1 cours CFAO machines - Accueil Jacques DUGAST

En fraisage, l'axe de broche correspond à l'axe de rotation de l'outil. ... perpendiculaire à Z qui permet le plus grand déplacement de la table de la fraiseuse.

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INTRODUCTION A LA C.F.A.O La conception et la fabrication assistées par ordinateur se définit comme
l'ensemble des aides informatiques au bureau d'études. De l'établissement
d'un cahier de charges relatif à un nouveau produit jusqu'à la génération
des documents et des fichiers nécessaires à la fabrication. La technique utilisée permet à l'homme et à la machine d'être liés pour
résoudre un problème en utilisant au mieux les compétences de chacun.
L'historique de la CFAO nous permet d'affirmer que ses débuts remontent aux
années 70. Il a été dès lors possible de mettre en place des logiciels
spécifiques destinés à résoudre le problème des surfaces complexes pour
l'industrie aéronautique et automobile. Les années 80 ont vu l'arrivée de la représentation 3D volumique (ou
solide) qui permet une interprétation non ambiguë des pièces mécaniques. La représentation 3D volumique se caractérise par la définition des lignes
cachées, l'obtention automatique des coupes et sections... Malgré les
progrès technologiques, force est de constater que vers le fin des années
80, la CFAO est restée essentiellement un outil de présentation des pièces
et assemblages plutôt qu'un outil de conception. Au début des années 90,
une nouvelle approche révolutionne la CFAO traditionnelle. L'idée est de ne
plus considérer la géométrie comme l'information de base, mais plutôt
d'interpréter la pièce comme un ensemble logique et cohérent de "fonctions
mécaniques", la géométrie 2D ou 3D n'est plus qu'un attribut de ces
fonctions. Finalement la CFAO c'est : | [pic] | | | |
| |[pic] |[pic] |[pic] |
|1 - Avoir une |2 - Concevoir |3 - Fabriquer |4 - Assembler |
|idée | | | |
| | |
|2 = C.A.O |4 = F.A.O |
| |
|C.A.O + F.A.O = CFAO | 1 Organisation architecturale d'une Machine Outil à Commande
Numérique
Ordinateur MOCN 2 Les différents types de machines en fabrication
2.1 Les machines traditionnelles
2.1.1Le tour traditionnel | |[pic] |
| | |
| | |
|Cette machine sert principalement à| |
|usiner des pièces de révolution. La| |
|pièce est fixée dans le mandrin. | |
|Celui-ci est mis en rotation par le| |
|moteur de broche. | |
2.1.2La fraiseuse traditionnelle | |[pic] |
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|Cette machine sert principalement à| |
|usiner des pièces prismatiques. La | |
|pièce est fixée dans l'étau. | |
|L'outil est mis en rotation par le | |
|moteur de broche. | | Sur ces deux machines le déplacement de l'outil sur la trajectoire
d'usinage est réalisé par un opérateur. Pour cela, il utilise les
manivelles permettant de générer les mouvements suivant les axes. Les
mouvements ne sont possibles que sur un seul axe à la fois. Des moteurs
permettent aussi de choisir des vitesses d'avance suivant les axes de
déplacements. Le choix de ces vitesses s'effectue par l'intermédiaire d'une
boîte de vitesse mécanique.
2.2 Les machines à commande numérique Le déplacement de l'outil sur la trajectoire d'usinage est décrit par
l'opérateur à l'aide d'un programme. On utilise pour cela les coordonnées
des différents points de passage de l'outil par rapport à la pièce. Les
mouvements sont possibles sur plusieurs axes simultanément. Les mouvements sur les axes sont générés par des moteurs qui permettent
aussi de choisir des vitesses d'avance. |Tour à commande numérique |Fraiseuse à commande numérique |
|[pic] |[pic] |
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3 Les axes de déplacements
3.1 Tournage Afin de décrire la trajectoire suivi par l'outil pour usiner la pièce, un
système d'axe est normalisé. En tournage, l'axe de broche correspond à l'axe de rotation de la pièce. L'axe Z correspond à l'axe de broche. L'axe X correspond à l'axe
perpendiculaire à Z. Le sens positif est donné suivant cette règle : la pièce étant la
référence, l'outil s'éloignant de la pièce est en mouvement suivant le sens
positif des axes. Les axes Z et X définissent un plan. Cela est suffisant pour décrire une
trajectoire plane, et donc générer un volume de révolution autour de l'axe
de révolution (qui est l'axe de broche). [pic] 3.2 Fraisage Afin de décrire la trajectoire suivi par l'outil pour usiner la pièce, un
système d'axe est normalisé. En fraisage, l'axe de broche correspond à l'axe de rotation de l'outil. L'axe Z correspond à l'axe de broche. L'axe X correspond à l'axe
perpendiculaire à Z qui permet le plus grand déplacement de la table de la
fraiseuse. L'axe Y correspond à l'axe perpendiculaire à Z et X. Le sens positif est donné suivant cette règle : la pièce étant la
référence, l'outil s'éloignant de la pièce est en mouvement suivant le sens
positif des axes. Les axes Z, X et Y définissent une base en 3 dimensions. [pic] 4 Les différents type d'outils Les outils permettent d'enlever le copeau. La géométrie de l'outil influe
directement sur les formes usinables sur la pièce. Ceci vous sera présenté
plus loin. Tout d'abord, on va s'attarder sur les outils eux-mêmes.
4.1 Les matériaux à outil
4.1.1 ARS ARS = acier rapide supérieur Les outils en ARS sont constitués le plus souvent d'un barreau monobloc en
acier rapide supérieur, l'arête de coupe est affûtée. |Foret ARS |Fraise 2 tailles ARS |Fraise 3 tailles ARS |
|[pic] |[pic] |[pic] |
4.1.2 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. La plaquette carbure est obtenue en compressant différentes
poudres de carbure. Dès que l'arête de coupe est usée, il suffit de changer
la plaquette. |Fraise 2 tailles (Carbure) |Outil d'ébauche (Carbure) |
|[pic] |[pic] |
5 Les formes simples usinables et les outils associés Le déplacement de l'outil suivant les axes définis précédemment permet de
générer des formes usinées. Voici une liste des principales formes que vous allez rencontrer pendant
les TP. On trouve aussi le vocabulaire technique qui est associé à ces
usinages.
5.1 Tournage |Dessin |Opération |Outils utilisés |
|[pic] |Dressage |[pic] |
| |C'est la réalisation d'un plan | |
| |perpendiculaire à l'axe de la | |
| |pièce. (surface rouge) | |
| |Chariotage |[pic] |
| |C'est la réalisation d'un | |
| |cylindre ayant le même axe que | |
| |celui de la pièce. (surface | |
| |grise) | |
| |Plan épaulé |[pic] |
| |C'est l'association d'un | |
| |dressage et d'un chariotage. |[pic] |
| |(surface verte) | |
| | | |
|[pic] |Perçage | [pic] [pic] [pic] |
| |C'est un trou dans la pièce. Il|[pic] |
| |peut être débouchant ou borgne.| |
| |Attention en tournage, l'axe du| |
| |trou est confondu avec l'axe de| |
| |la pièce. | |
|[pic]
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