Contenu du cours

Contenu du cours

Bloc 1.Introduction à l’usinage

1. L’usinage : historique, avantages et inconvénients
2. Mécanique de l’usinage (coupe orthogonale et coupe oblique et efforts de coupe)
3. Formation de copeaux
4. Défi de l’usinage et propriétés des matériaux
5. Guide de design pour l’usinage

Bloc 2.Usure, durée de vie des outils et usinabilité des matériaux; et système de lubrification

1. Les outils de coupe (matériaux, géométries)
2. La lubrification (abondante, minimal, MQL)
3.  Usinabilité des matériaux

Bloc 3.Usinage particulier/spécifique

1. Micro-usinage et Usinage de précision
2. Usinage de très haute précision
3. Usinage de pièce optique
4. Application à l’usinage des pièces optique

Bloc 4.Surveillance et contrôle de l’usinage

1. Types de surveillance
2. Capteurs et modes de surveillance
3. Systèmes d’acquisition des données
4. Contrôle des machines;

Bloc 5.Considération économique et optimisation de l’usinage

1. La précision et son coût
2. Modélisation des coûts d’usinage
3.  Analyse économique
4. Optimisation des conditions d’usinage

Examen intra – 19th Octobre 2018.

Bloc 6. Modélisation de l’usinage

1. Modèles physique de génération des copeaux
2. Modèles physique des efforts de coupe, température
3. Torque et puissance des machine d’outils

Bloc 7.Intégrité de surface des pièces usiné et procédé de parachèvement ;

1. Précision et de la qualité des pièces (fini, tolérances, contraintes résiduelles)
2. Bavures et L’ébavurage des pièces

Bloc 8.Machines et outillage pour l’UGV

1. Les machines (types, structures, moteurs, performance)
2. Les porte-outils et les broches; équilibrage des outils.
3. Vibrations (chatter, modélisation, fonctions de transfert, analyse modale et autre moyens de lutte contre la vibration)
4. Déflection de l’outils
5. Contraintes imposées par l’UGV

Bloc 9.Cas particuliers: -

1. Usinage d’alliage léger / Usinage de superalliage
2. Usinage de composite
3. Usinage dur et rectification

Bloc 10.Nouvelles technologies d’usinage

1. Usinage et industrie 4.0
2. Usinage intelligent (contrôle adaptatif, suppression des vibrations, détection on des bris et de l’usure des outils).
3. Usinage non-conventionnelle
4. L’usinage hybride : assisté par cryogénie, plasma, laser, phase pâteuse, etc…

Travaux pratiques & laboratoire : TP et Laboratoires portant sur l’analyse des efforts de coupe, les vibrations, la formation des copeaux, l’usinabilité des matériaux.

A. Visionnement et discussions de différentes vidéos sur l'usinage

• Incluant les procédés, outils, usinage, lubrification et formation des copeaux

Travail typique après visionnement.

• Se mettre par groupe de 3 et discuter du visionnement en vue de produire un rapport résumant les vidéos visionnées et discutées,
• Procédés, principes et limitations;
• Inconvénients des procédés;
• Analyse de procédés concurrents : principes, avantages et effets sur le matériau et la pièce;
• Aspects santé/sécurité du procédé
• Aspects économiques;
• Propriétés des matériaux mis en jeu,
• Stratégies nouvelles apprises à travers la vidéo
• Vide technologique (Technological gaps) : Qu’est ce qui serait u le selon vous et qui n’est pas encore fait? Suggérer un test qui perme rait selon vous de recueillir des informations pour remplir ce vide.

• Produire un rapport d’une dizaine de pages max et le remettre au début du prochain TP/Laboratoire; Ne pas oublier de faire une recherche bibliographique pour compléter le rapport.

B. Optimisation de l'usinage d'une pièce faisant intervenir plusieurs opérations d'usinagne et machines outils

• Préparation de la gamme d’usinage détaillée (Machining sequence)
  • Choix des outils de coupe (exploration des catalogues de différents fabricants d’outils de coupe)
  • Choix des machines (exploration de la bibliothèque de DFMA)
  • Choix des conditions de coupe (exploration des catalogues de différents fabricants d’outils de coupe)
  • Choix de gabarits (choice of template)
  • Choix des opérations de coupe en fonction des spécifications du design
• Analyse DFM :
  • Calcul du coût et temps d’usinage
  • Analyse de sensibilité au choix de l’outil de coupe et machines-outils

C. Analyse de la stabilité de la coupe durant l'alésage de l'alliage d'aluminium 7075-T6

• Opération d’alésage avec boring bar
• Acquisition des signaux de vibration (et acoustique si possible)
• Tester deux types d’inserts induisant différents types de mécanismes de formation de copeaux (continue et fragmenté)
• Étudier l’effet de variation de longueur en porte-à-faux

D. Étude de la stabilité et distorsion en usinage à haute vitesse de l'alliage d'aluminium aéronautique 7050-T7451

• Étudier l’effet de stratégies d’usinage sur la vibration et la distorsion des pièces minces
• Acquisition de forces et signaux vibratoires
• Mesure de distorsion
• Développement et implémentation d’un modèle de forces mécanistiques en fraisage

Sans objet.