Corrigé TD de Fraisage [PDF]

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TD 2 : fraisage CORRECTION

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SUJET 1 : Soit à surfacer une pièce, représentée par la figure1, en Ft20 de largeur (e=50 mm). Pour effectuer l’usinage, on emploi un outil de fraisage en carbures métallique ayant les caractéristiques suivantes :  Diamètre : D=80mm  Nombre de dents : Z= 8 La profondeur de passe est p=5mm

N.B : On se sert du tableau (fig2) pour la détermination des différents paramètres de coupes .

Figure 1 : Opération de surfaçage en fraisage

1- Donner le nom de l’outil nécessaire pour l'usinage de cette surface. Réponse : Fraise 1T à surfacer. 2- Donner le mode de fraisage de la surface à usiner. Réponse : Ce mode de fraisage est également appelé fraisage en bout (fraisage de face) 3- donner le principe de ce mode en se basant sur un schéma explicatif. Réponse :

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L’axe de la fraise est perpendiculaire au plan fraisé. C’est un procédé pour obtenir des surfaces planes.

4- Déterminer les paramètres suivants : 4 - 1 ) - La vitesse de coupe Réponse : A partir du tableau de la figure1 :

- matière fonte Ft20    - outil carbure 

Vc  70m / min fz  0.25

4 - 2 ) - La vitesse de rotation de la broche N Réponse :

1000.Vc  .D

N

D : diamètre de la fraise = 80 mm

N

A.N :

1000 x 70  x 80

4-3)-

280 tr/min

La valeur de l’avance f

Réponse :

f  fz x z  A.N : f  0.25 x 8 = 2 mm/tr 4-4)-

La vitesse d’avance Vf

Réponse :

Vf  N x f  N x fz x z  A.N : Vf  280 x 2 = 560 mm/min 5- Sur la figure1, la zone fraisée est simultanément en opposition et en concordance. Définir, sur un schéma explicatif, la zone fraisée en opposition et la zone fraisée en concordance, par rapport à l’axe de la fraise.

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Réponse :

Schéma explicatif

6- Pour chaque mode de fraisage (en opposition et en concordance), on demande de donner le principe en se basant sur un schéma explicatif. Réponse :

Fraisage en opposition

Fraisage en concordance

Le mouvement d’avance Mf (Ma) de la pièce et le mouvement de coupe Mc de la fraise, dans la zone fraisée, sont en sens contraire.

Le mouvement d’avance Mf (Ma) de la pièce et le mouvement de coupe Mc de la fraise, dans la zone fraisée, sont dans le même sens.

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SUJET 2 :

e = d = 5 mm Soit à surfacer en ébauche et finition une pièce en alliages d’aluminium de longueur l = 30 mm, avec une fraise 2 tailles à queue de  32 mm en ARS et de Z = 5 dents. La profondeur de passe est ap = 1 mm, L’angle de coupe γ est de -2°. 1°) Déterminer suivant le matériau de la pièce : 

La vitesse de coupe Vc pour l’ébauche et pour la finition en (m/min)

Réponse :  Vc pour l’ébauche est : 100 m/min  Vc pour la finition est : 140 m/min 

L’avance par dent fz en (mm/dents)

Réponse :  fz = 0,1 mm/dent 2°) Donner le coefficient (k) de correction à apporter à l’avance par dent fz en ébauche. Réponse : Le coefficient (k) de correction à apporter à l’avance par dent fz en ébauche est : k = 0.4 3°) Calculer alors l’avance par dent en ébauche fz (ébauche) et en finition fz (finition) Réponse :  L’avance par dent en ébauche est : fz (ébauche) = fz . K = 0,1 x 0,4 = 0,04 mm/dent  L’avance par dent en finition est : fz (finition) = fz (ébauche) / 2 = (fz . K) / 2 = 0,1 x 0,4 / 2 = 0,02 mm/dent 4°) Calculer la fréquence de rotation de la broche N en (tr/min) pour l’ébauche et pour la finition Réponse :

N

1000.Vc ou bien en utilisant l’abaque  .D

D : diamètre de la fraise = 32 mm  Pour l’ébauche : A.N : N = (1000 x 100) / 32  = 994 tr/min ; Ou bien en utilisant l’abaque on trouve N = 1000 tr/min

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 Pour la finition : A.N : N = (1000 x 140) / 32  = 1392 tr/min ; Ou bien en utilisant l’abaque on trouve N  1400 tr/min 5°) Calculer alors la vitesse d’avance Vf en (mm/min) pour l’ébauche et pour la finition. Réponse :  La vitesse d’avance Vf pour l’ébauche est : Vf(ébauche) = fz(ébauche) x Z x N(ébauche)= 0,04 x 5 x 1000 = 200 mm/min  La vitesse d’avance Vf pour la finition est : Vf(finition) = fz(finition) x Z x N(finition) = 0,02 x 5 x 1400 = 140 mm/min 6°) Calculer l’effort de coupe Fc [N]  Étape 1 : Kc = 95 daN/mm²  Étape 2 : γ = -2°

5° d’écart (plus grand)

Kc(provisoire) = 95 – (95 ×7,5/100) = 87,875 daN/mm²  Étape 3 : ar/D = 30 / 32 = 0,9375 f = 0,1 mm/dent/tr hm = 0,08 mm  Étape 4 : hm = 0,08 mm

fh = 1,4

Kc= 87,875 x 1,4= 123,025 daN/mm²  Étape 5 : ébauche : Fc = 123,025 x 1 x 0,04 x 5= 24,6 daN finition : Fc = 123,025 x 1 x 0,02 x 5 = 12,3 daN 7°) Calculer la puissance de coupe Pc [N] Pc = Fc .Vc ébauche : Pc =410 w finition : Pc =287 w 8°) Calculer le temps de coupe (tc) pour l’ébauche et pour la finition et comparez-les.

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Réponse :

tc  L  L Vf fzZn Avec L = l + e + d + D AN : L = 30 + 5 + 5 + 32 = 72 mm  Le temps de coupe (tc) pour l’ébauche est : tc ( ébauche ) = 72 / 200 = 9 / 10 = 0,36 min = 21,6 s  Le temps de coupe (tc) pour la finition est : tc ( finition ) = 72 / 140 = 0,51 min = 30,8 s

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