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S GMS GM Conception Mécanique I, 2006-2007, Exercice 31 Conception mécanique I & II Exercice 3 établir le CDC de la micro – broche Corrigé

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Présentation au sujet: "S GMS GM Conception Mécanique I, 2006-2007, Exercice 31 Conception mécanique I & II Exercice 3 établir le CDC de la micro – broche Corrigé"— Transcription de la présentation:

1 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 31 Conception mécanique I & II Exercice 3 établir le CDC de la micro – broche Corrigé

2 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 32 Analyse fonctionnelle FP: Faire tourner un outil autour dun axe SF 1: guider loutil SF 2: serrer loutil SF 3: faire tourner loutil Les performances de la FP sont à spécifier dans le CDC

3 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 33 CDC micro-broche Entraînement Procédé - Pièce Pièces à usiner: Géométrie Dimensions et tolérances (cohérence) Matière Procédé dusinage : Outil de coupe « posage » Gamme dusinage (ébauche /finition) Le CDC doit être élaboré par analyse à partir de ces données initiales pour obtenir des performances (cinématiques, statiques, dynamiques, thermiques, économiques …)

4 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 34 Outil, matière et conditions de coupe a)Fraise droite, Al 2 O 3, une lèvre b)Fraise hél. À 2 lèvres WC+TiAlN = 300 m, rayon darête < 1 m Matières: laiton, acier AISI 1045, acier Ck 45 Vitesse de coupe: 50 m/min à 250 m/min Avance par dent s: 0,1 m s 10 m 24 octobre 2006, J. Giovanola a) b)

5 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 35 Pièces Épaisseur de paroi minimum 5 m Hauteur maximum 200 m Plus petite marche: 2 m x 2 m Plus petit angle au sommet 20° 24 octobre 2006, J. Giovanola

6 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 36 CDC Broche Spécification (voir liste symboles) ValeurMéthode de détermination QuandQuiRemarque Diamètre doutil outil [mm] 3 Discussion avec des fabricants JHG Méthode de serrage doutil Frettage ou pince JHG Vitesse de rotation max max [t/min] Voir annexe JHGSert au choix des paliers P max [W]500Voir annexe JHGSert au dim. de lentraîn. E circ, E conc m 1Sert au choix des paliers

7 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 37 CDC Broche Spécification (voir liste symboles) ValeurMéthode de détermination QuandQuiRemarque Rugosité totale maximum m 0.05Sert à dim. larbre Flèche au droit de loutil (tol. dim.) m 1Sert au dim. de larbre Effort de coupe max fléchissant loutil [N] 3Estimation très grossière à partir de modèles de coupe Sert au dim. de larbre Couple à vitesse max. [mNm] 0,45À partir des efforts de coupe et du diam. outil Sert au dim. de lentraîn.

8 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 38 Annexe au CDC de la microbroche Estimation des efforts de coupe en microfraisage

9 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 39 Calcul des pressions spécifiques de coupe à partir de résultats dessais de coupe orthogonale, données Matériau: acier de construction formé à froid AISI 1045 Contrainte de rupture: 500 – 830 MPa Conditions de coupe: Tournage dun disque mince de diamètre 100 mm Largeur de coupe: 2,54 mm Avance par tour: 0.2 mm/tour Vitesse de rotation: 350 tours/min Angle de coupe: +5° Résultats dessais: Épaisseur de copeau déformée: 0.44 mm Force tangentielle: 1200 N Force davance (répulsion): 600 N

10 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 310 Calcul des pressions spécifiques de coupe à partir de résultats dessais de coupe orthogonale Calculer: les pressions spécifiques de coupe le rapport de coupe, langle de cisaillement le coefficient de frottement copeau- outil la contrainte de cisaillement dans le plan de cisaillement

11 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 311 Calcul des pressions spécifiques de coupe à partir des expressions empiriques (Pruvot), En admettant que la contrainte de rupture de lacier AISI 1045 est égale à 650 MPa, calculer les pressions spécifiques de coupe en fonction: de la vitesse de coupe de lépaisseur de copeau

12 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 312 Calcul des efforts de coupe en microfraisage, données Estimer les efforts de coupe en microfraisage pour les conditions suivantes: Diamètre de loutil: 400 m Nbre darêtes de coupe: 2 Angle dhélice: 30° Vitesse de rotation: t/min Avance par dent: 0,1 à 10 m Profondeur de passe: 10 à 100 m Acier avec une contrainte de rupture de 400 à 1600 MPa

13 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 313 Cinématique de la coupe en microfraisage Modèle classique Tlusty-Macneil f z / D outil < 0,1 Modèle Bao-Tansel f z / D outil > 0,1

14 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 314 Cinématique de la coupe: épaisseur du copeau

15 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 315 Effort de coupe tangentiel Angle de rotation

16 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 316 Modèle de la coupe

17 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 317 Estimation des paramètres

18 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 318 Modélisation pour estimer les efforts de coupe en microfraisage Hypothèses: A chaque instant, on na quune seule dent engagée dans la matière On considère lépaisseur du copeau constante = épaisseur maximum (justification, voir valeurs faibles de force maximale On assimile le fraisage à la coupe oblique avec i = 30° On admet que larête de coupe a un rayon nul

19 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 319 Effet du rayon darête de coupe h h

20 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 320 Estimation des efforts de coupe

21 S GMS GM Conception Mécanique I, , Exercice 321 Estimation de la vitesse de rotation et de la puissance


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