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Mémoire Matser II_Génie Mécanique

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by

Mohamed Saddam Boudraa

on 28 October 2015

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Transcript of Mémoire Matser II_Génie Mécanique

Plan du travail
Structure typique d’une MOCN

La commande numérique est un mode de commande dans lequel les valeurs désirées d'une variable commandée sont définies selon un code numérique (la machine-outil constitue le principal domaine d'application de la commande numérique).

C'est une somme d'automatismes dans laquelle les ordres de mouvement ou de déplacement, la vitesse de ces déplacements et leur précision, sont donnés à partir d'informations numériques. Ces informations sont codées sur des supports tels que : rubans perforés, cassettes ou disquettes magnétiques ou simplement sauvegardés en « mémoire » dans le cas des dernières générations de commandes numériques à calculateur intégré (CNC).
Analyse Fonctionnelle
Les différents types de MOCN
Une machine-outil à commande numérique, appelée communément MOCN, est un système Automatisé. Elle est composée d’une partie commande (PC) : le DCN (directeur de commande numérique) et d’une partie opérative (PO) comprenant la structure de la machine-outil, le porte-outil, L’outil et le porte-pièce ; la matière d’œuvre est la pièce.

Historique
Définition de La commande numérique
 
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR
ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE «Abbés LAGHROUR» DE KHENCHELA
FACULTE DES SCIENCES ET DE TECHNOLOGIE
Département de Génie Mécanique

Mémoire de fin d’études
Pour l’obtention du diplôme de Master (L.M.D)
 
Spécialité : Génie Mécanique
Option: Génie Mécanique

Fabrication d'une pièce par machine à commande numérique MCN
(usinage et programmation)

Réalisé par :

►BOUDRAA MOHAMED SADDAM
►DJEBAILI ABDERRAHMANE

Dirigé par :
Mr. ABOUDI ABDELAZIZ

 Présenté le 11/06/2015
Les premières machines outil à commande numérique (MOCN) ont vu le jour dans le début des années 1950 à partir d'un besoin croissant de l'industrie aéronautique pour l'usinage en fraisage des pièces mécaniques complexes de moteur d'avion. Le besoin est né essentiellement de la nécessité de combinaison des mouvements dans l'espace, des différents axes de travail des MO. La création des MOCN correspond par nature à des besoins en :

►petites séries
►moyennes séries
Et on citons les deux ans de développement des MCN dans les quels l’ordinateur interviens
- 1960 : différents nouveaux systèmes sont développés. L’ordinateur est à la base de tous les calculs.
- 1970 : appellation CNC pour Computer Numerical Control.

Figure 1.Centre d’usinage fraisage
Figure2. machine à commande numérique
1-Adaptateur.
2-Amplificateur électrique.
3- Moteur.
4-Dynamo bathymétrique.
5-Capteur de position (indirecte).
6- Capteur de position (directe).
7- Vis à billes.
8-Armoire (cabinet) de commande

On distingue plusieurs types de machines :
les machines à enlèvement de copeaux : les perceuses, les tours 2 et 4 axes, les centres de tournages 5 axes, les fraiseuses 2 axes ,
3 axes, les centres d'usinage, 3 à 5 axes, les rectifieuses, les affûteuses, les machines d'usinage à très grande vitesse.
- les électroérosions : les machines à enfonçages, les machines à fil.
- les machines de découpes : oxycoupage, laser, jet d'eau...
- les presses : métal, injection plastique.
- les machines à bois : à portique ou col de cygne.
- les machines spéciales : à panneaux, à têtes multiples, de conditionnement (pour L’agroalimentaire).

Quelques exemples des CNC 
La spécification des axes pour les MOCN
♦pour un tour
♦pour une fraiseuse
♦Représentation des origines
Les machines-outils à commande numérique (MOCN) sont classées suivant :

► le mode de fonctionnement de la machine
► le nombre d’axes de la machine
► le mode d’usinage
► le mode de fonctionnement du système de mesure
► le mode d’entrée des informations

Classification des MOCN
Programmation des MOCN
♦Structure du langage de programmation
♦SYNTAXE
Domaine d'utilisation MOCN

Les M.O.C.N. conviennent à la fabrication en petites et moyennes séries renouvelables.
Elles permettent la réalisation, sans démontage, de pièces complexes comportant beaucoup d'opérations d'usinage.
Elles se situent entre les machines conventionnelles très "flexibles" réservées aux travaux unitaires (prototypes, maintenance) et les machines transferts, très productives, réservées aux grandes séries.


Domaines d’application MOCN

- Usinage (fraisage, tournage, rectification, taillage d’engrenages, affûtage…)
- Découpage (laser, jet d‘eau, plasma, chalumeau, électroérosion à fil …)
- Formage (poinçonnage, grignotage, pliage, cintrage….)
- Electroérosion par enfonçage.

Introduction

Le processus de fabrication des pièces usinées est un processus complexe constitué d’activités numériques et physiques.
La commande numérique est au cœur de ce processus, elle fait le lien entre la chaine numérique allant de la définition de la pièce fabriquer jusqu’à la création des trajectoires d’usinage. Et le processus physique de réalisation aboutissant à l’usinage et tout ça ces classer comme avantage de la MCN et leur efficacité pour simplifier les taches, donner une superbe état de surface et minimiser le temps d’usinage, car le temps et très important.
Merci pour votre Attention
Avantages MOCN
♦Amélioration de la précision dimensionnelle .
♦Amélioration de l'état de surface .
♦Possibilité de produire un grand nombre de pièces identiques en un temps réduit.
♦Usinage de formes quelconques .
♦La séparation des phases de préparation et de production des pièces .
♦Changement de production plus facile .

Inconvénients MOCN
♦Prix de la machine .
♦Coût horaire plus élevé .
♦Moins de tolérance aux erreurs .
♦Environnement plus contrôlé à cause des systèmes électroniques et de la précision supérieure (température, vibrations, poussières, humidité, etc.).
♦Frais d’entretien plus élevées à cause de la complexité accrue ; moins des possibilités de réparation à l’interne. 

Master II_Génie Mécanique
Promotion: 2015

  L'acier est un alliage métallique utilisé dans les domaines de la construction métallique, et de la construction mécanique.

L'acier est constitué d’au moins deux éléments, le fer, très majoritaire, et le carbone, dans des proportions comprises entre 0,02 % et 2 % en masse.

C'est essentiellement la teneur en carbone qui confère à l’alliage les propriétés du métal qu’on appelle « acier ». Il existe d’autres métaux à base de fer qui ne sont pas des aciers comme les fontes et les ferronickels.

Définition de l’acier
Partie I: Les aciers


Les techniques de mise en forme des matériaux ont pour objectif de donner une forme déterminée au matériau tout en lui imposant une certaine géométrie, afin d'obtenir un objet ayant les propriétés souhaitées. Les techniques de mise en forme diffèrent selon les matériaux. Se présentent deux types de solutions pour mettre en forme la matière :

- Mise en forme sans enlèvement de matière
- Mise en forme par enlèvement de matière

Pour le procédé de la mise en forme sans enlèvement de la matière on distingue :
Partie II: L'usinage
Introduction
Classement des modes d’usinage

L’usinage par enlèvement de matière est le moyen le plus fiable pour obtenir des pièces de précision, à partir de pièces moulées, extrudées ou forgées. Le procédé est, par contre, coûteux (machine, outils, hommes qualifiés) et relativement lent.
C’est pourquoi on essaye d’obtenir maintenant des pièces de moulage ne nécessitant pas d’usinage. Cela est possible avec le plastique ou le Zamac (Zn, Al, Mg), mais les qualités techniques : résistance à la chaleur ou limite élastique sont encore loin d’égaler celles de l’acier ou des alliages d’aluminium .

Et pour ce procédé on distingue :
►Le tournage
►Le fraisage
►Le perçage

Mise en forme avec enlèvement de la matière
L’usinage reste une technologie incontournable pour réaliser des pièces mécaniques dans des tolérances serrées .Son importance (l’usinage) économique et considérable, parce qu’il permet d’obtenir des bonnes précisions dimensionnelles et un état de surface soigné. Ce procédé de fabrication a su rester compétitif grâce aux progrès technologiques réalisés à tous les niveaux de la chaine de valeur (machine, outil, matériaux usinés, commande numérique).Cette dernière a un grand rôle jouer au développement d’usinage, c’est avec FAO ET CAO.

La conception et fabrication assistées par ordinateur (CFAO) est la synthèse de la CAO et de la FAO apparue dans les années 1970 avec l'introduction des machines-outils à commande numérique.
Fabrication d'une pièce par machine à commande numérique MCN
(usinage et programmation)

Définition de logiciel EMCO EASY CYCLE
Le EMCO EASY CYCLE est un logiciel de la commande numérique dans la quelle ; L’opération de ces machines se fait par l’entremise d’un Personale Computer (PC) courant, ce qui permet d’offrir une formation efficace sur les commandes CNC les plus diverses (Simens, Fanuc, etc.) avec une seule machine.
Le moniteur CN de la commande CNC installée est simulé sur l’écran du PC, et l’entrée des données se fait au choix par le clavier du PC ou par un clavier de commande, disponible en option.

Description de logiciel Emco Easy Cycle
Le logiciel EMCO EASY CYCLE fait partie du concept de formation EMCO.
EMCO EASY CYCLE permet de commander simplement des tours et fraises par commande de cycles et CNC et il n'est pas nécessaire d'avoir des connaissances préalables en matière de programmation ISO.
En utilisant une programmation de contour interactive, on peut définir des contours de pièce avec des éléments de contour linéaires et circulaires. La programmation d'un cycle se fait de manière interactive et avec assistance graphique. Un grand nombre de cycles d’usinage pouvant être combinés ensemble pour réaliser un programme sont à la disposition du client. Certains cycles ou bien les programmes de cycle créés peuvent être simulés graphiquement sur l'écran

Description du logiciel EMCO CAM Concept Tournage
Le Déroulement d’usinage de la pièce
Description de la machine (Emco Concept Turn 55)
Didacticiel de CAM Concept
De nos jours, la programmation des machines à CN s'effectue en pratique à l'aide de la programmation automatique du contour. Il est toutefois dispensable que le professionnel comprenne bien le processus de génération automatique d'un programme de CN.

CAM Concept propose un concept didactique ininterrompu, depuis la simple création des contours de la pièce en mode CAO jusqu'à l'exécution du programme de CN sur la machine connectée, en passant par la création interactive automatique du programme en mode FAO. Grâce à son aide en ligne très complète, CAM Concept est parfaitement adapté à la formation

- Interface graphique simple
- Création de contours de pièces en CAO
- Prise en charge des cycles
- Bibliothèque d'outils
- Calibrage des dispositifs de serrage et des outils
- Fonctions de CN de la machine en ligne et Simulation 2D,3D de l'usinage
Fonctionnalités de CAM Concept
CAMConcept a pour objectifs :
-Dessin et modification des contours en CAO
-Génération interactive automatique de programmes de CN
-Modification des programmes de CN existants
-Compréhension des relations entre les réglages de la machine à -CN et la programmation de la CN
-Commande à distance d'une machine à CN

Objectif
Dessin de notre pièce
Video de Simulation
Plan
Figure 3. Structure typique
Figure 4. Analys fonctionnelle
- Le Moulage
- Le Forgeage
- L’Emboutissage
Dans le cas du tournage
Dans le cas du fraisage
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