gamme de vitesses)

conditions de travail (bauche ou finition, usinage intrieur ou extrieur, lubrification)

1) Vitesse de coupe VcLes valeurs utilises, rsultants dessais effectus par des laboratoires spcialiss, sont

gnralement donnes sous forme de tableaux (abaques). Ces valeurs sont donnes pour une

dure de vie de larte tranchante de loutil (entre deux afftages ou changement) de 60 90

minutes dusinage.

La vitesse de coupe est exprime en m/min et permet de calculer la frquence de rotation N de

loutil qui est rgle sur la machine.

Tr/min N = Vc m/min

D mm

2) Avance

Lavance est fonction:

de loutil

de la matire usine

du travail (chariotage, filetage, surfaage...)

des qualits gomtriques et dimensionnelles exiges pour la pice

Elle est donne en mm/dent et ne peut pas tre rgle directement sur la machine. Elle doit

tre transforme en vitesse davance Vf exprim en mm/min/dents.

mm/min/dents Vf = N . fz . Z Z = Nb de dents de loutil

fz = avance par tour pour une dent (mm/tr)


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3) Pntration a (engagement)

Elle correspond la prise de matire ncessaire lusinage et dpend gnralement:

de la rigidit de loutil et de la pice

des sur-paisseurs dusinage de la puissance disponible

du copeau minimum

Dans le cas du fraisage, il existe plusieurs types dengagement.

Aa = engagement de coupe axial (mm)

Ar = engagement de coupe radial (mm)

fz = avance par tour pour une dent (mm)

4) Conditions de coupe lIUT

Lors de votre formation, nous utilisons des vitesses de coupe diffrentes de celle employes

couramment dans lindustrie. Nos valeurs ont pour objectif dallonger la dure de vie de nos

outils ainsi que de mnager les machines.

XC

ARS CARBURE

Ebauche Finition Ebauche Finition

f 0,1 0,08 0,2 0,15

Vc 20 25 80 100

AU4G

ARS CARBURE

Ebauche Finition Ebauche Finition

f 0,1 0,08 0,2 0,15

Vc 50 60 100 120

Particularits lies aux diffrents types dusinage

Fraisage prdominance en bout:

largeur fraise maximum = 2/3 D

Fraisage prdominance en roulant:

rapport H/D = 0.5 maxi

Rainurage coupe en bout:

avance en plonge = 0.5 . fz

Rainurage coupe en roulant:

avance par dent = K . fz avec:

largeur fraise : 5 8 10 12

cof (K) : 0.75 0.9 1 1.05


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METHODOLOGIE DES OPERATIONS

OUI Pice termine ?

NON

Mme phase/ss-phase ? OUI Mme O. ? OUI

NON NON

Pice bonne ? NON Peut-on corriger lerreur ? OUI

OUI NON

Dbut

Rechercher les outils et les assembler si ncessaire

Vrifier lorientation de la broche si ncessaire

Monter ltau si ncessaire et rgler son orientation.

Montage Pice

Rgler frquence de rotation

Rgler lavance automatique

Tangenter (position O./Pice)

Dgager loutil et Prise de passe (engagement)

Monter O. Ncessaire lusinage dans la broche

Lubrification Ma

Usinage

Contrle (si ncessaire)

Dmonter pice

Contrler

Dmonter outil Nettoyer

Dmonter piceDmonter O.

Lubrification Ar

Analyser gamme

Fin


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