Usinage des pièces mécaniques : théorie et pratique

Auteur(s) :

Arts et Métiers Sciences et Technologies

Résumé

Manuel technique portant sur la description des procédés de fabrication des pièces mécaniques employées dans l'industrie. Les notions théoriques présentées sont accompagnées de la description des opérations techniques et d'exemples d'applications concrètes. ©Electre 2021

Éditeur(s)
- Edition Eyrolles
- PBtisk
Date
- DL 2021
Notes
- La couverture indique : Manuel technique
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (XV-252 p.) : ill. en noir et en coul., couv. ill. en coul. ; 24 cm
Sujet(s)
ISBN
- 978-2-416-00182-6
Indice
- 620.3(07) Transformation et usinage. Manuels
Quatrième de couverture
- Usinage des pièces mécaniques
  Théorie & pratique
  « L'objectif de ce manuel est de proposer un solide socle scientifique et technologique à tous ceux qui seront les acteurs de notre industrie 4.0 »
  Gérard Poulachon (extrait de la préface)
  Élaboré par les enseignants de l'École nationale supérieure d'Arts et Métiers, ce manuel technique abondamment illustré et tout en couleurs rassemble la totalité du savoir technique exigé par la pratique de l'usinage.
  Les notions théoriques et la description du procédé de fabrication des pièces mécaniques employées dans l'industrie y sont Illustrées par des applications présentées sous forme de fiches détaillant des études de cas.
  Publics
  
  Étudiants et enseignants des filières universitaires en génie mécanique
  
  Techniciens et Ingénieurs en activité
Tables des matières
- - Usinage des pièces mécaniques
  - Théorie et pratique
  - Éditions Eyrolles
  - Préface XVII
  - Chapitre 1. Introduction à l'usinage1
  - 1.1 La place de l'usinage parmi les procédés de fabrication 1
  - 1.1.1 Les procédés par réplication ou conformation2
  - 1.1.2 Les procédés par addition de matière2
  - 1.1.3 Les procédés par enlèvement de matière2
  - 1.2 Une technique ancienne 4
  - 1.3 L'usinage, un secteur en perpétuelle évolution 5
  - 1.4 Importance économique de l'usinage 7
  - Chapitre 2. Le tournage11
  - 2.1 Introduction 11
  - 2.2 Les machines-outils 12
  - 2.2.1 Le tour conventionnel12
  - 2.2.2 Le tour à commande numérique12
  - 2.2.3 Le coût des machines12
  - 2.3 Le montage de la pièce dans la broche 13
  - 2.4 Les paramètres d'usinage 17
  - 2.4.1 Les mouvements de coupe et d'avance17
  - 2.4.2 Les paramètres opératoires17
  - 2.4.3 Les paramètres opératoires calculés : N, V_f18
  - 2.5 Les opérations 18
  - 2.5.1 Les opérations extérieures18
  - 2.5.2 Le filetage19
  - 2.5.3 Les opérations intérieures20
  - 2.5.4 Les opérations axiales20
  - Chapitre 3. Le fraisage23
  - 3.1 Les machines-outils 23
  - 3.1.1 La fraiseuse conventionnelle24
  - 3.1.2 La fraiseuse à commande numérique (CN)25
  - 3.1.2.1 Types de machines 25
  - 3.1.2.2 Types de broches 29
  - 3.1.2.3 Magasin d'outils 31
  - 3.1.2.4 Système de palettisation 31
  - 3.1.2.5 Arrosage par le centre (voir aussi Chapitre 8, « La lubrification en usinage ») 32
  - 3.2 Les montages d'usinage 32
  - 3.2.1 Généralités sur la prise de pièce32
  - 3.2.2 Technologies de montage d'usinage33
  - 3.2.3 Autres fonctionnalités des MU35
  - 3.2.4 Autres techniques de MAP35
  - 3.3 Les paramètres d'usinage 36
  - 3.3.1 Les mouvements de coupe et d'avance36
  - 3.3.2 Les paramètres opératoires37
  - 3.3.2.1 Les paramètres opératoires choisis : V_c,f_z, a_e, a_p 37
  - 3.3.2.2 Les paramètres opératoires calculés : N, V_f, h 38
  - 3.4 Les outils et opérations 40
  - 3.4.1 Enveloppe des fraises et type de surface40
  - 3.4.2 Technologie de fraise42
  - 3.4.2.1 Matière de la partie coupante 42
  - 3.4.2.2 Fraise monobloc ou à plaquettes rapportées 43
  - 3.4.2.3 Fraise avec une coupe au centre 44
  - 3.4.2.4 Plaquettes de planage, ou racleuses 46
  - 3.4.2.5 Fraise d'ébauche ou de finition 46
  - 3.4.2.6 Lubrification par le centre fraise 47
  - 3.4.2.7 Fraise à pas variable ou à hélice variable 48
  - 3.4.2.8 Interface des fraises avec les attachements d'outils 48
  - 3.5 Stratégies de fraisage 49
  - 3.5.1 Stratégies possibles sur fraiseuse conventionnelle49
  - 3.5.2 Stratégies sur fraiseuse à commande numérique49
  - 3.5.2.1 Trajectoires circulaires uniquement 49
  - 3.5.2.2 Trajectoires hélicoïdales 51
  - 3.3.2.3 Réalisation de formes complexes 51
  - 3.3.2.4 Stratégies modernes 52
  - Chapitre 4. Le perçage55
  - 4.1 Introduction 55
  - 4.2 Les machines-outils 56
  - 4.2.1 Machine dédiée : perceuse à colonne, numérisée ou non56
  - 4.2.2 Centre d'usinage ou fraiseuse conventionnelle58
  - 4.2.3 Tour 2 axes58
  - 4.2.4 Tour CN 3 axes ou plus59
  - 4.3 Les montages 60
  - 4.4 Les paramètres d'usinage 60
  - 4.4.1 Mouvement de coupe et mouvement d'avance60
  - 4.4.2 Les paramètres opératoires61
  - 4.4.2.1 Vitesse de coupe (V_c), avance (f), profondeur de passe (a_p) 61
  - 4.4.2.2 Paramètres opératoires calculés : vitesse de rotation de broche (N) et vitesse d'avance (V_f) 61
  - 4.5 Les outils 62
  - 4.5.1 Foret hélicoïdal63
  - 4.5.2 Foret à plaquettes65
  - 4.5.3 Foret 3/465
  - 4.5.4 Foret à tête spécifique pour forage profond66
  - 4.5.5 Forets spécifiques67
  - 4.6 L'opération de perçage 68
  - 4.6.1 Pointage69
  - 4.6.2 Lamage70
  - 4.6.3 Fraisurage/chanfreinage70
  - 4.6.4 Ebavurage70
  - 4.6.5 Alésage71
  - 4.6.6 Taraudage71
  - Chapitre 5. Qualité des pièces usinées73
  - 5.1 Qualité métallurgique 73
  - 5.2 Géométrie générale 74
  - 5.2.1 En tournage, cas du chariotage74
  - 5.2.2 En tournage, cas du dressage76
  - 5.2.3 En fraisage, cas du fraisage en bout77
  - 5.2.4 En fraisage, cas des fraisages de profil ou en roulant78
  - 5.3 Qualités dimensionnelles obtenues 79
  - 5.4 Qualité d'orientation des surfaces entre elles 80
  - 5.5 Qualité de positionnement des surfaces entre elles 80
  - Chapitre 6. Les matériaux à outils de coupe83
  - 6.1 Caractéristiques générales des matériaux à outils 83
  - 6.2 Aciers rapides supérieurs 85
  - 6.3 Carbure de tungstène (WC) 88
  - 6.4 Cermet 89
  - 6.4.1 Avantages du cermet en regard du carbure de tungstène (WC-Co)89
  - 6.4.2 Inconvénients du cermet en regard du carbure de tungstène (WC-Co)90
  - 6.5 Céramiques 90
  - 6.5.1 Les céramiques pures90
  - 6.5.2 Les céramiques mixtes90
  - 6.5.3 Les céramiques renforcées91
  - 6.5.4 Les céramiques à base de nitrure de silicium91
  - 6.6 Nitrure de bore cubique (c-BN) 92
  - 6.7 Diamant (PCD et MCD) 92
  - Chapitre 7. Géométrie de la partie active des outils coupants95
  - 7.1 Introduction 95
  - 7.2 Définition des plans principaux de l'outil 98
  - 7.3 Définition des angles principaux de l'outil 99
  - 7.3.1 Définition des angles de faces99
  - 7.3.2 Définition des angles d'outil100
  - 7.4 Influence des angles principaux de l'outil 101
  - 7.4.1 Influence de l'angle de coupe latéral γ_f101
  - 7.4.2 Influence de l'angle de dépouille α_f101
  - 7.4.3 Influence de l'angle de taillant β_f103
  - 7.4.4 Influence de l'angle de pointe de l'outil ε_r104
  - 7.5 Choix d'un outil de tournage et de fraisage en fonction d'une géométrie à usiner 104
  - 7.5.1 Désignation normalisée des porte-plaquettes de tournage105
  - 7.5.2 Désignation normalisée des plaquettes amovibles106
  - 7.5.3 Géométrie des outils de fraisage108
  - 7.5.3.1 Géométrie de coupe γ_f positif et γ_p positif 109
  - 7.5.3.2 Géométrie de coupe γ_f négatif et γ_p négatif 110
  - 7.5.3.3 Géométrie de coupe γ_f négatif et γ_p positif. 110
  - 7.5.4 Géométrie des outils de perçage111
  - Chapitre 8. La lubrification en usinage113
  - 8.1 Fonctions de la lubrification en usinage 113
  - 8.2 Caractéristiques principales d'un dispositif de lubrification 114
  - 8.2.1 Les différents types de lubrifiants114
  - 8.2.2 Les différents systèmes de lubrification115
  - 8.2.2.1 L'arrosage externe par buses orientables 115
  - 8.2.2.2 L'arrosage interne par le centre de l'outil 115
  - 8.2.3 La technique de micro-lubrification116
  - 8.3 Choix d'un système de lubrification 117
  - 8.3.1 Les types d'opérations d'usinage à réaliser117
  - 8.3.1.1 Les opérations h coupe continue 117
  - 8.3.1.2 Les opérations à coupe discontinue 117
  - 8.3.1.3 Les opérations confinées 117
  - 8.3.2 Le matériau à usiner117
  - 8.3.3 Les critères de choix d'un dispositif de lubrification118
  - 8.4 Hygiène et sécurité 119
  - Chapitre 9. Efforts de coupe et puissance consommée en usinage121
  - 9.1 Paramétrisation et formulation 121
  - 9.1.1 En tournage121
  - 9.1.2 En fraisage124
  - 9.1.3 En perçage128
  - 9.2 Mesures expérimentales 132
  - 9.2.1 Mesure des efforts133
  - 9.2.2 Mesure de la puissance électrique134
  - 9.2.3 Mesure du courant de couple136
  - 9.2.4 Comparaison des moyens de mesure138
  - Chapitre 10. Dégradation des outils coupants et notion de durée de vie139
  - 10.1 Introduction 139
  - 10.2 Modes de dégradation 139
  - 10.2.1 Les mécanismes d'usure141
  - 10.2.1.1 Usure abrasive (frottement mécanique) 141
  - 10.2.1.2 Usure par adhésion (arrachement dû au collage) 141
  - 10.2.1.3 Usure par oxydation 142
  - 10.2.1.4 Usure par diffusion 142
  - 10.2.2 Les modes d'endommagement143
  - 10.2.2.1 Endommagement par fatigue 143
  - 10.2.2.2 Endommagement par fluage 143
  - 10.2.2.3 Endommagement par fissuration 144
  - 10.2.2.4 Endommagement par écaillage 144
  - 10.3 Motifs d'usure 145
  - 10.3.1 Usure en dépouille145
  - 10.3.2 Usure en cratère145
  - 10.4 Mesure de l'usure 147
  - 10.5 Loi d'usure 148
  - 10.6 Exemples 150
  - 10.6.1 Exemple en tournage150
  - 10.6.2 Exemple en fraisage151
  - Chapitre 11. Description de la zone de coupe155
  - Chapitre 12. Détermination des conditions de coupe à l'aide d'un catalogue159
  - 12.1 Forme de la plaquette 159
  - 12.2 Le matériau à usiner 160
  - 12.3 Le domaine de fonctionnement 162
  - 12.4 Évolution du domaine de fonctionnement 163
  - 12.4.1 Puissance broche163
  - 12.4.2 État de surface165
  - 12.5 Application 165
  - 12.5.1 Choix des conditions de coupe dans le cas du tournage d'ébauche165
  - 12.5.1.1 Choix de la forme de l'outil 166
  - 12.5.1.2 Choix de la nuance et de la géométrie du brise-copeaux 167
  - 12.5.1.3 Choix des conditions de coupe 168
  - 12.5.2 Choix des conditions de coupe dans le cas du tournage de finition171
  - 12.5.2.1 Choix de la forme de l'outil 171
  - 12.5.2.2 Choix de la nuance et de la géométrie du brise-copeaux 171
  - 12.5.2.3 Choix des conditions de coupe 172
  - 12.5.3 Les conditions de coupe en fraisage174
  - 12.5.3.1 Cas du surfaçage 174
  - 12.5.3.2 Cas du contournage en fraisage 179
  - 12.5.4 Choix des conditions de coupe en perçage183
  - 12.5.4.1 Définition de la classe matière 184
  - 12.5.4.2 Choix de l'outil de perçage 184
  - 12.5.4.3 Détermination des conditions de coupe 185
  - 12.5.4.4 Calcul des efforts et des paramètres de l'opération 186
  - Chapitre 13. Détermination des conditions de coupe par expérimentation189
  - 13.1 Introduction 189
  - 13.2 Tournage 190
  - 13.2.1 Détermination de Vc.min191
  - 13.2.2 Détermination du diagramme brise-copeaux192
  - 13.2.3 Essais d'usure194
  - 13.3 Fraisage 195
  - 13.3.1 Essais de qualification196
  - 13.3.2 Détermination de Vc.min196
  - 13.3.3 Détermination de l'épaisseur coupée hmax min196
  - 13.3.4 Détermination des données limites197
  - 13.3.4.1 Obtention de la section de coupe maximale : A_D.max 197
  - 13.3.4.2 Détermination du débit de copeau maximal : Q_max 197
  - 13.3.5 Essais d'usure197
  - 13.3.6 Détermination des paramètres auxiliaires197
  - 13.4 Perçage 198
  - 13.4.1 Essai de prédétermination technologique198
  - 13.4.2 Essais d'usure198
  - 13.4.3 Essais de détermination des paramètres auxiliaires199
  - 13.5 Mise en ouvre des données 199
  - Chapitre 14. Données pratiques de conditions de coupe201
  - 14.1 Les matériaux ferreux 201
  - 14.1.1 Les aciers de construction201
  - 14.1.2 Les aciers inoxydables201
  - 14.1.3 Les fontes202
  - 14.1.4 Les aciers durs et la fonte après trempe202
  - 14.2 Les non-ferreux 202
  - 14.2.1 Les alliages d'aluminium202
  - 14.2.2 Les cuivreux203
  - 14.2.2.1 L es cuivres purs 203
  - 14.2.2.2 Les alliages de cuivre (laiton, bronze) 203
  - 14.3 Les alliages de titane 203
  - 14.4 Les alliages à base de nickel : les Inconels 204
  - Fiche ressources n° 1. État de surface en usinage207
  - 1.1 Cas des faibles avances : f < 2.r_ε . sin k'_r 209
  - 1.2 Cas de fortes avances : f > 2.r_ε . sin k'_r 209
  - 1.3 Utilisation de plaquettes spéciales 210
  - Fiche ressources n° 2. Éléments de robotique industrielle211
  - 2.1 Présentation générale 211
  - 2.2 Les différentes architectures cinématiques 213
  - 2.2.1 Les robots sériels213
  - 2.2.2 Les robots parallèles213
  - 2.3 Les critères de choix d'un robot industriel 214
  - 2.3.1 Le rayon d'action214
  - 2.3.2 La masse embarquée214
  - 2.3.3 Le type de montage216
  - 2.3.4 L'indice de protection du robot216
  - 2.4 Les éléments périphériques 216
  - 2.5 Les cobots (robots collaboratifs) 217
  - 2.6 Les aspects réglementaires 219
  - 2.7 Les différents métiers associés à la robotique 221
  - 2.8 La gestion d'un projet de robotisation 222
  - Fiche ressources n° 3. Usinage des matériaux composites223
  - 3.1 Introduction 223
  - 3.2 Les différents constituants 225
  - 3.2.1 La matrice225
  - 3.2.2 Les renforts225
  - 3.2.3 Les nidas (nids d'abeilles)225
  - 3.2.4 Les charges et additifs226
  - 3.3 Usinage des composites 227
  - 3.4 Les outils 228
  - 3.4.1 Les outils coupants228
  - 3.4.1.1 Les outils en carbure de tungstène 229
  - 3.4.1.2 Les outils PCD 231
  - 3.4.2 Les outils abrasifs231
  - 3.5 Les défauts et les moyens de contrôle 232
  - 3.6 La découpe jet d'eau 234
  - 3.7 Considérations Hygiène, Sécurité et Environnement (HSE) 234
  - Fiche ressources n° 4. Cubage d'un brut237
  - 4.1 Définition 237
  - 4.2 Méthodologie proposée 238
  - 4.2.1 Outillage nécessaire238
  - 4.3 Mise en ouvre préalable 239
  - 4.3.1 Réglage des paramètres d'usinage239
  - 4.3.2 Mode de fraisage240
  - 4.3.2.1 Avalant ou opposition ? 240
  - 4.3.2.2 Orientation des efforts 241
  - 4.4 Gamme d'usinage lors du cubage 241
  - 4.4.1 Surfaçage de la face 1241
  - 4.4.2 Surfaçage de la face 2242
  - 4.4.3 Surfaçage de la face 3243
  - 4.4.4 Surfaçage de la face 4243
  - 4.4.5 Surfaçage de la face 5243
  - 4.4.5.1 Méthode avec équerre (habileté manuelle et acuité visuelle de l'opérateur) 244
  - 4.4.5.2 Méthode du double équerrage 244
  - 4.4.5.3 Méthode par fraisage de profil 246
  - 4.5 Dégauchissage d'un étau 247
  - Fiche ressources n° 5. Glossaire et formules usuelles en usinage249
Origine de la notice:
- Abes ;
- Electre

Disponible - 620.3(07) USI

Niveau 3 - Techniques

Tuyauterie industrielle
: aide-mémoire

Valcke, Marc

Les épures en génie
climatique : […]

Henry, Nicolas
(19..-....)

Usinage des pièces
mécaniques : […]

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Usinage des pièces mécaniques

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