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PRODUCTION

TRAVAUX PRATIQUES

1ERE ROTATION

T.P. n°5 I.U.T. DE MANTES LA JOLIE

TOURNAGE A COMMANDE NUMERIQUE AVEC PROGRAMMATION CYCLIQUE

P.A. GOUGE

GENIE MECANIQUE & PRODUCTIQUE 2EME ANNEE

I.U.T. DE MANTES-EN-YVELINES

T.P. DE PRODUCTION

T.P. DE TOURNAGE C.N. EN PROGRAMMATION CYCLIQUE

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TOURNAGE C.N. EN PROGRAMMATION CYCLIQUE 1. DESCRIPTION : 1.1. OBJECTIFS : Ce T.P. a pour but de vous rendre capable de :  Déterminer l’ensemble des paramètres associés à une opération de filetage  Réaliser un programme d’usinage mettant en jeu des cycles caractéristiques  Programmer un cycle de filetage sur Tour à Commande Numérique 1.2. MATERIEL Le matériel mis à votre disposition est les suivant :  Un Tour à Commande Numérique de marque Cazeneuve CT 200, avec D.C.N. Num 750T  Un porte-outil à plaquette carbure pour l’ébauche de référence S C L C L 20 20  Une plaquette carbure d’ébauche de référence C N M G 12 04 08  Un porte-outil à plaquette carbure pour la finition de référence S D J C L 20 20  Une plaquette carbure de finition de référence D N M G 12 04 04  Un porte-outil à plaquette carbure pour le filetage de référence SANDVIK R 166.4 FG 20 20  Une plaquette carbure de filetage de référence SANDVIK R 166. OG 16 M M 01  Une pièce brute en E24, de

35 mm et de longueur 75 mm

1.3. DOCUMENTS Les documents mis à votre disposition sont les suivants :  Un récapitulatif des caractéristiques des différents types de filetage  Un dessin de définition du pivot fileté  La gamme de fabrication se rapportant à la réalisation du pivot fileté  Le catalogue des outils de tournage du constructeur SANDVIK (présent à la bibliothèque)  Le « Précis de Construction Mécanique Tome 1 » de chez AFNOR (présent à la bibliothèque)  Le « Guide du Dessinateur Industriel » de chez HACHETTE (présent à la bibliothèque)  L’ensemble des classeurs permettant de mettre en œuvre le CAZENEUVE CT 200

2. RÉALISATION 2.1. PARTIE ANALYSE Après avoir étudié le dessin de définition du pivot fileté, ainsi que la gamme de fabrication, B1.1) Calculer toutes les Cotes de fabrications à partir du dessin de définition et de la position prévisionnelle de l’Origine Programme de chaque phase.

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B2.1) Proposer des conditions de coupe cohérentes avec les opérations décrites dans la gamme, hormis celles de l’opération de filetage (voir ci-après). Après avoir étudié les documents relatifs aux caractéristiques des différents filetages, ainsi que les documents constructeurs, B1.2) Déterminer l’ensemble des paramètres nécessaires à la programmation du filetage (sens de rotation de la broche, mode de pénétration optimal, éléments de réglage de l’outil à effectuer, et conditions de coupe adéquates B2.2) Expliquer la tolérance « 6g » appliquée au filetage, et proposer une méthode de contrôle, ainsi qu’un instrument associé. En utilisant tous les cycles & les codes adéquats, B1.3) Editer entièrement le programme d’usinage de la phase 10. B2.3) Compléter le programme d’usinage de la phase 20. N.B. : Si vous le souhaitez, vos programmes pourront être préparés sur disquette… 2.2. PARTIE MISE EN ŒUVRE A l’aide du « Manuel de Mise en Œuvre » et en utilisant, si nécessaire, le banc de préréglage, 1) Mettre en œuvre l’ensemble des réglages nécessaires à la réalisation de la production en petite série renouvelable de la phase 10 du pivot fileté. En utilisant les programmes de « Bloc-Note » et de « Hyper-Terminal », 2) Editer le programme d’usinage de la phase 10, le tester, et réaliser la phase associée. A l’aide de l’ensemble des instruments de métrologie conventionnels disponibles à l’atelier, 3) Proposer une gamme de contrôle, et la mettre en œuvre. En utilisant toutes les fonctionnalités du Tour et du DCN associé, 4) Optimiser les réglages en fonction des écarts évalués lors du contrôle de la question précédente. A partir du dessin de définition et du contrat de la phase 20, 5) Effectuer les démarches précédentes afin de mettre en œuvre cette nouvelle phase. En vous arrêtant ¼ d’heure avant la fin de la séance de T.P., et en utilisant le matériel adéquat, 6 ) Ranger l’ensemble de l’outillage, ainsi que le poste de travail, et nettoyer soigneusement la machine, en insistant sur tous les recoins difficilement accessibles. 2.3. PARTIE SYNTHÈSE Rédiger un compte-rendu synthétique, mais rigoureux, présentant l’ensemble des actions réalisées pendant la séance, et en exposant les méthodes qui devraient être mises en œuvre pour répondre aux questions qui n’ont potentiellement pas pues être traitées.

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Ra hors spécifications à 3,2 Tous les chanfreins à 45° Casser tous les angles vifs de 0,5 x 45° 1

5

PIVOT FILETE

E24

Rep.

Nb

Dénomination

Matière

Echelle : 1,5:1 Format :

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A4

ROND ETIRE

35 X 75

Observations

I.U.T. de Mantes-La-Jolie

Dessiné par :

GOUGE

Ensemble :

Date initiale :

01/05/01

MONTAGE D’USINAGE

Modification le : 14/09/03

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Ensemble : Montage Modulaire Pièce : Pivot Fileté

NOMENCLATURE

Bureau des méthodes

Matière : E24

DE PHASES

Brut : Etiré 35 x 75 Nom : GOUGE

Date : 14 / 09 / 03

Désignation

Outillage

des opérations

Machine

00

Sciage du brut

Scie Alternative

10

Tournage CN

Tour CN CT200

Ph.

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IUT Mantes La Jolie

Schémas

Mors durs Dresser en ébauche

Outil rhombique d’ébauche

Contourner en ébauche Contourner en finition

Outil rhombique de finition

Perçer

Foret à centrer Foret ARS 14

Tournage CN

20

Tour CN CT200 Mors doux

Dresser en ébauche

Outil rhombique d’ébauche

Contourner en ébauche Contourner en finition

Outil rhombique de finition

Fileter

Outil de filetage

Ebavurer le filetage

Outil rhombique de finition

Contrôle Conventionnel

30

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Instruments conventionnels de contrôle

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LES ELEMENTS CLEFS DU FILETAGE SUR T.C.N. 1. LES DIFFERENTS MODE DE PENETRATION 1.1. LA PENETRATION RADIALE La prise de passe se fait perpendiculairement à l’axe de la pièce. L’enlèvement de métal se fait de façon équivalente sur les 2 arêtes. Cela entraîne des risques de vibration pour les pas importants. De plus, la forme du copeau évolue au cours de la coupe, n’étant optimale qu’aux environs de la moitié de la prise de passe totale. L’ensemble de ses phénomènes augmentent l’effort de coupe, d’où la température, ce qui réduit considérablement la durée de vie des plaquettes. Cependant, pour des facilité de mises en œuvre, en particulier sur machines conventionnelles, ce mode de pénétration est le plus employé. 1.2. LA PENETRATION OBLIQUE La prise de passe se fait le long d’un des flancs. L’enlèvement de métal se fait majoritairement sur l’une des arêtes. La forme du copeau est constante et fragmentée quelles que soient les passes, mais l’usure majoritaire de l’arête active provoque souvent un état de surface médiocre lors de la passe de finition. Cette méthode est souvent utilisée pour des pas importants ou des matériaux à usinage difficile. 1.3. LA PENETRATION OBLIQUE ALTERNEE La prise de passe se fait alternativement le long de chacun des flancs. Cela permet une utilisation équilibrée des deux arêtes de coupe, ce qui accroît très sensiblement la durée de vie de l’outil, et permet donc d’assurer un meilleur état de surface en finition.

2. CHOIX DU NOMBRE DE PASSE Lors de l’usinage sur machines conventionnelles, étant donné que la section de copeau augmente au fur et à mesure de la plongée de l’outil dans la matière, il est nécessaire de calculer de façon dégressive la valeur des profondeurs de passe à prendre. Etant donné que la plupart des D.C.N. sont capables de calculer automatiquement cette valeur dégressive de passe, il est juste nécessaire de définir le nombre de passes totales à prendre. Ce nombre de passes est à définir en fonction des critères suivants :  Le pas  La section de copeau  La rigidité de la pièce P.A. GOUGE

 La section du copeau  Le copeau minimum  La stabilité de la machine

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 La forme du profil  La dureté de la matière

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Le tableau récapitulatif des plages de nombre de passes à choisir en fonction du pas est le suivant : Pas en 0,5 mm Nombre 4 à de 6 passes

0,75

1

1,25

1,5

1,75

2

2,5

3

4

4,5

5

5,5

6

8

4 à 7

4 à 8

4 à 9

6 à 10

7 à 12

7 à 12

8 à 14

10 à 16

11 à 18

11 à 19

12 à 20

12 à 20

12 à à20

12 à 20

3. COMPENSATION DE L’ANGLE D’HELICE Les angles caractéristiques de la géométrie de l’outil dépendent de l’angle d’hélice du filetage. Si l’angle d’inclinaison de la plaquette λ ne correspond pas à l’angle d’hélice β, l’usure en dépouille augmentera de façon différentielle sur chacun des flancs de la plaquette. Rappel : tg β = p . d / π Le diagramme d’identification de l’angle d’inclinaison en fonction du pas est le suivants : λ = 4° 6

λ = 3° λ = 2°

Pas en mm

5 λ = 1°

4 3 2

λ = 0°

1

50

100

150

200

250

300

Diamètre de la pièce en mm

4. POSITION DES OUTILS & SENS DE ROTATION La position des outils par rapport au sens de rotation est primordiale selon le sens du filet. On rappelle que :  Un filet « à droite » correspond à un vissage en tournant dans le sens horaire (vers la droite)  Un filet « à gauche » correspond à un vissage en tournant dans le sens trigonométrique (vers la gauche) Les différentes possibilités des divers éléments se répartissent selon les 3 critères suivants :  L’avance peut se faire soit vers la broche, soit vers la contre-pointe  L’outil peut être « à droite » ou « à gauche »  La rotation de la broche peut se faire suivant le sens trigonométrique ou horaire Ces possibilités sont répertoriées, en ce qui concerne le filetage extérieur, sur la page suivante. P.A. GOUGE

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Filetage extérieur Filet à droite Tourelle arrière

Tourelle arrière

Tourelle avant

Tourelle avant

Outils à droite

Outils à droite

Tourelle arrière

Tourelle arrière

Tourelle avant

Tourelle avant

Outils à gauche

Outils à gauche

Tourelle arrière

Tourelle arrière

Tourelle avant

Tourelle avant

Outils à droite

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Filet à gauche

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Outils à gauche

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PROGRAMME DE LA PH.20 DU PIVOT FILETE %20 N10 G40 G80 G90 G95 M5 M9 N20 G G… X Z N30 G… S3000 N40 G… S500 M… M… N50 M6 T2 D2 (OUTIL D EBAUCHE) N60 G X40 Z10 N70 G… S… N80 Z2 N90 G… X-2 F… N100 G Z5 N110 X40 N120 G64 N… N… I… K… P2 F… N130 X… Z… N140 Z… N150 X… N160 G… N170 G97 S500 N180 G G52 X Z N190 M6 T4 D4 (OUTIL DE FINITION) N200 G G… X40 Z5

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ANNEXE DU FILETAGE SUR TOUR A COMMANDE NUMERIQUE

PAGE N° 9

N210 G96 S… N220 G… X-2 Z F… N230 X… N240 X… Z… N250 Z… N260 X… N270 X… Z… N280 Z… N290 X… N300 X… Z… N310 X… N320 G… N330 G97 S500 N340 G G52 X Z N350 M6 T10 D10 (OUTIL A FILETER) N360 G X16 Z5 N370 G97 S… N380 G33 X… Z… P… K… Q… S… N390 G77 N170 N250 (ARASAGE) N400 X20 N410 G… N430 G G52 X Z N440 M2 P.A. GOUGE

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