Bibliographie & annexes
Présentation
English
RÉSUMÉ
Cet article est consacré aux méthodes et outils d’ingénierie, relatifs à la production des composants mécaniques, et replacés dans le contexte industriel actuel. Il présente une application autour de l’usinage de composants mécaniques en aciers frittés. En partant de cette application, il démontre comment les techniques de base peuvent être utilisées pour conduire à une intégration efficace permettant de contrôler la production, la qualité et les coûts.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Jean-François RIGAL : Professeur d’Université - Directeur délégué à la conception intégrée du pôle AIP-PRIMECA (Rhône-Alpes Ouest)
INTRODUCTION
Le coût et la qualité des composants mécaniques évoluent sans cesse pour répondre aux exigences des utilisateurs de produits mécaniques. Ces progrès s’appuient sur l’évolution des outils et des méthodes en génie mécanique. Depuis les années 1970, les efforts ont porté sur les systèmes flexibles de production. Dans les années 1980, de nombreux logiciels d’aide aux métiers ont commencé à se répandre. Dans la période suivante, ce sont les télécommunications et les échanges de données, qui se sont largement développés. Des méthodes pour une organisation en parallèle des activités ou une ingénierie simultanée ont été mises au point. Simultanément, dans les domaines techniques et scientifiques en mécanique, de nouveaux procédés d’obtention de forme tels que l’usinage à grande vitesse, les bruts forgés, moulés ou pressés (« net to shape »), etc. se sont développés et ont participé aux progrès poursuivis. Aujourd’hui, il s’agit d’intégrer ces évolutions dans le monde des acteurs techniciens, ingénieurs et manageurs de la production. Le but de cet article est de présenter des méthodes et des outils pour avancer dans cette voie en s’appuyant sur une application d’usinage en finition de composants mécaniques semi-finis par frittage.
Tout d’abord, au paragraphe 1, nous préciserons les liens techniques et les types d’outils d’ingénierie exploités pour communiquer dans un espace qui considère globalement le management, le produit et la production.
Au paragraphe 2, les conditions de production des composants mécaniques frittés et usinés sont rappelées et la mauvaise usinabilité de ces matériaux issus de la métallurgie des poudres est expliquée.
Une méthodologie générale pour quantifier les divers aspects de l’usinabilité d’un matériau à travers l’approche industrielle du Couple Outil Matière (COM) est exposée au paragraphe 3. Elle est ensuite appliquée au paragraphe 4 pour divers outils de tournage de finition de composants en aciers frittés. Des problèmes spécifiques d’usinage avec chocs, de bavure et de qualité des surfaces obtenues sont considérés.
Enfin, au paragraphe 5, les problèmes d’optimisation des choix d’usinage et de production sont abordés et appliqués au cas du paragraphe précédent. Les méthodes et les outils mis en œuvre pour cette optimisation sont présentés.
La conclusion a pour objectif de rappeler les résultats de l’application et de montrer que la prise en compte des contraintes techniques et des données d’ingénierie retenues conduisent à des choix d’optimums locaux et globaux de production.
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Fonctions et composants mécaniques
(214 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Conclusion
English
5. Organisation et optimisation de l’usinage en production
Le but de ce paragraphe est d’illustrer une exploitation possible des préconisations indiquées ci-avant, à travers une gamme d’usinage et des prévisions de coûts de production. Pour établir une gamme d’usinage optimale, ce sont les qualités générales visées qui fixent les premiers choix techniques. Ensuite, les coûts prévisionnels de production peuvent être envisagés. Ces deux points sont abordés successivement ci-après et illustrés par l’application à l’usinage des composants mécaniques frittés.
5.1 Qualité des usinages et des pièces produites
La figure 16 illustre des opérations types à réaliser en usinage sur les composants mécaniques considérés (plan A, contournage B, épaulement C). Les critères de qualités visés correspondent aux tolérances usuelles (dimensionnelles, de position, de forme, d’état de surface). D’un point de vue méthodique, cette étape constitue une suite directe de l’étude COM de la coupe. Les paramètres de coupe ( Vc, ap, f ) constituent un lien avec l’étape précédente, ce qui limite un peu l’indépendance de ces deux grandes étapes de la préparation de la production. La prise de pièce par un appui plan (appuis 1, 2, 3) et un centrage court (appuis 4 et 5) qui réalise aussi le serrage correspond à un modèle classique et bien connu. Cependant, la réalisation pratique par mors doux, pince, … peut poser des problèmes (déformation, dispersion de mise en position axiale, radiale, …). Ces problèmes sont importants pour les composants considérés ici où les surfaces fonctionnelles finales sont issues à la fois des deux procédés (frittage et usinage). Nous ne les aborderons pas dans cet article pour rester centré sur la coupe et ses conséquences directes.
Les résultats d’études sur la qualité dimensionnelle sont illustrés par la figure 17 et concernent la surface C de la pièce précédente (figure 16), en F-05C2-270, usinée en plongée avec l’outil C évoquée au paragraphe ...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Fonctions et composants mécaniques
(214 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Organisation et optimisation de l’usinage en production
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - CIOCOIU (M.), GRUNINGER (M.), NAU (D.) - Ontologies for integrating engineering applications. - Journal of Computing and Information Science in Engineering, Vol. 1, p. 45-60 (2001).
-
(2) - MILLER (G.E.) - The Progress of Sintering. - Machinery Lloyd, European Edition, p. 18, 20 (1963).
-
(3) - EUDIER (M.) - Contribution de l’étude du frittage à la physique des métaux. - Mémoires Scientifiques Rev. Metallurg. LXIV, no 10, p. 837, 845 (1967).
-
(4) - ANDERSON (O.) - Machining of warm compacted P/M parts in green state. - Höganäs AB, Sweden and al., 13 p. (2001).
-
(5) - BERG (S.) - Investigating the relationship between machinability additives and machining parameters. - Höganäs AB, Sweden, 6 p. (2001).
-
(6) - BERG (S.) - Machinability of Sintered Steels. Guidelides for Turning,...
NORMES
-
STEP Product Data Representation and Exchange (Systèmes d’automatisation industrielle et intégration). - ISO 10303 - 1994
-
Spécification géométrique des produits (GPS) – Schéma directeur. - ISO/TR 14638 - 1995
-
Standard Specification for Materials for Ferrous Powder Metallurgy (P/M) structural parts. - ASTM B 783-04 - 2004
-
Domaine de fonctionnement des outils coupants – Couple outil-matière. Partie 1 : présentation générale. - NF E 66-520-1 - 1997
-
Matériaux métalliques frittés – Spécifications. - ISO 5755 - 2001
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Fonctions et composants mécaniques
(214 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
