1 ROYAUME DU MAROC OFPPT Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail Direction Recherche et Ingénierie de la Formation RESUME THEORIQUE & GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES MODULE 5 : ELABORATION ET CONSTITUTION DU DOSSIER DE FABRICATION Secteur : FABRICATION MECANIQUE Spécialité : TECHNICIENS SPECIALISES EN MÉTHODES DE FABRICATION MÉCANIQUE Niveau : TECHNICIENS SPECIALISES 2 Document élaboré par : Nom et prénom Octavian ALBU Révision linguistique Validation - EFP GM- CDC- FM DR 3 MODULE 5 : ELABORATION ET CONSTITUTION DES DOSSIERS DE FABRICATION Code : Durée : 198 heures Responsabilité : D’établissement Théorie : 40 % Travaux pratiques : 57 % Evaluation : 3% 80 h 112 h 6h CHAPITRE 1 : OBJECTIFS DANS L’ ELABORATION ET CONSTITUTION DES DOSSIERS DE FABRICATION 1.1. OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT COMPETENCE • Elaborer et constituer des dossiers de fabrication. PRESENTATION Ce module de compétence particulière est la principale tâche d’un Technicien des Méthodes et se dispense en deuxième année du programme de formation. DESCRIPTION L’objectif de ce module est de faire acquérir la compétence particulière relative à l’élaboration et rédaction des gammes de fabrication et la constitution des dossiers de fabrication à partir d’un cahier des charges et d’un plan d’ensemble ou de définition de la pièce. Il vise donc à rendre le stagiaire apte à analyser la fabrication des pièces mécaniques et d’établir les documents nécessaires à leur fabrication. La stagiaire apprendra à utiliser les documents relationnels des méthodes et apprendra à élaborer des processus de fabrication des pièces mécaniques comportant des traitements thermiques, des dentures, des cannelures, des précisions,... La relation entre la conception des pièces et leur faisabilité devra être un souci quotidien. CONTEXTE D’ENSEIGNEMENT • • Les stagiaires auront à faire en groupe des exposés sur des thèmes techniques d’usinage (taillage de dentures, réalisation des cannelures, traitements thermiques et leurs place dans la gamme, rectification et superfinition…) englobant les équipements, les outils, les outillages, les capacités et les différents types de machines. Le travail en groupe et en sous-groupe sera favorisé par le formateur 4 • • Mettre les stagiaires dans des situations réelles de production en provoquant des relations client- fournisseurs Des butées horaires seront appliquées pour le respect des délais et la notion des temps alloués. CONDITIONS D’ EVALUATION • Travail individuel • A partir : - De consignes et directives - D’un cahier des charges (dossier de définition et programme de production : qualité, délai et quantité) - D’un croquis à main levée - D’un parc- machines donné et connaissance des moyens disponibles • A l’aide : - Des normes - Des documents relationnels des méthodes - Des dossiers machines - Des documentations techniques et catalogues (machines, outils et outillages) 5 6 1.2. OBJECTIFS ET ELEMENTS DE CONTENU OBJECTIFS ELEMENTS DE CONTENU 1. Analyser le cahier des charges - Définition d’un cahier des charges (travaux demandés) • Quantité (importance de la commande) • Délais • Qualité 2. Recueillir tous les renseignements pertinents au projet à développer - Buts et objectifs à atteindre Ecoute active Prise de notes Classement des notes Structures des informations Dossier client Compléter les documents et confirmer les renseignements 3. Comprendre les exigences du client et analyser les données fournées - Besoins et demande du client Pertinence des données A. Prendre connaissance des consignes et directives - Importance des consignes et directives Utilisation bloc notes, agendas… Rigueur au travail 4. Connaître les différents procédés de fabrication - 5. Effectuer une étude comparative - B. Etablir et comparer des modes opératoires mettant en œuvre des moyens différents - Types de production : unitaire, petite, moyenne et grande série Influence de la série dans le choix des moyennes de production Procédés d’usinage : par enlèvement de copeaux, électro- érosion,… Procédés de réalisation des bruts : fonderie, estampage,… Notion de la série économique Notions de coûts et des temps de production Graphique de rentabilité Elaboration des modes opératoires pour des pièces de fonderie des grandes dimensions 7 6. Connaître les techniques d’usinage des pièces longues et flexibles - C. Etablir des modes opératoires pour des pièces longues et flexibles en séries moyennes renouvelables 7. Maîtriser la cotation de fabrication et les transferts de cotes et la notion d’isostatisme - 8. D. Paramétrer le choix d’un brut pour une moyenne série renouvelable Analyser la fabrication des pièces comportant tout type de denture et des traitements thermiques - E. Analyser la fabrication des arbres Techniques d’usinage des pièces de fonderie Techniques d’usinage des pièces des grandes dimensions Comparaison des modes opératoires Capacité machine Cas des pièces longues en tournage : utilisation de lunette fixe ou à suivre Cas en fraisage : isostatisme, vérin réversible et irréversible Elaboration des gammes de fabrication pour des pièces unitaires, en petites séries ou moyennes séries renouvelable Elaboration des gammes d’usinage pour des pièces longues et flexibles Cotation des fabrication : cotes outil, cote machine et cote appareil Approfondissement de la notion d’isostatisme Transfert de cotes Transfert géométrique Choix d’un brut pour une pièce donnée Simulation d’usinage Détermination des cotes de brut Position des traitements thermiques dans une gamme de fabrication Proposition des traitements (nature du traitement, température, bain,…) en fonction du cahier des charges Utilisation des digrammes et des courbes de traitements thermiques : TRC,… Taillage de dentures droites : notions théoriques sur les engrenages, modes opératoires d’usinage, 8 cannelés comportant des taillages de dentures diverses - 9. Programmer manuellement une machine-outil à commande numérique - 10. Constituer le dossier de mise en fabrication d’une pièce à partir d’un cahier des charges F. Analyser la fabrication des pièces de très grande précision 11. 12. G. 13. Classer en familles de pièces Effectuer des études de phases, chiffrer les temps et devis Analyser la fabrication des pièces déformables en séries renouvelable Conduire une recherche d’information sur des procédés non traditionnels 14. S’informer sur les techniques et les instruments de contrôle 15. S’entraîner à la vision spatiale de paramètres variables - Procédés de fabrication des dentures droites : modules, outil-pignon…. Rectification et finition des dentures : shaving (rasage), types de rectifieuses de dentures. Contrôle de dentures : pied au module, pièges,… Procédés de fabrication des cannelures : usinage, roulage,… Finition des cannelures Procédés de fabrication des dentures coniques et sphéro-conique : outilcouteau,… Rectification et finition des dentures coniques - Référence au module 20 - Dossier complet de mise en fabrication Classement des dossiers Notions de technologie de groupe - Précaution à prendre en cas d’usinage des pièces de précision Rebut et qualité Interchangeabilité Appairage des pièces Finition de qualité - Rationalisation de la production Technologie du groupe Gamme mère - Référence au module 9 - Tensions et contraintes internes : notion de fibre Libération des contraintes 9 H. 16. I. Elaborer la gamme de contrôle d’une pièce en production de série importante - Déformation lors de l’usinage et précaution à prendre Analyser et critiquer le plan de la pièce - Exposés sur des thèmes techniques : usinage de précision, usinage à grand vitesse, la qualité, … - Montage de contrôle MTM … - Vision spatiale Points hors matière - Gamme de contrôle - Lecture de plans Critiques des dessins dans le ses de réduction des coûts de fabrication Demande de modification Analyse de la valeur Rechercher la méthode de production optimale - Elaboration des gammes d’usinage pour des petites productions en considérant le brut optimal 10 CHAPITRE 2. ELABORATION D’UN AVANT- PROJET D’ÉTUDE DE FABRICATION (APEF). GÉNÉRALITÉS 2.1. DÉFINITION 2.1.1. Avant-projet d’étude de fabrication Dossier prévisionnel évolutif élaboré au bureau des méthodes consignant tout ou parties des informations suivantes: - - phases, sous- phases, opérations classées dans l’ordre d’usinage, - - croquis de phase où figurent: • la mise en position de la pièce (symbolisation géométrique ou de préférence technologique), • la cotation de fabrication, • la visualisation des surfaces usinées - -machines-outils utilisées, - -outillages de coupe utilisés. 2.1.2. Méthodes de recherche d’un avant-projet d’étude de fabrication Méthode générale : L’analyse est basée sur l’étude du cahier de charge, du dessin de définition du produit et sur une large expérience professionnelle acquisse en analyse de fabrication. Données : -- dessin de définition du produit, -- cahier des charges (programme et moyens), -- expérience industrielle... Principe : Cette méthode consiste à appliquer des règles de décision permettant l’élaboration d’un avant-projet puis d’un projet d’étude de fabrication bâti sur une parfaite connaissance des moyens de fabrication et sur le savoir-faire du gammiste. Méthode groupement en familles et gamme-type : L’analyse est basée sur la connaissance des gammes de fabrication stabilisée (gamme type) répondant à des problèmes semblables (familles fondamentales de pièces). Données : -- dessin de définition du produit, --cahier des charges (programme et moyens), --système de codification morpho dimensionnel (OPITZ, OlR, TNO, COPIC BRISCH, CETIM-PMG...), -- banque de données de “gammes type”. 11 Principe Cette méthode consiste, dans un premier temps, à déterminer le code d’une nouvelle pièce à étudier puis à rechercher (manuellement ou informatiquement) la gamme type associée à ce code. Dans un deuxième temps, le gammiste modifie cette gamme pour l’adapter aux spécificités de la pièce considérée. 2.1.3. Cahier des charges de production : incidence sur le choix Programme de fabrication Quantité de pièces (série) nombre de séries : Le cahier des charges fixe le nombre de pièces dans la série et le nombre de séries envisagées dans le temps (ex : 50 pièces/mois/3 ans).Ces données ont une influence directe sur le choix des moyens de fabrication (MO et outillages). Elles conditionnent l’investissement. Délais : Les délais sont fixés de manière précise dans le cahier des charges. Ils ont également une incidence sur le choix des moyens de fabrication. L’augmentation de la cadence et/ou l’augmentation du nombre des postes et/ou l’augmentation des temps de production sont des moyens de réduire les délais. Cadence : Elle résulte de la quantité de pièces à produire dans un temps donné (délais). Elle doit également prendre en compte les coûts de stockage et les taux horaires des moyens quelle induit. Coût de production : C’est l’étude de marché du produit et l’état de la concurrence qui imposent les coûts de fabrication maximum. Les moyens de production des ateliers de sous-traitance spécialisés et leur taux de charge peuvent permettre une réduction importante des coûts de production. Moyens de production Parc machines : Le parc MO peut être imposé (atelier intégré) et/ou à définir (acquisition de nouveaux moyens ou appel à la sous-traitance). Les machines sont identifiées par: -- les possibilités cinématiques, -- les capacités limites, -- les capabilités en termes de volumes usinables et de précisions possibles. L’implantation des machines et leur taux global de charge dans l’atelier sont à prendre en compte dans la mise en oeuvre des moyens de production. Equipements et appareillages : Les différents équipements et appareillages, en particulier les montages d’usinage, les modules de préhension, de manutention et de stockage sont choisis en fonction de la qualité des pièces à obtenir et en fonction du programme de fabrication imposé. 12 Outillages de coupe et de contrôle : Le choix des outillages de coupe est également lié à la qualité des pièces à obtenir. Il a une influence directe sur le temps d’usinage et sur les coûts d’usinage (optimisation des conditions de coupe). Moyens humains : La qualification des opérateurs est étroitement liée à la complexité des machines et équipements. Le taux horaire des machines-outils prend en compte les moyens humains. Le choix des moyens matériels est par conséquent lié à l’existence et à la disponibilité des moyens humains correspondants. 2.2. PRINCIPAUX TERMES UTILISÉES DANS UN APEF. OPÉRATIONS ÉLÉMENTAIRES D’USINAGE 2.2.1. Définitions et commentaires Phase : Ensemble d’opérations (éventuellement groupées en sous-phases) réalisées sur un même poste de travail. On entend par poste de travail une machine équipée pour réaliser un ensemble d’opérations sur un lot de pièces. Les phases sont généralement désignées à partir du type de machine- outil sur laquelle sont réalisées les différentes opérations. Exemple: phase 10 : TOURNAGE phase 20: PERÇAGE Sous-phase : Ensemble d’opérations réalisées sans démontage de la: pièce. Exemple: Sous- phase A: ré1isation des surfaces en trait fort Puis retournement de la pièce : Sous-phase B: réalisation des surfaces restantes 13 Opération : Réalisation d’une ou plusieurs surfaces élémentaires sans démontage de la pièce et en ne mettant en oeuvre qu’un seul mouvement relatif pièce/outil. 2.2.2. Nature, rôle et caractéristiques générales des opérations élémentaires d’usinage Ebauche (E) a)On élimine l’excédent de matière. • Présence d’une couche superficielle brute comportant des défauts physiques et géométriques liés au procédé d’élaboration moulage, forgeage, laminage. • Présence d’une surépaisseur d’usinage dont la valeur est fonction de la gamme d’usinage et des différentes contraintes technologiques du processus d’élaboration des bruts. b) Prépare la finition. • Grâce à une meilleure tenue des outils (homogénéisation des caractéristiques du matériau). • Grâce à une première correction des gros écarts de forme (régularité des surépaisseurs d’usinage) et de position. 14 Demi- finition F/2 a) On corrige les défauts, résultant d’une “grosse” ébauche. En assurant une surépaisseur constante et faible pour la finition. b) On réalise une partie des spécifications liées à une surface en assurant la précision géométrique de position (cas d’un alésage). Finition F On termine toutes les spécifications imposées par le dessin de définition du produit et on permet d’obtenir, pour la surface usinée: -la forme, -la rugosité -la dimension et dans certains cas l’orientation et la position. 2.2.3. Critères à prendre en compte pour déterminer le nombre d’opérations élémentaires. a) Spécifications du dessin de définition du produit. Plus la spécification est précise, plus le nombre d’opérations élémentaires augmente. b) Brut Plus le volume d’excédent de matière est important, plus les défauts de forme risquent d’être conséquents, ce qui entraîne une augmentation du nombre d’opérations élémentaires. Note: Pour certains procédés d’élaboration du brut (laminage, moulage, forge) d’autres critères sont à prendre en compte: - la présence d’une croûte superficielle plus dure (de 0,5 à 2 mm), 15 - les problèmes de déport (variation du copeau, travail au choc...), - la présence de dépouilles (variation du copeau). c) Caractéristiques intrinsèques Plus la pièce est fragile et déformable, plus le nombre d’opérations élémentaires augmente pour minimiser les défauts. Note : La déformation de la pièce peut être due: - aux variations de l’intensité des forces de coupe, - à l’intensité de la force de bridage, - à la rigidité de la pièce, - aux libérations des tensions internes dans le matériau. d) Nature de l’outil -La nature et la forme de l’outil influencent le nombre d’opérations élémentaires. -Les outils de finition doivent attaquer ou déboucher sur des surfaces saines (donc écroûtées). - La forme du foret aléseur (pas de coupe dans la partie centrale) oblige à réaliser une opération d’ébauche en perçage. - Un chanfrein d’entrée sur une surface brute facilite la tenue de l’outil de finition en alésage. e) Mode de génération En travail de forme, il faut augmenter le nombre d’opérations élémentaires. 16 En travail de forme, la longueur de contact arête de coupe/pièce étant importante, il sera nécessaire de multiplier le nombre d’opérations d’ébauche afin de minimiser les problèmes de flexion d’outil, d’usure, d’échauffement et de vibrations. 2.3. DÉMARCHE DE RECHERCHE D’UN AVANT-PROJET ET CONSEILS EN VUE DE L’ÉLABORATION D’UN APEF 2.3.1. Démarche de recherche d’un avant-projet Données : - - Dessin de définition du produit fini. - -Dessin de définition du produit brut. - - Cahier des charges: • le programme de fabrication (série, cadence, délai...), • le parc machines, • l’outillage de coupe, • les appareillages, • les moyens humains. Besoin : Document d’ordonnancement des phases, sous-phases, opérations (éventuellement). Résulte : Analyse 1. Analyser le dessin de définition du produit à fabriquer 1.1. Installer un repère orthonormé direct sur la pièce 1.2. Repérer les surfaces brutes (qui resteront brutes): 1.3. Repérer les surfaces usinées; codage: 2. Bi Réaliser le graphe sagittal et établir le tableau d’étude des surfaces brutes et usinées. 2.1. Mettre en évidence les codes de liaisons aux bruts par axe (X, Y, Z). 17 2.2. Mettre en évidence les spécifications délicates, à savoir: lT< 0,05; qualité< 7; Ra< 0, 8; ⊥ , //.. . < 0,05 % 2.3. Définir les groupements de surfaces. 3. Ordonnancer les phases et sous- phases d’usinage à partir des conseils donnés. 3.1. Déterminer les premières surfaces qui seront usinées (elles constitueront le premier référentiel de reprise). 3.2; Déterminer la première mise en position permettant la réalisation des surfaces usinées déterminées en 3.1. 3.3. Déterminer les phases et sous- phases suivantes à partir du: - choix d’une machine-outil, - choix du référentiel de reprise à partir des surfaces usinées en phases antérieures. 4. Remplir le tableau d’analyse des différents APEF possibles. 4.1. Indiquer la machine-outil utilisée et l’appareillage mis en oeuvre 4.2. Donner le référentiel de mise en position 4.3. Enumérer les surfaces usinées. 5. Choisir un APEF à partir d’une comparaison au niveau: - du nombre de phases et sous- phases, -- de la complexité des moyens de reprise, -- de la complexité des outillages de coupe, -- des dispersions sur les cotes fabriquées. 2.3.2. Conseils en vue de l’élaboration d’un APEF a) Comment choisir la ou les premiers surfaces à usiner ? - La première surface usinée (ou groupement de surfaces) doit servir comme appui principal pour la suite des usinages. - La première surface usinée (ou groupement de surfaces) doit présenter une bonne stabilité de reprise. - La première surface usinée (ou groupement de surfaces) doit pouvoir recevoir un ablocage efficace. - Dans le cas où le choix est possible entre un plan et un cylindre long, choisir plutôt le plan. b) Comment choisir les surfaces de mise en position de la première phase ? - En première phase, la mise en position de la pièce doit si possible s’effectuer sur des surfaces brutes restant brutes après l’usinage complet de la pièce. Ces surfaces doivent être de bonne qualité. (Tenir compte des dépouilles, plan de joint, déport...) - En première phase, la mise en position de la pièce doit permettre un balançage correct de la matière autour des usinages pour la phase suivante. - En première phase, la mise en position de la pièce doit permettre de garantir une bonne stabilité sous les forces de coupe. 18 c) Comment effectuer des groupements des surfaces ? - Deux surfaces liées par une ou plusieurs spécifications délicates doivent être réalisées dans la même sous- phase. - La tendance actuelle est d’usiner dans la même sous- phase (ou éventuellement la même phase) toutes les surfaces accessibles par l’outil en fonction du type de machine-outil. - Certaines surfaces ne peuvent être réalisées séparément, elles sont groupées par obligations technologiques (rainure, lamage...). d) Comment ordonner les phases ? - Dans le cas où deux surfaces (ou groupes de surfaces) appartenant à des phases différentes sont positionnées entre elles (spécifications de position, orientation...) et réalisables l’une par rapport à l’autre, il faut réaliser en premier la (ou le groupement) surface qui offre la meilleure stabilité de reprise et qui permet un ablocage correct. - Eviter les reprises sur brut au delà de la phase 30. - Il faut repousser le plus loin possible, dans la suite des phases, l’usinage des surfaces fragiles, précises et celles qui affaiblissent la pièce (filetage, rectification, rainurage...). e) Comment ordonner le nombre de phases sur les machines-outils à commande numérique ? - Rechercher une prise de pièce “judicieuse” (stable et fiable) permettant la réalisation de la pièce en un minimum de phases (utilisation du plateau tournant: axe B et de la broche indexable : axe C). - Réaliser l’usinage de plusieurs pièces du même lot dans des positions différentes sur le même montage. 19 2.4. MÉTHODE GÉNÉRALE : EXEMPLE DE DÉMARCHE 20 MÉTHODE GÉNÉRALE : EXEMPLE DE DÉMARCHE (SUITE) 21 2.5. METHODE DE RECHERCHE D’UN APEF PAR « GROUPEMENT EN FAMILLES » 22 2.5.1. Présentation générale de la technologie de groupe (notée TG) a) Définition : Concept de regroupement qui permet d’identifier les similitudes entre des éléments et de les reclasser en familles, en vue d’optimiser les traitements ou les actions qui les concernent. b) Principe : La Technologie de Groupe consiste à grouper des pièces, des produits, des opérations, des procédés aux différents stades de leur élaboration, conception, production, industrialisation, montage, afin de profiter avantageusement de leurs similitudes pour les industrialiser économiquement. c) Domaines d’application : e) Objectif : La TG permet d’atteindre les objectifs suivants: (la liste n’est pas exhaustive) • réduire la diversité des pièces et le nombre des articles, • réduire les coûts de création des nouvelles gammes, • réduire les temps de chiffrage des devis, • réduire les en-cours, • archiver le savoir du personnel (acquis technique important). 23 f) Outils : - Classification et codification C’est la difficulté majeure en ce qui concerne l’implantation de la T G dans l’entreprise. Il faut avant tout définir les critères de regroupements qui serviront à définir les familles de pièces, ceci à partir d’un échantillon de pièces représentatives de l’entreprise. Cette implantation doit impérativement commencer au B E puis passer au B M et ensuite à l’A P. - Fiches techniques : Définition : -- des fichiers de pièces -- des familles de pièces -- des dessins types de pièces -- des familles de gammes -- des gammes types ---des familles d’opérations -- des opérations types. g) Exemple d’organisation de la Technologie de Groupe au Bureau Méthode 2.5.2. Définitions 24 a) Famille de pièces : Groupements de pièces présentant des analogies de fonction, de conception, de morphologie (forme, dimension, matière...), de mise en oeuvre. b) Gamme-type : Document regroupant l’ensemble ordonné de toutes les phases et l’ensemble de toutes les opérations permettant la réalisation de toutes les pièces de la famille considérée. c) Gamme spécifique : Document regroupant, pour une pièce de la famille considérée, les données suivantes: -- la suite ordonnée des phases, -- la suite ordonnée des différentes opérations de chaque phase. 2.5.3. Démarche de recherche d’une gamme spécifique en TG 2.5.4. Exemple de système de classification des pièces : a) Principe : Ce système utilise une codification de base morpho- dimensionnelle pour classer les pièces fabriquées et les matières. b) Structure : Ce système est composé de 8 groupes de types de pièces (le groupe O est le groupe matière, les groupes 1 à 7 sont les groupes pièces). 25 Chaque groupe est composé d’au maximum 15 rangs représentant les différents critères de classification (cela veut dire que plusieurs rangs peuvent être affectés à un même critère). De plus chaque rang possède 10 états différents possibles (notés de O à 9). 2.6. EXEMPLE D’APPLICATION DE LA MÉTHODE PAR « GROUPEMENT EN FAMILLES ». DÉMARCHE • Données techniques et économiques de production: Cet arbre est destiné à équiper des pompes à eau brute (eau de mer) pour le refroidissement de l’eau douce qui sert au refroidissement des moteurs diesels 26 marins. - Production annuelle : 35 pompes. - Moyens de production: * centres de fraisage horizontaux (2 à 8 palettes, 25 à 120 outils), * centres de tournage (10 outils), * montages modulaires en fraisage. Dessin de définition (page suivante) : 27 28 29 30 2.7. FICHIER D’ OPÉRATION STANDARD DE TOURNAGE 31 32 33 34 35 36 2.8. SYMBOLISATION DES PRISES DES PIÈCES 2.8.1. Notion d’isostatisme dans la liaison pièce/ porte- pièce Dans le cadre de la recherche d’une liaison pièce/ porte- pièce, il est nécessaire de savoir choisir convenablement le type d’appui de la pièce. Cette étude comporte deux étapes, l’une théorique concernant la disposition et le nombre d’appuis nécessaires à prévoir, l’autre pratique concernant le choix du matériel pour réaliser la porte- pièce. Certaines cotes fabriquées dépendent de l’appui de la pièce. Dans ce cas, il est important de bien maîtriser cette liaison afin de minimiser les dispersions de reprise. a) Isostatisme : • Mise en position isostatique = Mise en position unique Chacune des mobilités de la liaison pièce/ porte- pièce est associé à une seule surface de la pièce. • Mise en position isostatique = Mise en position identique La pièce occupe la même position si on la replace dans les mêmes conditions de la liaison pièce/porte- pièce. Cette notion de “fidélité de mise en position” est importante en fabrication sérielle. b) Appui direct : La surface de la pièce qui est en appui avec le porte- pièce est la référence de la cote fabriquée à réaliser suivant la mobilité concernée. c) Appui indirect : La surface de la pièce qui est en appui avec le porte- pièce n’est pas la référence de la cote fabriquée à réaliser suivant la mobilité concernée. 37 d) Référentiel pièce : Ensemble des surfaces de la pièce qui sont en appui avec le porte pièce. Dans notre exemple, il s’agit des surfaces : 2.8.2. Démarche de recherche d’une mise en position isostatique théorique : a) Données : -Dessin de définition de produit fini (avec repère direct O, x, y, z). - Projet d’étude de fabrication retenu. b) Besoin : Mettre en place une solution d’appui de la pièce par phase ou sousphase. c) Analyse Pour la phase ou sous- phase considérée: 1 - Tracer le graphe de cotation relatif à la réalisation des surfaces usinées et faire l’inventaire des mobilités correspondantes à chaque spécification. 2 - Remplir le tableau d’analyse des surfaces “référence de la cotation”. 3 - Classer les spécifications en prenant comme critère de classement la précision des spécifications à travers la valeur limite des mobilités associées. 4 - Prendre en compte d’autres critères de classement, à savoir: - - référentiel direct, - -étendue des surfaces, - - accessibilité, - - possibilités de serrage, 38 - - position des appuis par rapport à la direction des efforts de coupe. 5 - Choisir le référentiel de mise en position de la pièce (référentiel pièce: Rp). d) Résultat : Mise en place du référentiel de mise en position sur le croquis de phase ou de sous- phase. 2.8.3. Exemple 39 40 2.9. LE CONTRAT DE PHASE 2.9.1. Renseignements figurant sur le contrat de phase 41 2.9.2. DÉMARCHE D’ ÉLABORATION D’ UN CONTRAT DE PHASE 2.10. L’ ETUDE DES TEMPS EN FABRICATION 2.10.1. Types de temps à prendre en compte a) Temps technologique (ou temps de coupe) Tt : Durée pendant laquelle l’outil coupe la matière. 42 Note : on comptabilise généralement dans ce temps la durée d’approche (distance e) de l’outil vers la pièce à usiner. b) Temps de préparation : Ts - Temps nécessaire à la préparation d’un poste de travail en vue de la production d’une série d’articles. -Il concerne l’installation d’un outillage, son réglage, le nettoyage... Note: le poste de travail ne produit pas, mais il est occupé. c) Temps techno-manuel : Ttm Temps correspondant à des actions combinées de l’opérateur et de la machine. (Exemple : Perçage sur une perceuse sensitive) d) Temps manuel :Tm Temps correspondant à un travail intellectuel ou physique que l’opérateur effectue systématiquement pour chaque pièce de la série. (Exemple : Monter une pièce. Démonter une pièce...) e) Temps masqué :Tz Correspond à un temps manuel effectué pendant que la machine travaille seule. Note: il n’intervient pas dans le temps total du cycle. (Exemple : Contrôler une pièce pendant l’usinage d’une autre pièce.) 2.10.2. Simogramme 43 . CHAPITRE 3. DISPERSIONS DIMENSIONNELLES 44 45 46 47 48 CHAPITRE 4. COTATION DE FABRICATION 4.1. GÉNÉRALITÉS L'établissement d'un processus d'usinage impose la détermination, par choix raisonné ou calcul, de toutes les cotes et tolérances géométriques effectivement réalisées sur la pièce et dont l'ensemble est regroupé sous le terme cotation de fabrication (ou d'usinage). Celle-ci n'apparaît que sur les documents qui explicitent le processus d'usinage (dessins de phase ou d'opération). Elle ne constitue pas une fin en soi, mais une étape dans évolution ayant pour origine la pièce brute et pour objectif final la pièce usinée conforme au dessin de définition. Ainsi certaines cotes d'usinage mesurables (ou contrôlables) en cours de processus n'existent plus sur la pièce finie. La cote d'usinage est obtenue sur la pièce par enlèvement de matière, à l'aide d'outils coupants ayant fait l’objet de réglages préalables. Lorsqu'elle apparaît dans une opération, elle concerne dans tous les cas au moins une des surfaces réalisées à cette opération. Elle fait toujours l'objet d'un tolérancement qui doit être compatible avec les moyens d'usinage mis on oeuvre. Avec une même prise de pièce, au moins une des cotes de fabrication a pour origine la surface de la pièce en contact avec le référentiel de mise on position (NF E 04-013) afin de situer les usinages réalisés par rapport aux surfaces choisies comme référence. Les cotes de fabrication sont désignées d'une manière générale par la lettre majuscule U. 4.2. LES DIFFÉRENTES COTES DE FABRICATION Selon les éléments référentiels utilisés pour effectuer les réglages des outils coupants, et parce que dans chaque cas les dispersions qui interviennent sont différentes, les cotes de fabrication sont classées en trois catégories : 4.2.1. Cotes dites «cotes-machines» : notées Up Le ou les outils sont réglés par rapport aux éléments de mise en position (qui sont le montage porte- pièce, la table de la machine, etc.). Les cotes- machines s'établissent entre les surfaces de la pièce temporairement référentielles et les surfaces usinées. Les dispersions intervenant sont : Les figures de 1 à 7 montrent des exemples de cotes machines. 4.2.2. Cotes appareillages : notées UA Les trajectoires des outils réalisant les cotes de fabrication sont imposées par des appareillages dont les positons sont définies par rapport à des référentiels fixés. Les appareillages peuvent: - faire partie de la machine : verniers, butées mécaniques (fixes, à barillet, à came, débrayables). Butées électromécaniques à taquets réglables. Butées électrohydrauliques, arrêts numériques; - être des éléments indépendants de la machine : plateaux diviseurs, dispositif de copiage et gabarit, masques de perçage, canons guides d'alésages, etc. Les figures 3,4 et 5 montrent des exemples de cotes appareillages. 4.2.3. Cotes- outils : notées Uo Les surfaces définissant la cote de fabrication sont réalisées par des outils réglés entre eux. 49 CHAPITRE 5 : SIMULATION 50 51 52 53 54 55 56 CHAPITRE 6 : DETERMINATION DES COTES DE FABRICATION Exemple 1 Fraisage des faces F1 et F2, sur fraiseuse verticale de production. Les cotes de fabrication à déterminer sont U1 et U2. IT/U1=0,3-0,2=0,1 IT acceptable pour le moyen d’usinage choisi. Le transfert est possible.U1=60+0,1+0,2 IT/U2=0,1-0,4=-0,3 Le transfert est impossible .Il peut être rendu possible en réalisant la cote de 60 avec un IT<0,1. Décision méthode : réaliser la cote 60 avec un IT =0,05 d’où la cote méthode : 60 0+0,05 U 2m=60,05-20,1=39,95 et IT/U2=0,1-0,05=0,05 d’où U2=40- 0,050 Exemple 2 Fraisage de la face F1, sur fraiseuse verticale La cote de fabrication à déterminer est U. IT/U=0,05-0,5=-0,45 Le transfert est impossible .Il peut être rendu possible en réalisant la cote de 75 avec un IT<0,1. Décision méthode : réaliser la cote 75 avec un IT =0,020 d’où la cote méthode : 75 0+0,025 Um=75,025-56,05=18,975 Et IT/U=0,05-0,025=0,025 d’ou19 -0,0250 Les surfaces F1 et F2 peuvent aussi être réalises dans la même phase, avec une mise en position unique. La cote 56 0+0,05 est alors réalisé directement par une cote- outil (deux fraises sur une même arbre) ou par cote- appareillage (avec butées réglées), la face F2 devenant référentiel auxiliaire de réglage) 57 La cotation de fabrication (cas des tolérances géométriques) Les tolérances d’orientation, de position et de battement interviennent toujours entre deux éléments géométriques et peuvent, comme les cotes, être obtenues directement ou par transfert. Exemple 3 (Transfert des tolérances géométriques d’orientation) La figure 3 montre la réalisation directe d’une tolérance de perpendicularité U5. 58 Exemple 4 Transferts des tolérances géométriques d’orientation. Les tolérances de parallélismes perpendicularités et inclinaisons s’expriment par un angle absolu (encadré) complété d’une distance maximale entre deux plans (ou deux lignes) ou d’un diamètre de cylindre, délimitant les orientations extrêmes admissibles de la surface considérée. Une tolérance d’orientation entre deux éléments géométriques usinés est transférée lorsqu’elle est obtenue par la combinaison d’autres tolérances d’orientation rattachées à un ou plusieurs éléments différents. Comme pour les cotes, la tolérance géométrique du dessin constitue la condition et les autres tolérances les composantes. Les mêmes règles de calcul s’appliquent mais le modèle vectoriel ne convient plus. Il est préférable d’effectuer les calculs angulaires avec les angles absolus et d’écrire la relation des tolérances (analogue à celle des IT) avec des valeurs ramenées à une longueur de 100 mm. Le dessin de la pièce apparaît en figure 1. Les figures 2,3 et 4 montrent les usinages des surfaces F3, F4, F5 et D1 avec les mises en position et les cotes et tolérances géométriques de fabrication à déterminer. L’obtention des cotes linéaires n’est pas détaillée et seuls les calculs de U2, U5, U6, et U8 sont développés. 59 Exemple 5 Tolérance de localisation 60 61 Exemple 6 Tolérance de symétrie Figure 1. Soit à réaliser les surfaces F3 et F4 (associées par fraisage) en respectant les cotes et tolérances géométriques du dessin. Figure 2. montre la chaîne de cotes correspondant à une orientation (4-5) sur une des faces F1. Figure 3. montre la chaîne de cotes correspondant à une orientation (4-5) selon le plan de symétrie une de F1 . Figure 4.montre un transfert faisant intervenir deux autres tolérances de symétrie . 62 Exemple 7 Tolérance de concentricité et coaxialité. Soit à réaliser le diamètre D3 et la face F3 de la pièce Fig.1 à partir de la mise en position géométrique présentée figure 2. - la tolérance de coaxialité peut être obtenue -directement avec un appareil à serrage concentrique permettant de situer l’axe D1 (voir fig.3) - directement mais au fonction de l’IT sur le diamètre D1, avec un vé (voir fig.4) ou un centreur fixe (voir fig.5). - la tolérance de coaxialité peut être obtenue par transfert avec une mise en position différente (voir fig.5). . 63 DETERMINATION DES COTES DE FABRICATION Le cumul des chaînes de cotes Graphes cumulés Le tracé d’une chaîne de cotes correspondant à une condition se traduit par deux relations (IT et valeur) qui permet de déterminer deux inconnues (valeur de U et son IT). Lors de la détermination des cotes intermédiaires de fabrication (ébauche et semi- finition) il est fréquent que plus d’une cote inconnue apparaissent dans les relations qui ne peuvent donc pas être résolues à l’instant où elles se pressentent dans le processus (voir fig. 3). Il faut alors tracer les graphes correspondant aux opérations d’usinage ultérieures pour trouver les valeurs de certaines inconnues qui sont ensuite reportées dans les chaînes précédentes. 64 CHAPITRE 7 : POSITIONNEMENT ET MONTAGE D’USINAGE Les dimensions des éléments d’usinage et leurs tolérances géométriques sont définies par rapport à des surfaces de référence qu’il faut matérialiser dans le montage de la pièce à usiner sur la machine- outil. On s’appuie autant que possible sur le principe de l’isostatisme pour positionner la pièce de façon univoque dans un référentiel absolu lié à la machine- outil ou, éventuellement, au montage d’usinage. Ce principe consiste à éliminer les 6 degrés de liberté d’une pièce solide dans l’espace généralement en appuyant la pièce sur 6 points répartis judicieusement dans l’espace. La figure 1 montre l’application du principe de l’isostatisme dans le cas de pièces prismatiques. Naturellement, dans la réalité, les supports de pièces ne sont généralement pas ponctuels et l’on se contente de surfaces de petites dimensions finies qui s’approchent du cas idéal des 6 points. Figure 1 — Principe de la mise en position isostatique On réduit ainsi notablement les erreurs de fabrication des pièces qui résultent des erreurs de positionnement dont l’influence peut être déterminante. Un exemple de montage d’usinage industriel qui obéit au principe de l’isostatisme est donné par la figure 2. Figure 2 — Exemple de montage isostatique industriel Le choix des surfaces d’appui (surfaces de départ pour le premier positionnement et surfaces de référence en cours d’usinage) se fait suivant des critères de précision et de faisabilité, en particulier: — les surfaces d’appui doivent être aussi étendues que possible et doivent être pleines, sans trous ni rainures; — les surfaces de référence pour des usinages précis doivent être les surfaces de départ de manière à ne pas cumuler les erreurs par transfert de cotes; — l’utilisation d’un alésage comme surface de référence est moins précise du fait de l’accumulation d’erreurs venant de la tolérance sur le diamètre de l’alésage, du jeu entre l’alésage et la butée de centrage et d’erreurs de position de la butée — la stabilité du montage sous l’effet des forces de coupe et d’inertie doit être vérifiée — une bonne accessibilité à la machine-outil pour positionner la pièce sur le montage est très importante — un dispositif de montage économique, si possible standard, est préférable à l’utilisation de montages particuliers. La représentation des appuis et maintiens en position des pièces a fait l’objet d’une normalisation (NE E 04-013) qui schématise la mise en position des pièces sur leurs montages et définit aussi les moyens courants de bridage. CHAPITRE 8 : EXEMPLES ET APPLICATIONS Exemple N° 1 Soit la pièce SUPPORT AX avec le dessin de définition de la pièce usinée (fig.1). Hypothèses : A la pièce : Pièce obtenue par moulage au sable en fonte. Surépaisseur d’usinage 2,5 mm. A la fabrication : série unique de 3000 pièces par cadence de 100 pièces /mois. Considérer l’usinage comme sériel. A l’équipement de l’atelier : machines-outils pour la fabrication des pièces par moyens série. Travail demandé : Etablir la gamme d’usinage en complétant le document ci-joint : FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Désignation Réalisé par : Ensemble : Phase 10 Réalisé par : MATIÈRE Réf. programme: % Désignation des sous phases, sous phases et opérations .Pour chaque phase, sous phase préciser : départ, appuis, serrage Ensemble : M.O./outillages Outils de mesurage 68 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Désignation Réalisé par : Ensemble : Phase 20 Réalisé par : MATIÈRE Réf. programme: % Désignation des sous phases, sous phases et opérations .Pour chaque phase, sous phase préciser : départ, appuis, serrage Ensemble : M.O./outillages Outils de mesurage 69 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Désignation Réalisé par : Ensemble : Phase 30 Réalisé par : MATIÈRE Réf. programme: % Désignation des sous phases, sous phases et opérations .Pour chaque phase, sous phase préciser : départ, appuis, serrage Ensemble : M.O./outillages Outils de mesurage 70 Exemple N° 2 1. 1. Hypothèses relatives à la pièce : La pièce représentée sur le dessin de définition : un pignon conique à queue. BRUT : Obtenu par estampage avec 2mm de surépaisseur, matière en 12 NC 12 On envisage la fabrication de cette pièce par le lancement de petites séries renouvelables à raison de 400 pièces par mois pendant une durée de 3ans. Considérer l’usinage comme sériel. 1.2. Parc machines : Les ateliers sont équipés de M. O. pour la fabrication de pièces par moyennes séries. 1.3. Travail demandé : Etablir la gamme d’usinage en complétant le document ci-joint. 2. CHIFFRAGE Soit la pièce pignon conique à queue à réaliser en série (400 pièce /mois/3ans ; nombre de pièce =12000). Elaboration d’un devis Pour établir le devis de la pièce précédente, vous disposer des éléments ci-après : • Matière 12 CN 12 : coût de 100 pièces = 25000dhs. • Production interne : Usinage Dressage- centrage Taillage (ébauche) Ebavurage Taillage (finition) Tournage (coté fileté) Tournage (coté denture) Rectification Filetage Temps série (ch) Temps unitaire (ch) 11.18 64.54 2.74 56.21 20.24 14.24 34.12 18.02 1.25 41.66 6.63 31.60 3.26 2.25 6.56 3.25 Taux horaires Machines Prix (en dh) Machine à dresser et centrer 140 Tour à copier 180 Cri- dan 120 Rectifieuse 170 Fraisage 120 Etude 200 Ebavurage 50 Tour parallèle de production 100 Perceuse à colonne 100 Investissement : o Montages d’usinage : 15000 dh. o Montage de contrôle : 6000 dh. o Les Etudes : 25h • Traitement thermique en sous traitance : 150 dh / pièce . • Gabarit de copiage : étude : 5 h réalisation : 8h 71 matière : 95 dh 72 TSMFM Réalisé par : FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Ensemble : MATIÈRE Pièce: Brut: Désignation Réf. programme: % Machine : ANALYSE DE PHASE, SOUS PHASES, OPERATIONS Désignation des phases, sous phases Page 73 sur 180 MACHINE OUTILLAGE SOUTILS DE COUPE CONDITIONS DE COUPE Vc N fz Vf m/ tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRÔLE Outils de contrôle Page 74 sur 180 Devis N° Date du devis : Demandé par : Poids en Kg Nombre de pièce : Production annuelle : Cadence : Valeurs MATIERES N° de commande : Objet du devis : Plan N° Net Brut Kg TOTAL Pièce Désignation : Coulé Forgé Barre DESIGNATION Postes de travail Taux horaire M.O. Phase Valeur Total PRODUCTION INTERNE TRETANCESOUS- Ateliers TOTAL (1) :… Nombre d’heure Valeur d’investissement Coefficient amortissement Modèle (étude) Montages d’usinage Vérificateurs Frais d’étude TOTAL (3) : TOTAL INVESTISSEMENT TOTAL (2) : TOTAL (1)+(2)+(3) = Val Marge 12% = Page 75 surPRIX 180 PROPOSE = Valeur d’amortissement Détail -Z- (Echelle 5:1) 0.5 Caractéristiques de la Denture - Denture Droite - Couple = 16*25 - Module = 3.25 - Nombre de dents: N = 16 - Angle de Pression = 20° - Angle Primitif de Référence : = 32° 37' 9 " - Angle de Tête : 36° 28' 26 " - Angle de Pied : 27° 48' 17 " Jeu minimum = 0.05 mm. A indiquer sur chaque couple. NOTA: Matière: 10 NC 12 2 centres protégés non représentés à conserver Etat de surface des flancs de la denture : Ra 1.6 Cementé trempé : 60 - 64 HRC Sur profondeur : 0.8 à 1 mm Résistance de la sous-couche céméntée : 95 hbar Ebavurer et rcc casser les angles R0.5 Ra 3.2 Etat de surface : sauf indications contraires Tolérances générales : ISO 2768 mk 44 131±0.2 0.01 Ra 0.8 A 0.02 rcc 15 A 12.06 17,21 45 Ø25 Ø30j6 Ø26 Ø29.8 Ø30j6 Ø28 Ø25.2 conicité 10% Ra 0.8 45° 1*45° A rcc rcc 2 A rcc Ra 0.8 M28*1.5 rcc 0.02 Ra 1.6 0.01 2 Ra 0.8 Ra 1.6 Z 4 2 trous pour goupille NR 6 rcc Ø35h5 Ø57.474 Ø56 Ø52 Ra 0.4 rcc M14 A gauche 38.871 20 A 20 2 +0,2 108,8-0 33 21 16 84 25 258 PIGNON A QUEUE Echelle 1:1 Examen de Fin de Formation juin 2006/ Epreuve Pratique/TSMFM Format Page 76 sur 180 A3 OFPPT/DRIF FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Phase 10 Machine Ua1=0,5 258 5 Smin=2 Smin=2 Ua2=0,5 3 2 1 4 Up1=12,5 Up2=30 ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Opération 1 Dressage les deux cotés Cotes : Up1=12,5 ; Ua1=0,5 Up2=30 ; Ua3=258 Opération 2 Centrage les deux cotés Machine à dresser et centrer Fraise à plaquette Foret à centrer Type B Φ 3,15 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min 140 445 25 800 0.16 594 CONTRO LE Outils de contrôle -P à C -montage de contrôle Isostatisme -centrage court 1,2 et 3,4 -butée sur 5 77 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Phase 20 Machine 5 1 4 butée escamotable 2 3 ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Opération 1 Tournage siège lunette (ou montage d’usinage) Cotes fonctionnelles : Cf3=65,8 ±0,1 Cf4=127±0,1 Cf5=20 ; Cf6=20 ; Cf7=Φ30,6 ; Cf8=Φ 30,6 ; Cf9=Φ29,8 Tour // -outil pelle -outil à saigner Plaquettes amovibles en carbure CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle PàC 130 1200 236 Isostatisme -Centrage long 1, 2, 3,4 et serrage concentrique -Butée ponctuel escamotable 5 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Phase 30 78 Pièce Brut Machine 5 2x45° ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Opération 1 Demi finition cotes de fabrication : Cf10=Φ30,3±0,1 ;Cf11= Φ30,3 ±0,1 ;Cf12=62,21±0,02 ;Cf13=126±0,02 ;Cf14= Φ14-0,2-0,1 Cf15=2x45° ;Cf16=32-0,20,1 Tour // -outil pelle -outil à saigner -outil droit à charioter CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle PàC 2000 230 625 Plaquettes amovibles en carbure Isostatisme -Point tournant à ressort (1,2) -Contrepoint à réglage irréversible (3,4) -Butée au niveau de plan de jauge 5 -Entraînement par un dispositif flottant à serrage concentrique Pièce FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Phase 40 Brut Machine 79 9 '5 3 4 2 +0,2 0 Cf1=28,5 36 °37 '9'' '' 6 +0,2 Cf2=17,50 3 2 ° 1 4 7 5 +0,02 12,06 +0,01 +0,02 17,2 +0,01 ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Opération 1 Tour à Tournage copiage copier ébauche et demi finition En respectant les cotes de fabrication : Cf1=28,5 +0,20 ; Cf2=17,5+0,20 ; Cf18=12,6+0,20 Cf19=17,2+0,02+0,01 Cf20=2 α1=36°37’9’’ α2=74°39’56’’ Isostatisme -Point tournante (1,2) - Contrepoint tournant (3,4) - Butée 5 - Entraînement par un dispositif flottant à serrage concentrique Pièce CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min -outil droit à charioter -Plaquette s amovibles en carbure CONTRO LE Outils de contrôle Montages de contrôle 150 0.3 233 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Phase 50 Brut Machine 80 % Cf31=131±0,2 Cf0=25 ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Opération 1 Tournage copiage ébauche et demi finition en respectant les cotes de fabrication: Cf0=25 ; Cf31=131+0,2 -0,2 ; Cf32=Φ25+0,03+0,02 Cf33=Φ25+0,03+0,02 Cf34=Φ28+0,03+0,02 Cf35=1x45° et Φ28 Isostatisme - Point tournante (1,2) - Contrepoint tournant (3,4) - Butée 5 - Entraînement par un dispositif flottant à serrage concentrique TSMFM Pièce Tour à copier CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min outil droit à charioter Plaquettes amovibles en carbure CONTRO LE Outils de contrôle Montages de contrôle 140 1500 297 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Phase 60 Brut Machine 81 ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Opération 1 Tournage copiage finition -en respectant les cotes appareillage: Cf1=28,7 +0,040 ; Cf2=17,2+0,2+0,01 ; -et les cotes de fabrication: Cf18=12,6+0,20 Cf19=17,2+0,01+0 Cf20=2 α1=36°37’9’’ α2=74°39’56’’ Isostatisme - Point tournante (1,2) - Contrepoint tournant (3,4) - Butée 5 - Entraînement par un dispositif flottant à serrage concentrique Tour à copier CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min -outil droit à charioter -Plaquette s amovibles en carbure CONTRO LE Outils de contrôle Montages de contrôle 273 1500 0.2 298 82 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Phase 70 Machine 5 4 2 1 ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe -tour // Opération 1 Dressage : -cote 4 en respectant la cote 15 et l’angle : α1=74°36’56’’ -outil à dresser D’angle -Plaquette s amovibles en carbure 3 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Montages de contrôle 273 1500 0.2 298 Opération 2 Recentrage Isostatisme - Centrage long (1, 2, 3,4) - Butée 5 - Serrage concentrique sur les surfaces de centrage 83 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Phase 80 Machine α β δ 5 2 1 ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Opération 1 Taillage ébauche denture conique (0,5mm pour la finition) Opération 2 Taillage finition denture conique (0,2mm pour la rectification des dents) : -en respectant les paramètres des dents. -et les angles : α=27°48’ 17’’ β=32°37’9’ δ=36°28’26’’ Isostatisme - Centrage long (1,2,3,4) - Butée 5 - Serrage concentrique sur les surfaces de centrage -Machine à tailler denture conique MAAG ou Gleasonn Ou Heindenre ik-Harbek 4 3 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ mi mi tr min n n -outil couteau - ( fraise mère ) CONTROLE Outils de contrôle -pied module -micromètre à plateaux 10 84 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Opération 1 Filetage M14 à gauche en respectant la cote 25. Opération 2 Filetage M28x1, 5 en respectant les cotes 14 et 1160-0,1. -machine à fileter -Ou tour // Phase 90 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min -outil à fileter 65 65 CONTRO LE Outils de contrôle - bague filetée M 14 à gauche - bague filetée M 28x1, 4 Isostatisme -Point tournante (3,4) - Contrepoint tournant (1,2) -Butée 5 -Entraînement par un dispositif flottant à serrage concentrique -Lunette fixe 85 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillag sous phase outils e de coupe Opération 1 Traitement thermique de cémentation sur la surface indiqué sur le dessin ; -profondeur 0,8 à 1mm ; -installation de cémentation -Four de TT Phase 100 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle -duromètre Rokwel Opération 2 Traitement thermique de trempé à 60-64 HRC 86 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Opération 1 Rectification ébauche et finition : -en respectant les cotes : Φ35h5 ; Φ30j6 ; Φ 30j6 ; -conicité 10% ; Φ35 et 131±0,2 -rectifieuse cylindrique Phase 110 -meule 38A60 L5VG CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ T m mm/ min r m/ min / tr m i n Vmeule =25m/s V pièce = 20m/mn CONTROL E Outils de contrôle -micromètre d’extérieur 25 à 50mm -calibre manchon conique -rugosimètre Isostatisme - Point tournante (3,4) - Contrepoint tournant (1,2) - Butée 5 -Entraînement par un dispositif flottant à serrage concentrique -Lunette fixe 87 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Phase 120 Machine α β δ 5 4 2 1 3 ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillag sous phase outils e de coupe Opération 1 Rectification ébauche denture conique Opération 2 Rectification finition denture conique : -en respectant les paramètres des dents -et les angles : α=27°48’ 17’’ β=32°37’9’ δ=36°28’26’’ Isostatisme -Centrage long (1, 2, 3,4) -Butée 5 - Serrage concentrique sur les surfaces de centrage -machine à rectifier denture conique MAAG ou Gleasonn Ou Heindenreik -Harbek -rodage avec la roue dentée conjuguée (pâte à roder) -meule de finition CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ m min mi tr m/ n mi n 20 m/s CONTROLE Outils de contrôle -pied module -micromètre à plateaux -rugosimètre Contrôle finale 88 2éme partie : CHIFFRAGE Soit la pièce pignon conique à queue à réaliser en série (400 pièce /mois/3ans ; nombre de pièce =12000). a) Elaboration d’un devis: Pour établir le devis de la pièce précédente, vous disposer des éléments ci-après : • Matière 12 CN 12 : coût de 100 pièces = 25000dh. • Production interne : Usinage Dressage- centrage Taillage (ébauche) Ebavurage Taillage (finition) Tournage (coté fileté) Tournage (coté denture) Rectification Filetage Temps série (ch) Temps unitaire (ch) 11.18 64.54 2.74 56.21 20.24 14.24 34.12 18.02 1.25 41.66 6.63 31.60 3.26 2.25 6.56 3.25 Taux horaires Machines Machine à dresser et centrer Tour à copier Cri- dan Rectifieuse/rectifieuse dents Fraisage/taillage Etude Ebavurage Tour parallèle de production Perceuse à colonne • Prix (en dh) 140 180 120 170 120 200 50 100 100 Investissement : o Montages d’usinage : 15000 dh o Montage de contrôle : 6000 dh o Les Etudes : 25h • • Traitement thermique en sous traitance : 150 dh / pièce . Gabarit de copiage : étude : 5 h réalisation : 8h matière : 95 dh 89 Devis N° Date du devis : Demandé par : Poids en Kg Nombre de pièce : Production annuelle : Cadence : Valeurs MATIERES N° de commande : Objet du devis : Plan N° Net Brut Kg TOTAL Pièce 250 DH Désignation : Coulé Forgé Barre TOTAL (1) :……250DH… Nombre Taux horaire D’heure M.O Phase PRODUCTION INTERNE TRETANCESOUS- DESIGNATION Ateliers Postes de travail Valeur Total 150,157D H Valeur d’investissement Coefficient amortissement Valeur d’amortissement Modèle Montages d’usinage Vérificateurs Frais d’étude TOTAL (3) :4,625DH TOTAL INVESTISSEMENT TOTAL (2) : 114,689DH…… TOTAL (1)+(2)+(3) = 519,471DH Val Marge 12% = …62,336 DH PRIX PROPOSE = 581,807DH 90 JUSTIFICATION DES CALCULS 1. Calcul T opération /pièce T p = T u + T série / N° série N° série = 400 pièces Tdressage - centrage = 1,25 + 11,18/400 = 1,27795 ch Ttaillage (ébauche) = 41,66 + 64,54/400 = 41,82135 ch Tébavurage = 6,63 + 2,74/ 400 = 6, 63685 ch Ttaillage (finition) = 31,60 + 56,21/400 = 31,740525 ch Ttournage (coté fileté) = 3,26 + 20,24/400 = 3,3106 ch Ttournage (coté denture) = 2,25 + 14,24/ 400 = 2,2856 ch Tréctification = 6,56 + 34,12/400 = 6,6453 ch Tfiletage = 3,25 + 18,02/400 = 3,29505 ch 2. Calcul du coût de sous-traitance Prix du traitement thermique = 150 dh / pièce Prix du gabarit de copiage= 5 h étude x 200 dh/ h = 1000 dh Prix de la réalisation du gabarit = 8 h x 100 dh/h = 800 dh Prix matière gabarit = 95 dh Prix total gabarit = 95 dh + 800 dh + 1000 dh = 1895 dh Prix gabarit / pièce = 1895 dh : 12000 pièces = 0,157916 dh / pièce Prix sous-traitance = 150 dh / pièce + 0,157916 dh / pièce =150,157 dh/ pièce 3. Calcul prix/ opération/ pièce Pdressage - centrage =1,27795 ch x 140 dh/h :100 = 1,78913 dh Ptaillage (ébauche) = 41,82135 ch x 120 dh/h :100= 50,18562 dh Pébavurage = 6,63685 ch x 50 dh/h : 100 = 3,318425 dh Ptaillage (finition) =31,740525 ch x 120 dh/h :100 = 38,08863 dh Ptournage (coté fileté) =3,3106 ch x 120 dh/h :100 = 3,97272 dh Ptournage (coté denture) =2,2856 ch x 120 dh/h :100 = 2,74272 dh Préctification =6,6453 ch x 170 dh/h :100 = 11,2970 dh Pfiletage =3,29505 ch x 100 dh/h : 100 = 3,29505 dh Prix total /pièce/ prod. interne = 1,78913 +50,18562+3,318425+38,08863+ +3,97272+2,74272+11,2970 + 3,29505 =114,689305 dh 4. Calcul du Prix d’investissement/ pièce (Pinv/ pièce) 4.1. Calcul des études (Ce) Ce= 25 h x 200 dh/h = 5000 dh 4.2. Calcul des valeurs d’amortissement (Va) Va = V montage-usinage + V montage-control +V études V montage-usinage= Prix d’investissement x Coefficient d’amortissement= = 15000 dh x 3 ans/ 2 ans = 22500 dh V montage-control= Prix d’investissement pour montage -control x Coef.d’amortiss. = =6000 dh x x3 ans/1 an = 18000 dh V études= 5000 dh x 3 ans/1 an = 15000 dh 91 Va= 22500 dh + 18000 dh + 15000 dh =55500 dh Pinv/ pièce=55500 dh : 12000 pièces = 4,625 dh 5. Calcul du Prix total/ pièce( Pt/ pièce) Pt/ pièce = Prix matière + Prix sous-traitance + + Prix production interne + Prix investissement/pièce Pt/ pièce= 25000/100 + 150,157 + 114,689 + 4,625 = 519,471 dh 6. Calcul de la Marge (M) M= Pt/pièce x 12% = 519,471 x 12/100 = 62,336 dh 7. Calcul du Prix proposé (Pp) Pp= Pt / pièce + M Pp= 519,471 dh + 62,336 dh = 581,807 dh Exemple N° 3 Soit la pièce PALIER VERTICAL avec le dessin de définition de la pièce usinée (fig.1). Hypothèses : A la pièce : Pièce obtenue par moulage au sable en fonte. L’alésage ∅30 vient ébauche de fonderie. Surépaisseur d’usinage 2,5mm. A la fabrication : série unique de 3000 pièces par cadence de 750 pièces /mois. Considérer l’usinage comme sériel. A l’équipement de l’atelier : machines-outils pour la fabrication des pièces par moyens série. Travail demandé : Etablir la gamme d’usinage en complétant le document ci-joint : 92 5 +1 20 6 16 31 0,8 +0,2 0 +0,15 0 8 M8 9 8min 24 ±0,1 +0,2 0 15 2 ±0,7 +1 0 7 ±1 5 1 1,6 1,6 5 50±0,7 18H9 2-3 0,1 5 0,03 2-3 0,1 1 2 3 45 30 ±1 45 R6 +0,1 0 12 10 Ø30 H9 25±0,3 0,1 1 11 93 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Désignation Phase 10 Réalisé par : Ensemble : Réalisé par : Réf. programme: % MATIÈRE Ensemble : B1 15 ±0,7 5 ±1 Ua1=0,5 Up1=15±0,7 s=2,5(min) +0,2 0 S B2 B3 Désignation des sous phases, sous phases et opérations .Pour chaque phase, sous phase préciser :départ ,appuis ,serrage Opération N°1 Dressage ébauche cote Ua1=0,50+0,3 Opération N°2 Dressage finition cote Ua2=15±0,7 Isostatisme -Elimination de 1 degrés de liberté sur la surface (B2) opposé à la surface usinée ( appui palonné) -Le Vé sur B3 (Elimination de 2 degrés de liberté) -Le centreur court (Elimination de 2 degrés de liberté) -Butée sur la surface B1 (Elimination de 1 degrés de liberté) -Serrage sur le Vé M.O./outillages -Fraiseuse horizontale de production -montage porte pièce sur équerre -Fraises à surfacer en carbure -plaquette carbure nuance K30 -Fraises en carbure -plaquette carbure nuance K30 Outils de mesurage -C.M.D. 15±0,7 94 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Désignation Phase 20 Réalisé par : Ensemble : Réalisé par : MATIÈRE Réf. programme: % Désignation des sous phases, sous phases et opérations .Pour chaque phase, sous phase préciser : départ, appuis, serrage Opération N°1 Dressage Cote Ua5=55 0+0,1 Opération N°2 Alésage et dressage cotes Ua6=14,9 -0,20 et Ua8=310+0,1 Opération N°3 Alésage et dressage cotes Ua7=15 0+0,2 et Ua8=31 0+0,1 Isostatisme -Elimination de 3 degrés de liberté sur la surface (1) usinée qui permet de respecter la tolérance de perpendicularité par transfert de référentiel (appui palonné par serrage) -Le Vé (Elimination de 2 degrés de liberté) -Butée sur la surface B1 (Elimination de 1 degrés de liberté) -Serrage sur la surface B2 Ensemble : M.O./outillages -Tour automatique à cycle -montage porte pièce sur équerre -porte plaquette -plaquette carbure nuance K30 Outils de mesurage Montage de contrôle pour les cotes : Ua4 ;Ua5 ;U a8 -T.L.D. Φ 30H9 -porte plaquette -plaquette carbure nuance K30 95 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Désignation Phase 30 Réalisé par : Ensemble : Réalisé par : Réf. programme: % MATIÈRE Ensemble : B1 2 Ua12=5 Uo=18H9 Up10=50±0,07 S S 1 +0,2 0 3 2-3 0,1 1 S B2 2-3 0,1 5 5 Désignation des sous phases, sous phases et opérations .Pour chaque phase, sous phase préciser : départ, appuis, serrage Opération N°1 Rainurage –surfaçage simultané des cotes : Up 10=50±0,7 Uo=18 -0,020 Ua12=50+0,02 Isostatisme - appuis plan sur 1.Elimination de 3 degrés de liberté. - centreur court sur 5(Elimination de 2 degrés de liberté) - butée sur la surface B1 (Elimination de 1 degrés de liberté) -serrage sur B2 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION M.O./outillage -Fraiseuse horizontale de production - pièce montée sur équerre -fraise à 3 taille à denture alternée en ARS : alésage Φ25,4 ; épaisseur 18 Outils de mesurage -T.L.D.18 H9 ; -C.M.D. 50+0,02 -montages de contrôle pour les conditions géométriques Phase 40 96 Désignation Réalisé par : Ensemble : Réalisé par : Réf. programme: % Matière Ensemble : B4 S 5±1 9 2 1 S B8 30±0,1 12 +0,2 0 +0,1 R6 0 12 10 B2 45. 4. 5 Désignation des sous phases, sous phases et opérations .Pour chaque phase, sous phase préciser : départ, appuis, serrage Opération N°1 Fraisage de 10 et 12 Cotes : U o1=12+0,20 Up1=30±0,1 Up2=45 Opération N°2 Fraisage de 9 Cotes : U o2=5±1 Isostatisme -appuis sur 1.Elimination de 3 degrés de liberté. -orientation sur 2. (Elimination de 2 degrés de liberté) -butée sur la surface B2. (Elimination de 1 degrés de liberté) -serrage sur B4 et B8. M.O./outillages -Fraiseuse de production -montage de fraisage -fraise à deux taille A.R.S. .Φ 12 Outils de mesurage -T.L.D. 12+0,20 montages de contrôle pour 30±0,1 -Fraises à surfacer en carbure D=20 -plaquette carbure nuance K30 97 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Désignation Phase 50 Réalisé par : Ensemble : Réalisé par : MATIÈRE Réf. programme: % Ensemble : 2 S S 1 B2 B5 Désignation des sous phases, sous phases et opérations .Pour chaque phase, sous phase préciser : départ, appuis, serrage Opération N°1 Perçage et lamage de 8 et 11 Cotes: U o=6,75 Up15=16+0,20 Up16=2+10 Isostatisme -appuis sur 1.Elimination de 3 degrés de liberté -orientation sur 2. (Elimination de 2 degrés de liberté) -butée sur la surface B5 (Elimination de 1 degrés de liberté) -serrage sur B2 (opposé aux appuis.) M.O./outillages -Perceuse à colonne -montage de perçage équipé de canonsguides fixes -foret étagé A.R.S. Φ 15x 6, 75 longueur utile 20 Outils de mesurage -montage de contrôle pour les cotes -Up15=16+0,20 -Up16=2+10 98 Exemple 4 1. 1. Hypothèses relatives à la pièce : La pièce représentée sur le dessin de définition : ARBRE COUDE. BRUT : Obtenu par estampage avec 2mm de surépaisseur, matière en 12 NC 12. On envisage la fabrication de cette pièce par le lancement de petites séries renouvelables à raison de 100 pièces par mois pendant une durée de 3ans. Considérer l’usinage comme sériel. 1.2. Parc machines : Les ateliers sont équipés de M. O. pour la fabrication de pièces par moyennes séries. 1.3. Travail demandé : A partir du document pages : 65 à 90 Elaborer les contrats de phases sur des imprimées CONTRAT DES PHASES (avec les cotes de fabrication et les éléments de misse en position et de serrage, conditions de coupe, temps. etc.) CONTRAT DE PHASE PHASE N° BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] 99 100 101 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillag sous phase outils e de coupe 1. Dressage (fraisage frontal) Phase 10 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ m min min tr m/ mi n CONTROLE Outils de contrôle Fraiseuse à dresser et centrer 2. Centrage 102 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Chariotage du palier central Phase 20 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Tour spécial 2. Dressage du palier central 103 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Tournage ébauche simultané des paliers et flasque Phase 30 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Tour spécial 104 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Tournage finition simultané des paliers et flasque Phase 40 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Tour spécial 105 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Rectification ébauche successive des paliers Rectifieuse spéciale Phase 50 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Meule 700x40x 425 106 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Fraisage des deux surfaces technologiques sur les bras 1 et 8 Phase 60 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Fraiseuse verticale 107 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Phase 70 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle 1. Dressage et recentrage 108 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Chariotage Phase 80 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Tour parallèle 2. Dressage 3. Perçage 109 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Filetage à deux filets, pas 8 mm, profondeur 2 mm, longueur 15,5mm. Phase 90 Machine CONDITION DE COUPE Vç N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Tour parallèle 110 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Tournage simultané ébauche des deux manetons Phase 100 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Tour spécial 111 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Tournage simultané des tourillons pour les manetons centraux. Phase 110 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Tour spécial 112 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Rectification ébauche Rectifieuse successive des manetons spéciale Phase 120 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Meule 750x40x305 113 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Perçage Agrégat spécial Phase 130 Forets spéciaux CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle calibres 114 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Perçage Agrégat spécial Phase 140 Forets spéciaux CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle calibres 115 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Perçage Perceuse à colonne Phase 150 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Forets étages 116 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Perçage Phase 165 2. Ajustage Phase 160 Perceuse à colonne Forets étages Table d’ajustage Limes CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle 117 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Fraisage Phase 170 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Fraiseuse verticale Phase 175 Traitement thermique 118 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Rectification semifinition des paliers Rectifieuse spéciale Phase 180 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Meule 700x40x425 119 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Rectification semifinition des manetons Rectifieuse spéciale Phase 190 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Meule 900x 400x425 120 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Rectification finition flasque Rectifieuse ronde Phase 200 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Meule 600x 400x305 121 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Rectification finition Phase 215 Phase 210 Rectifieuse ronde Meule 750x 75x305 Machine à équilibrer Foret spécial CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Equilibrage 122 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Fraisage rainures de clavette Phase 220 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Fraiseuse horizontale 123 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Rectification finition des paliers Rectifieuse spéciale Phase 230 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Meule 916x45x305 124 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Rectification finition des manetons Rectifieuse spéciale Phase 240 CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Meule 1100x52x 305 125 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe 1. Superfinition des paliers et manetons Phase 250 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Machine de superfinition Phase 260 Contrôle finale 126 Fig. 1.Schème de réglage du tour pour usinage des tourillons paliers. Fig. 2.Schème de réglage du tour pour usinage des tourillons manetons. 127 Paramètres de contrôle pour les arbres coudés Schéma Paramètres à mesurer d1 d2 l2 l8 K (conicité) d3 b l9 l6 l7 Position angulaire des manetons l3 l4 l5 l9 r1 Moyens de contrôle micromètre micromètre Calibre PàC Calibre micromètre Calibre PàC PàC PàC Diviseur optique PàC PàC Pà C PàC Jauge à rayon 128 Paramètres et moyens de contrôle pour les arbres coudés N Paramètre à Schéma de l’opération ° contrôler à contrôler 1 Cotes cylindriques avec des tolérances larges 2 3 Moyens de contrôle PàC Volume de production Unitaire Calibres série Cotes cylindriques avec des tolérances moyens ou serrées Micromètres Unitaire Calibres série Largeur des manetons Moyens Universelles Unitaire Calibres série 4 Les filets Tampons filetés double série 5 La distance entre les manetons Moyens Universelles Unitaire série calibres 129 6 7 8 9 Conicité K L’épaisseur de la rainure de clavette Coaxialité des tourillons des paliers et manetons Parallélisme des manetons 10 Cotes cylindriques avec des tolérances serrées Moyens Universelles Unitaire calibres série Moyens Universelles Unitaire calibres série Micromètres Montage de contrôle avec des contre points Support comparateur et comparateur Unitaire Micromètres Montage de contrôle avec des contre points Support comparateur et comparateur Unitaire petite série série Unitaire Micromètres Contrôle active série 130 11 La distance entre l’axe d’arbre et manetons Montage de contrôle avec des Vés et comparateur Unitaire Et petite Série Grand série 12 Rayon de raccordement Montage spécial Jauge des rayons Tous les types de production Exemple N° 5 Soit la pièce CARTER avec le dessin de définition de la pièce usinée (fig.1). Hypothèses : A la pièce : Pièce obtenue par moulage au sable en fonte. Surépaisseur d’usinage 2,5mm. A la fabrication : série unique de 3000 pièces par cadence de 100 pièces /mois. Considérer l’usinage comme sériel. A l’équipement de l’atelier : machines-outils pour la fabrication des pièces par moyens série. Travail demandé : Etablir : Les montages d’usinage nécessaire pour la réalisation des Surface 1 et Surface 2 et les alésages perpendiculaire sur l’axe de la surface 2 en précisant les parties composants des montages d’usinage. 131 132 Montage d’usinage pour la réalisation de la surface 1 Fig.1 On propose la réalisation de l’opération sur une fraiseuse horizontale, le brut est installé dans le montage d’usinage Fig.1 1 .Plaque de base :2 .Support 1 ; 3.Support 2 ;4.Support Vé ; 5. et 6.Brides de fixation Montage d’usinage pour la réalisation de la surface 2 et les alésages perpendiculaire sur l’axe de la surface 2 133 On propose la réalisation des opérations des alésages sur une machine à alléser et fraiser, le brut est installé dans le montage d’usinage Fig.2 1 .Corps ; 2 .Douille rotative 1 ; 3.Tige de centrage 2 ; 4.Axe de rotation. L’usinage des alésages est effectué successivement par la rotation du corps 1 en trois positions d’indexage autour de l’axe de rotation 4. Exemple 6 Pièces de grande précision et de grandes séries Soit à élaborer le processus technologique pour la réalisation des anneaux de roulements Fig. 2 à partir du brut matricé Fig.1. Fig.1 Fig.2 Désignation phases, schémas Désignation phases, schémas 1. Dressage et alésage au tour suivante les cotes indiquées 2. Dressage la face opposée et chariotage suivant les cotes indiquées Désignation phases, schémas Désignation phases, schémas 134 3 .Tournage la gorge coté droite 4 .Tournage la gorge coté oposé 6. Traitement thermique : la trempe, revenue, contrôle de la dureté. 5. Marcage 8. Contrôle fero-flux, nettoyage, séchage, demagnetisation 7 .Rectification plane bilatérale. 9. Rectification cylindrique extérieure suivant la cote indiquée 10. Rectification cylindrique intérieur suivant la cote indiquée 11 .Rectification ébauche la conicité suivant les cotes indiquées 12 .Rectification latérale suivant les cotes indiquées 135 Désignation phases, schémas Désignation phases, schémas 13 .Rectification finition la conicité suivant les cotes indiquées 14. Superfinition la conicité suivant les cotes indiquées 15. Controle finale 16. Netoyage, conservation Paramètres, moyens et méthodes de contrôle de la pièce 136 N° 1 2 3 4 5 Paramètres à contrôler L’hauteur, paralelisme Diamètre extérieur, circularité Diamètre intérieur, circularité Diamètre zone conique, circularité Angle β et la tolérance angulaire 137 Exemple 7 1. 1. Hypothèses relatives à la pièce : La pièce représentée sur le dessin de définition : AX électromoteur. BRUT : acier laminée, matière en SE 335 On envisage la fabrication de cette pièce par le lancement de petites séries renouvelables à raison de 400 pièces par mois pendant une durée de 3ans. Considérer l’usinage comme sériel. 1.2. Parc machines : Les ateliers sont équipés de M. O. pour la fabrication de pièces par moyennes séries. 1.3. Travail demandé : A partir du document pages : 130 à 139 Elaborer les contrats de phases sur des imprimées CONTRAT DES PHASES (avec les cotes de fabrication et les éléments de misse en position et de serrage, conditions de coupe, temps. etc.) CONTRAT DE PHASE PHASE N° BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] 138 139 -0,08 - 0,20 d11 6 131 140 25 315 6 2x45° 25 +0,018 +0,002 Ø35 k6 -0,2 Ø34,8 -0,08 -0,24 Ø40 d11 +0,018 +0,002 Ø40 k6 Ø47,8 h11 Ø48 d11 +0,109 +0,04 Ø48 u8 Ø48 d11 - 0,10 Ø 47,8 Ø38,8 +0,O18 +0,002 Ø40k6 Ø40 AX électromoteur 80 132,5 140 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Phase 10 Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min Débit 105 CONTRO LE Outils de contrôle 0,7 141 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Phase 20 Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min Centrage 10,6 CONTRO LE Outils de contrôle 0,07 142 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Tournage ébauche coté 1 Phase 30 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min 81 CONTRO LE Outils de contrôle 0,150,4 143 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Tournage ébauche coté 2 PHASE 50 Recentrage PHASE 60 Tournage finition coté 1 PHASE 70 Tournage finition coté 2 PHASE 80 Contrôle intermédiaire Phase 40 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min 81 CONTRO LE Outils de contrôle 0,150,37 10,6 91 0,120,35 91 0,120,35 144 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Moletage Phase 90 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle 40 145 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Phase 100 Machine - ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min Rectification Pour la pièce 22 CONTRO LE Outils de contrôle 0 ,002 PHASE 110 Contrôle intermédiaire 146 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Phase 120 Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min Fraisage rainure de clavette 28,3 CONTRO LE Outils de contrôle 1,1 147 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Phase 130 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Montage des tôles avec la presse 148 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut Phase 140 Machine ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min Chariotage extérieur 227 CONTRO LE Outils de contrôle 0,65 149 FEUILLE D’ANALYSE DE FABRICATION Pièce Brut ANALISE DE PHASE, SOUS PHASE, OPERATIONS Désignation de phase, Machine Outillage sous phase outils de coupe Phase 150 Machine CONDITION DE COUPE Vc N fz Vf m/ Tr/ mm/ mm/ min min tr min CONTRO LE Outils de contrôle Equilibrage PHASE 160 Contrôle finale 150 Exemple 8 1. 1. Hypothèses relatives à la pièce : La pièce représentée sur le dessin de définition : PISTON. BRUT : Obtenu par moulage avec 2mm de surépaisseur, matière en alliage aluminium. On envisage la fabrication de cette pièce par le lancement de petites séries renouvelables à raison de 100 pièces par mois pendant une durée de 3ans. Considérer l’usinage comme sériel. 1.2. Parc machines : Les ateliers sont équipés de M. O. pour la fabrication de pièces par moyennes séries. 1.3. Travail demandé : A partir du document pages : 142 à Elaborer les contrats de phases sur des imprimées CONTRAT DES PHASES (avec les cotes de fabrication et les éléments de misse en position et de serrage, conditions de coupe, temps. etc.) CONTRAT DE PHASE PHASE N° BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] 151 152 CONTRAT DE PHASE PHASE N°20 BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : Machine spéciale de tournage MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] 153 PHASE N°10 1 .Réception du brut PHASE N°20 1. Dressage à la cote 105,6±0,2 2. Alésage Φ1000,035 ; long. 10 3. Chanfreine 4. Perçage 2 trous Φ8 +0,090 en respectant les cotes 31 et Φ74 +0,060 CONTRAT DE PHASE PHASE N°30 BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : Tour parallèle MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr [min] [min 154 /dt ] 1. Centrage 155 CONTRAT DE PHASE PHASE N°40 BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : Agrégat spécial de perçage MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu 156 OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] 1. Alésage à la cote Φ40-0,008-0, 025 157 CONTRAT DE PHASE PHASE N° 50 BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : Tour semi automatique à plusieurs postes MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] 1. Tournage ébauche en respectant les cotes indiquées ;D1(cote B.M.) 158 CONTRAT DE PHASE PHASE N° 60 Ensemble : Elément : Matière : BUREAU DES METHODES Désignation : Machine outil : Tour semi automatique à plusieurs postes 159 MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] 1. Tournage finition en respectant les cotes indiquées ; les cotes Di (cotes B.M.) 160 CONTRAT DE PHASE PHASE N°70 BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : Perceuse spéciale MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] 1. Percage les trous en respectant les cotes du dessin PHASE N° 80 Contrôle intermédiaire 161 CONTRAT DE PHASE PHASE N° 90 BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : Machine à rectifier ovale MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] 1 Rectification le surface ovale PHASE N° 100 1. Ajustage 162 CONTRAT DE PHASE PHASE N°110 BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : Machine à rectifier ovale MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] 1 Rectification le surface ovale PHASE N°120 1. Ajustage 163 CONTRAT DE PHASE PHASE N°130 BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : Tour avec une équipement spéciale MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] 1. Tournage les calottes 164 CONTRAT DE PHASE PHASE N°140 BUREAU Ensemble : Elément : Matière : DES METHODES Désignation : Machine outil : Tour MISE EN POSITION ET DESIGNATION DES OPERATIONS 1. Alésage en respectant les cotes indiquées. PORTE PIECE Vc n f/fz Tc Tu OUTIL DE COUPE m/min tr/min mm/tr /dt [min] [min ] Montage d’usinage PHASE N°150 Control finale 165 EXEMPLE N° 9 PRESENTATION DU THEME GÉNÉRALITÉS La méthodologie d’établissement des processus d’usinage permet en général d’aboutir à plusieurs projets de gamme. Ensuite, les études de phase et les simulations conduisent à retenir seulement les quelques projets les plus réalistes. Ce chapitre est destiné à mettre en application, à l’aide d’exemples, la méthodologie développée, précédemment. Celle-ci, s’appuyant sur une analyse détaillée du dessin de définition de la pièce à usiner, s’articule selon les étapes suivantes : • recensement et repérage des surfaces à usiner, • établissement du graphe ordonné initial, • études des associations obligatoires dues aux contraintes de cotation et influence sur le graphe, • analyse et tableau de la réalisation des surfaces élémentaires, • analyse des contraintes d’usinage particulières, • établissement du graphe ordonné final, • étude des associations, • rédaction d’un projet de gamme (choisi parmi tous les projets possibles). A chaque étape, les points présentant des difficultés ou sujets à discussion sont détaillés tandis que les raisonnements simples ne sont pas développés et que seuls les résultats apparaissent. Chaque exemple est conclu par la rédaction d’un projet de gamme unique correspondant à un type d’enchaînement déterminé mais pouvant donner naissance à plusieurs gammes définitives (en effet, à ce stade de l’étude les machines ne sont pas encore définitivement choisies, les cotes de fabrication ne sont pas toutes fixées et les modes opératoires sont incomplètement organisés). PRÉSENTATION DU THÈME Pour chaque exemple les données sont: • le dessin à définition de la pièce à usiner, • le dessin de la pièce brute (parfois superposé au dessin de la pièce usinée), • le programme de fabrication. Le parc-machine et la liste des moyens disponibles ne sont pas mentionnés car leur choix est effectué à une étape ultérieure au projet de gamme. PALIER (Ft 20) : production mensuelle de 150 pièces pendant 3 ans. 166 167 168 13.3. ÉTABLISSEMENT DU GRAPHE ORDONNE Ce travail ne présente ici pas de difficultés sauf pour ce qui concerne l’ensemble des surfaces D8F7, D9C2 et D10 où apparaît une liaison bijective. Seule la résolution de ce problème par transfert est examinée ici, la résolution par association pouvant toujours intervenir lors de l’étude des associations. Pour que l’ensemble D9C2 soit complètement défini il faut situer C2 par rapport à l’axe a X’X de D2 par une cote X ± résultant d’un calcul de transfert . L’ensemble D8F7 est ensuite situé par rapport à D9C2 par une concentricité implicite et par rapport à l’axe X’X de D2 par la cote de 25 avec son lT réduit à 0,25. La liaison directe explicite de 40+0,5 entre C2 et F7 est ainsi obtenue par transfert Le calcul donne pour X±a Une valeur de 20,5 0+0,25 Il est à remarquer que si les IT de 0,25 sur les cotes de 25 et 20,5 s’avèrent difficiles à réaliser, le BM peut demander au 8E une augmentation de l’lT sur la cote de 4. (En effet le trou D9 doit permettre le logement d’un graisseur et une légère augmentation de sa longueur serait sans influence sur la fonction.) 13.4. ASSOCIATIONS DUES AUX CONTRAINTES DE COTATION Seule la tolérance de perpendicularité de 0,02/100 entre D2 et F2 impose une association. Celle-ci ne créé pas de problème particulier et ne modifie pas le graphe ordonné. La figure 1 montre le graphe ordonné obtenu. 169 170 171 172 173 174 175 176 177 SOMMAIRE CHAPITRE 1 : OBJECTIFS DANS L’ELABORATION ET CONSTITUTION DES DOSSIERS DE FABRICATION………………………………… …………………….............................................3 1.1. OBJECTIFS OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT………………..…3 1.2. OBJECTIFS ET ELEMENTS DE CONTENU…………………………………………….……………5 CHAPITRE 2 : ELABORATION D’UN AVANT-PROJET D’ETUDE DE FABRICATION (APEF). GENERALITES ……………………………………………………………………………………..9 2 .1 .DEFINITIONS…………………………………………………………………………………………….9 2.1.1. Avant-projet d’étude de fabrication ……………………………………….……………………………9 2.1.2. Méthodes de recherche d’un avant –projet d’étude de fabrication………………………………..……..9 2.1.3. Cahier des charges de production : incidence sur le choix…………………………….………………1O 2.2. PRINCIPAUX TERMES UTILISES DANS UN APEF. OPERATIONS ELEMENTAIRES D’USINAGE……………………………………………………………………………….………………….11 2.2.1. Définitions et commentaires…………………………………………………………………………….11 2.2.2. Nature, rôle et caractéristiques générales des opérations élémentaires d’usinage…………………………………………………………………………………………..…………..12 2.2.3. Critères à prendre en compte pour déterminer le nombre d’opérations élémentaires…………………………………………………………………………………………………….13 2.3. DEMARCHE DE RECHERCHE D’UN AVANT-PROJET ET CONSEILS EN VUE DE L’ELABORATION D’UN APEF………………………………………………………………………..….15 2.3.1. Démarche de recherche d’un avant-projet……………………………………………..……………….15 2.3.2. Conseil en vue de l’élaboration d’un APEF …………..……………………………………………….16 2.4. METHODE GENERALE : EXEMPLE DE DEMARCHE……………………………………………….18 METHODE GENERALE :EXEMPLE DE DEMARCHE (SUITE)…………………………..………….19 2.5. METHODE DE RECHERCHE D’UN APEF PAR « GROUPEMENT EN FAMILLES »….…………..20 2.5.1. Présentation générale de la technologie de groupe (noté TG)………………………………………….20 2.5.2. .Définition……………………………………………….……………………………………………...22 2.5.3. Démarche de recherche d’une gamme spécifique en TG………………………………..…..………….22 2.5.4. Exemple de système de classification des pièces…………………………..…………..….……………22 . 2.6. EXEMPLE D’APPLICATION DE LA METHODE PAR « GROUPEMENT EN FAMILLES ». DEMARCHE……………….…………………………………….……………………………23 2.7. FICHIER D’OPERATION STANDARD DE TOURNAGE……………..………………………………..28 2.8. SYMBOLISATION DES PRISES DES PIECES……………………………….………………………….34 2.8.1. Notions d’ isostatisme dans la liaison pièce/porte pièce……………….……………….……………… 34 2.8.2. Démarche de recherche d’une mise en position isostatique théorique….…………………………..…….35 2.8.3. Exemple……………….………………………………………………………………………………….36 2.9. LE CONTRAT DE PHASE……………………………………………………………….…………………38 2.9.1. Renseignement figurant sur le contrat de phase……………………………………………………………38 2.9.2. Démarche d’élaboration d’un contrat de phase…………………………………………………………….39 2.10. L’ETUDE DES TEMPS EN FABRICATION……………………..………………………………………39 2.10.1. Types de temps à prendre en compte…………………………………….………………………………39 2.10.2. Simogramme……………………………………………………..……………………………..………..40 CHAPITRE 3 : DISPERSIONS DIMENSIONNELLES…………………………………………………..…..41 CHAPITRE 4 : COTATION DE FABRICATION…………………………..………………………………..46 178 4.1. GENERALITES ……………………………………………...………..………………………………….46 4.2. LES DIFFERENTES COTES DE FABRICATION………………………………………………………46 4.2.1. Cotes dites « cotes-machines » : notées UP ……………………………………………………..46 4.2.2. Cotes appareillages : notées UA ……………………….……………………..…………………46 CHAPITRE 5 : SIMULATION ……………………………………….…………………………………………47 CHAPITRE 6 : DETERMINATION DES COTES DE FABRICATION………………………….…………..54 CHAPITRE 7 : PSITIONNEMENT ET MONTAGE D’USINAGE…………………………..……………….61 CHAPITRE 8 : EXEMPLES ET APPLICATIONS…………………………………………………………….63 179 BIBLIOGRAPHIE Manuels de référence Guide du dessinateur industriel, A. Chevalier Guide du technicien en productique, A. Chevalier,J ;Bohan Précis/ Méthodes d’usinage/méthodologie, production et normalisation,R Dietrich & Précis/Construction mécanique Tome 2, Projet méthodes, production, normalisation, J.P. Trotignon & 180