Manufacturing Processes and Methods

Procédés et Méthodes de Fabrication Mécanique
Procédés Conventionnelles et Avancées

Table de matières
Introduction Générale…………………………………………………………………………………… 1
I. Fonderie
I.1
I.2
I.2.1
I.2.2
I.2.3
I.3
I.3.1
I.3.2
I.3.3
I.3.4
I.4
I.4.1
I.4.2
Généralités……………………………………………………………………………...
Types de
moules………………………………………………………………………..
Moule non permanent
…………………………………………………………………
Moule permanent
………………………………………………………………………
Propriétés souhaitées pour un moule
…………………………………………………..
Procédés de moulage
…………………………………………………………………..
Moulage en sable
……………………………………………………………………….
Moulage en carapace
…………………………………………………………………..
Moulage à la cire perdue
……………………………………………………………….
Moulage en coquille
……………………………………………………………………
Modes de moulage
………………………………………………………………….....
Moulage en coquille sous pression
…………………………………………………….
Moulage par centrifugation…………………………………………………………….
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2
2
3
3
3
3
4
4
5
6
6
6
II. Mise en forme par déformation plastique
II.1
II.2
II.3
II.3.1
II.3.2
II.3.3
II.3.4
II.3.5
Définition de la déformation plastique……………………………………………......
Mise en forme
………………………………………………………………………….
Techniques de mise en forme par déformation plastique
…………………………......
Laminage
……………………………………………………………………………….
Forgeage
………………………………………………………………………………..
Emboutissage
…………………………………………………………………………..
Extrusion, filage
………………………………………………………………………..
Tréfilage……………………………………………………………………………......
7
7
8
8
9
11
12
13
III. Formage des produits plats
III.1
III.2
III.3
III.4
III.5
Généralités…………………………………………………………………………......
P
liage
…………………………………………………………………………………...
C
intrage
………………………………………………………………………………...
Profilage à froid………………………………………………………………………..
Formage incrémental…………………………………………………………………..
14
14
15
15
16
IV.Usinage
IV.1
IV.2
IV.2.1
IV.2.2
IV.2.3
IV.2.4
IV.2.5
IV.3
IV.3.1
IV.3.2
IV.3.3
IV.3.4
IV.3.5
IV.3.6
IV.4
IV.4.1
Généralités…………………………………………………………………………….
Tournage
………………………………………………………………………………
M
achines outils de tournage………………………………………………………….
O
pérations de tournage……………………………………………………………….
Conditions de coupe
…………………………………………………………………..
Montage de la pièce
…………………………………………………………………...
Outil de coupe
………………………………………………………………………....
Fraisage
………………………………………………………………………………..
F
raiseuses………………………………………………………………………..........
Modes de travail en fraisage
…………………………………………………………..
Types de fraisage
……………………………………………………………………...
Angles
d’outil………………………………………………………………………....
O
pérations de fraisage………………………………………………………………...
C
onditions de coupe en fraisage………………………………………………………
Perçage
…………………………………………………………………………………
Types de perceuses………………………………………………………………….....
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17
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21
21
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25
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29
30
33
33

IV.4.2
IV.4.3
IV.4.4
IV.5
IV.5.1
IV.5.2
IV.5.3
IV.5.4
IV.5.5
IV.5.6
IV.6
IV.6.1
IV.6.2
IV.6.3
IV.6.4
IV.6.5
IV.6.6
IV.6.7
Conditions de coupe…………………………………………………………………...
Foret hélicoïdal……………………………………………………………………….
..
Détermination du temps de coupe
……………………………………………………..
Brochage………………………………………………………………………………
.
Définition
………………………………………………………………………………
Brochage intérieur
……………………………………………………………………..
Conditions de coupe
…………………………………………………………………...
Types de machines à brocher
…………………………………………………………..
Lubrification
…………………………………………………………………………...
Utilisation
………………………………………………………………………………
Rectification
……………………………………………………………………………
Définition……………………………………………………………………………...
Structure de la rectifieuse
……………………………………………………………..
Rectification plane
…………………………………………………………………….
Rectification de surfaces cylindriques
………………………………………………..
Conditions de coupe
…………………………………………………………………..
Différents types
de meules……………………………………………………………
Avantages de la rectification………………………………………………………….
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34
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36
36
36
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38
38
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39
39
39
39
40
42
42
42
V Usinage à grande vitesse
V.1
V. 2
V.2.1
V.2.2
V.2.3
V.3
V.4
V.4.1
V.4.2
V.4.3
V.4.4
V.5
Adaptation de l’usinage à grande vitesse…………………………………………….
Avantages de l’UGV
…………………………………………………………………
Haute performance
…………………………………………………………………...
Simplicité du processus
………………………………………………………………
Précision et qualité
…………………………………………………………………...
Processus d’usinage CNC
……………………………………………………………
Machines a commande numériques…………………………………………………
Sélection d'une machine-outil……………………………………………………….
Différents axes d’une MOCN
………………………………………………………..
Transmission de mouvement………………………………………………………..
Matériaux des outils………………………………………………………………….
Conditions de coupe……………………………………………………………........
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43
43
43
43
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47
49
49
50
VI Usinage par Electroérosion
VI.1
VI.2
VI.3
VI.4
VI.5
VI.6
VI.7
VI.8
VI. 9
VI.10
VI.10.1
VI.10.2
VI. 10.3
VI. 11
Principe physique de l’usinage par électroérosion…………………………………...
Usinage par étincelage
……………………………………………………………….
Vitesse d’usinage et état de surface
………………………………………………….
Caractéristiques électriques des étincelles…………………………………………...
Opération d’électroérosion…………………………………………………………..
Caractéristiques de l’électroérosion
………………………………………………….
Conditions d’usinage
…………………………………………………………………
Electrodes outils
……………………………………………………………………...
Diélectriques…………………………………………………………………………
Machines EDM fil et EDM enfonçage………………………………………………
Caractéristiques communes aux machines EDM…………………………………….
EDM enfonçage
……………………………………………………………………...
EDM Fil
……………………………………………………………………………...
Avantages de l’usinage EDM vis-à-vis a l’usinage traditionnel…………………….
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52
52
52
53
53
53
54
54
54
54
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56
VII Frittage
VII.1
VII.2
VII.3
VII.3.1
Généralités……………………………………………………………………………
Caractérisation des poudres
…………………………………………………………..
Procédé de frittage
……………………………………………………………………
Réactions physico-chimiques au sein du matériau…………………………………..
57
57
57
58

VII.3.2
VII.3.3
VII.3.4
VII.3.5
VII.3.6
VII.3.7
Différents stades de la densification…………………………………………………
Types de frittages
…………………………………………………………………….
Modes de frittage
…………………………………………………………………….
Frittage laser…………
……………………………………………………………….
Avantages et inconvénients du frittage
………………………………………………
Exemples d'applications……………………………………………………………...
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62
VIII Usinage photochimique
VIII.1
VIII.2
VIII.3
VIII.4
VIII.5
VIII.6
Définition……………………………………………………………………………
Procédé
photochimique………………………………………………………………
Evolution de la découpe
……………………………………………………………...
Procédure
……………………………………………………………………………..
Déroulement de l’opération
…………………………………………………………..
Acquis et produits……………………………………………………………………
64
64
64
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66
66
IX Usinage par laser
IX.1
IX.2
IX.3
IX.4
IX.5
IX.6
IX.7
IX.8
IX.8.1
IX.8.2
IX.9
IX.10
Généralités……………………………………………………………………………
Comparaison de la lumière ordinaire et laser
………………………………………...
Inversion de population
………………………………………………………………
Oscillateur laser
………………………………………………………………………
Principe de production d’un fuseau laser
…………………………………………….
Amplificateurs laser
………………………………………………………………….
Puissance d’un laser
………………………………………………………………….
Applications principales……………………………………………………………...
Lasers pour le soudage et la découpe
………………………………………………...
Marquage laser
……………………………………………………………………….
Principales utilisations des lasers en fonction de leur puissance…………………….
Avantages et inconvénients de l’usinage par laser…………………………………..
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69
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70
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72
X Formage Electro-Hydraulique
X. 1
X. 2
X. 3
X. 4
X. 5
X. 6
Généralités……………………………………………………………………………
Principe de l’hydroformage
…………………………………………………………..
Commutation de puissance
…………………………………………………………..
Machines Electro- hydrauliques……………………………………………………..
Produits du réalisés
…………………………………………………………………..
Avantages…………………………………………………………………………….
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73
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74
74
XI Formage Electro- Magnétique
XI.1
XI.2
XI. 3
XI. 3.1
XI. 3.2
XI. 3.3
XI. 4
XI. 4.1
XI. 4.2
XI. 4.3
XI. 4.4
XI. 5
Introduction…………………………………………………………………………..
Principe formage électromagnétique…………………………………………………
Eléments constitutifs du magnétoformage…………………………………………..
Générateur
……………………………………………………………………………
Bobine
………………………………………………………………………………..
Matrice
………………………………………………………………………………..
Applications
…………………………………………………………………………..
Soudage
……………………………………………………………………………….
Sertissage
……………………………………………………………………………..
Formage………………………………………………………………………………
.
Découpage…………………………………………………………………………….
Avantages et Inconvénients
…………………………………………………………..
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75
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