Efforts Et Puisance de Coupe

8/3/2019 Efforts Et Puisance de Coupe

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TGM Sciences et Techniques Industrielles Page 1 sur 7Productique Cours

Gnie Mcanique Terminale

Efforts et puissance de coupe-prof.doc

1.EFFORTS DE COUPELtude et l'approximation des efforts de coupe sont ncessaires pour choisir les outilset dimensionner le porte pice; leurs directions permettent de dterminer le sens de dplacementdes outils afin que les appuis du montage s'opposent ces efforts.

A - CAS DU TOURNAGE :Leffort de coupe Ft exerc par la pice sur loutil admet troiscomposantes :

Fc : effort tangentiel de coupe d au mouvement de

coupe.Ft : effort tangentiel davancement d au mouvement

davance.Fa :effort radial d la profondeur de passe.

La composante la plus importante est Fc.

Cet effort sexprime par la relation :

Fc = Kc . a . f

daN daN/mm2 mm mm/tr

Kc : pression spcifique de coupe fonction delpaisseur du copeau (h) et du matriau usin.

a :valeur de la profondeur de passe. f :valeur de lavance.

Kc en daN/mm2

paisseur de copeauMatires0,1 0,2 0,4 0,8

E 26 360 260 190 140E 36 400 290 210 150A 60 420 300 220 160

XC 38 XC 42 320 230 170 125XC 70 390 285 205 150

Acier Inox 520 375 270 190Ft10 - Ft15 190 136 100 70Ft20 Ft25 290 210 150 110

Fontes allies 325 230 170 120Fontes mallables 240 175 125 9

Laiton 160 115 85 60Bronze 340 245 180 130

Alliage alu Rr < 19 115 85 60 45

Alliage alu 19 < Rr < 27 140 100 70 50

Exercice :

Soit une opration de chariotage avec unoutil couteau sur un axe en Ft10

(diamtre brut : 100 mm, diamtre usin :96 mm).Lusinage se fera dans les conditionssuivantes :

Vc = 20 m/minf = 0,4 mm /tr

Kc = 100 daN/mm

Fc = 100 2 0,4 = 80 daN
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B - CAS DU FRAISAGE :Leffort tangentiel par dent, d Vc, est donn par lamme formule quen tournage.

Seule la dmarche de recherche de la valeur de Kc

change.

(Lpaisseur du copeau varie ; donc on dterminehm)

Exercice :

Soit un fraisage effectuer surune pice en A70 de largeurar = 80 mm avec une fraise dediamtre :100 mm (8 dents).Vc = 20 m / min

Langle de coupe est de -1,lavance est de0,2 mm/dent/tr,la pntration est de 1 mm

tape 1 :Kc = 260 daN/mm

tape 2 : = -16dcart (plus grand)Kc(provisoire) =

260 (260 9/100) =236,6 daN/mm

tape 3 :ar/D = 80 / 100 = 0,8

f = 0,2 mm/dent/trhm = 0,16 mm

tape 4 :fh = 1,1

tape 5 :Kc = 236,6 * 1,1 =260.26 daN/mm

Fc = 260.26 * 1 * 0.2 =

52,052 daN

hm


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C - CAS DU PERCAGE :

Le schma ci-contre donne une reprsentation de lasituation des efforts s'exerant sur chacune desartes.On peut s'apercevoir de l'importance d'un bonafftage : en effet une dissymtrie des artesprovoquerait un cart entre les efforts Fa surchacune d'elles et par l mme une dviation de latrajectoire.Pour les utilisations courantes, les faibles puissancesmises en jeu ne justifient pas de calcul.

2.PUISSANCE DE COUPEOn distingue deux puissances :

LA PUISSANCE DE COUPE (Pc) :

Elle dpend principalement de la vitesse de coupe (Vc) et de l'effort tangentiel de coupe

(Fc).

LA PUISSANCE AU MOTEUR (Pm)

Elle est fonction du rendement de la chane cinmatique.

PcPm=

Les deux diagrammes proposs ci-aprs permettent de dterminer :

soit la puissance de la machine si les paramtres de coupe sont dj dterminssoit un des paramtres si la machine est impose.


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A - CAS DU TOURNAGE :

Abaque de calcul de puissance en tournage

Exercice :En utilisant les donnes et rsultats de lexemple ci-dessus et les renseignements suivants :Angle dattaque : 90

Rendement 0,7 >0

Reproduire la dmarche de lexemple.

(en kW)


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Exercice :

a = 2 mm f = 0,4 mm/trVc = 20 m/minKc = 100 daN/mm

Angle dattaque : 90Rendement : 0,7

< 0

(en kW)


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B - CAS DU FRAISAGE :Abaque de calcul de puissance en fraisage


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Exercice :

Kc = 260 daN/mmar = 80 mmVc = 20 m/min

fraise de diamtre :100 mm (8 dents)

angle de coupe est de -1lavance de 0,2 mm/dent/trpntration est de 1mm

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