Procèdes de Fabrication de Pièces Mécaniques
INTRODUCTION.
Comme on le sait, un système automatisé est un système pluri technique, c'est-à-dire que son fonctionnement fait appel à plusieurs domaines de connaissances : mécanique, électrique, pneumatique, etc. Dans ces différents types domaines, on utilise divers types de pièces mécaniques (cylindriques prismatiques, filetées, etc.). Ces pièces sont donc fabriquées suivant différents procédés de fabrication. On cite en particulier :
PROCEDES DE MOULAGE.
Principe.
Le moulage est un procédé qui consiste à réaliser une pièce en coulant du métal en fusion (fluide) dans un moule présentant l’empreinte (modèle) de la pièce à obtenir. Il existe plusieurs procédés de moulage parmi lesquels :
Ø Le moulage en sable.
Ø Le moulage en moule métallique.
Moulage en sable.
A l’intérieur d’un bloc de sable, on réalise une cavité de même forme que la pièce à obtenir (empreinte). Le métal en fusion est introduit par un trou de coulée ; après refroidissement, et solidification la pièce est sortie du moule.
Moulage en moule métallique:
L’empreinte de la pièce à obtenir est réalisée dans un moule métallique. La pièce est moulée, solidifiée et dégagée sans destruction du moule. On parle dans ce cas de moulage en "moule permanent".
Remarques :
Ø Les dimensions de l’empreinte sont légèrement plus grandes que celles de la pièce à obtenir pour tenir compte de la contraction du métal.
Ø Généralement les pièces moulées ne peuvent être utilisées sans avoir subi une opération d’usinage.
Ø Les produits moulés sont appelés "bruts de fonderie".
Exemple de pièces moulées :
PROCEDES D’USINAGE.
LE FRAISAGE.
Le fraisage, regroupe les opérations d'usinage pouvant être effectuées sur une fraiseuse (figure ci-contre). Ces opérations aboutissent à l'obtention d'une géométrie quelconque, généralement une forme prismatique.
Pour ce faire :
Ø l’outil à une forme convenable, on lui donne un mouvement de rotation, appelé "mouvement de coupe".
Ø On le fait pénétrer dans la pièce à usiner.
Ø On produit un déplacement relatif de la pièce par rapport à l’outil appelé "mouvement d’avance".
En principe dans le procédé du fraisage, c'est l'outil qui tourne, la pièce restant fixe dans le porte pièce (figure ci-dessous).
Le tournage.
Le tournage, comme son nom l'indique, concerne un mouvement de rotation. Le tournage consiste donc à faire tourner la pièce à usiner autour d'un axe, qui est celui de la broche de la machine. Le moyen de préhension peut être un mandrin ou tout autre système de serrage. La machine utilisée est nommée "tour". Elle permet de réaliser des formes de révolution tel que cylindres, cônes (intérieure ou extérieur) tores et autres formes de révolution complexes. Pour ce faire, il faut :
Ø Donner à la pièce un mouvement de rotation (mouvement de coupe).
Ø Donner à l’outil un mouvement de pénétration et un mouvement d’avance.
COMMANDE NUMERIQUE.
Sur les machines classiques, l’opérateur assure à la fois les réglages et les contrôles de positionnement. La qualité de la production est tributaire de la compétence professionnelle de l’opérateur.
Sur les machines à commande numérique :
Ø l’usinage est assuré suivant un programme contenant l’ensemble des déplacements à exécuter.
Ø La précision et la qualité de l’usinage sont directement liées à la précision de la machine (qualité meilleure).
Ø On peut réaliser des pièces complexes comportant un nombre important d’opérations d’usinage.
Une machine à commande numérique est un système automatisé ; elle est donc composée de deux parties complémentaires :
Ø La partie opérative : permet de réaliser mécaniquement le mouvement de coupe et d’avance.
Ø La partie commande : permet d’élaborer des ordres en fonction des consignes et des comptes rendus.
On parle donc de machine à deux, trois, quatre et cinq axes selon le nombre de mouvements commandés. Tous les axes numérisés des machines à commande numérique sont asservis.
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