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TN23-Etudes des fabrications TD5 : Elaboration d’un APEF
Page 1 Automne 2008
T.D. 5
Elaboration d’un A.P.E.F.
1. OBJECTIFS DU T.D. :
•Rechercher un ordre logique d’usinage d’une pièce dans un contexte de production série ;
•Faire un choix des moyens de production ;
•Rédiger un avant projet d’étude de fabrication (APEF) ;
•Mentionner les cotes fabriquées.
2. PIECE ETUDIEE :
•La pièce étudiée a fait l’objet du TD1, il s’agit de la CHAPE de sabot ;
•Le dessin de définition de produit, complété du recensement et du repérage des surfaces estdonné sur document au format A3 (voir TD1) ;
•La matière constituant la pièce est une fonte à graphite lamellaire : EN-GJL200 ;
•Il est donné également le graphe de cotation.
3. DONNEES SUPPLEMENTAIRES :
a. Les pièces sont fabriquées par séries de 600 par mois et ceci pendant 5 ans ;
b. Les pièces brutes sont obtenues par moulage sable. Aucun alésage ne vient de fonderie.
c. Le déport au plan de joint est de 0,15mm.
d. Dépouilles : 2% en plus.e. La surépaisseur moyenne est de 2mm.
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4. TRAVAIL A EFFECTUER :
A partir du tableau donnant les repères des opérations élémentaires d’usinage ainsi que les propositions de regroupement :
a. Compléter le tableau d’analyse des contraintes de séquence. Ceci se fera en utilisant legraphe de cotation donné en corrigé.
b. Rechercher les différents niveaux, permettant de proposer une solution possible à l’usinagede cette pièce. Effectuer un diagramme « type Gantt » regroupant les surfaces de mêmenature et pouvant être réalisées sur un même moyen de production :
• UNIQUEMENT sur des machines TRADITIONNELLLES,
c. Rechercher le référentiel de départ de brut, en utilisant le tableau page suivante. Justifier votre choix.
d. Rédiger l’A.P.E.F. en utilisant les documents donnés dans les pages suivantes.
5. PARC MACHINES DE L’ATELIER :
Le parc machines disponible est :
a. Tour semi-automatique à tourelle revolver, avec tourelles à l’avant et à l’arrière,
b. Tour CNC deux axes et trois axes,
c. Centre de tournage 3 axes (X, Z et C) avec des outils rotatifs sur la tourelle porte-outils,
d. Fraiseuse de production à broche verticale,
e. Fraiseuse de production à broche horizontale,
f. Fraiseuse CNC trois axes à broche verticale et magasins d’outils,
g. Centre d’usinage 4 axes à broche horizontale,
h. Perceuse sensitive,
i. Perceuse multibroches en ligne, dont une broche est dotée d’un système de taraudage,
j. Perceuse à colonne à broches multiples,k. Brocheuses horizontale et verticale.
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Page 3 Automne 2008
GRAPHE DE COTATION
F3
F1
F2
F6i
A1
A2
F5
B1
B4
Surfaces brutes
Surfaces usinées
B3
B2 F4
A3
A4-1
14,25±0,25
0 , 0
30,05
0,03
∅0,3
∅0,2
∅0,2
∅0,2
F1 F2
F1 F2 F3
0,051
38,8
33±0,3 E
16,2±0,6
17,5±0,545H10
35 17
25 48
25 3
15+0,50
A4-2
∅0,3
0,9
0,5
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Page 4 Automne 2008
DETERMINATION DES OPERATIONS D’USINAGE
Tableau N°1 Nom : TN23 Nature des opérationsRepère des
surfaces Etat desurface
Spécification et inter. de tolérance Repère d’analyse des
opérations
F1 Ra 3,2 0,5 ; 0,6 E
F2 Ra 3,2 0,05 ; 1 ; 0,9JF
F3 Ra 3,2 1; 0,03 ; 0,05HF
F5 Ra 3,2 0,5
F4 Ra 3,2 H10 ; 0,03 IF
A1 Ra 1,6∅0,2 ; 1,2 ; H7
A1E ; A1FA2 Ra 6,3 ∅0,2 ; H10 A2F
A3 Ra 6,3 ∅0,2 ; H10 A3F
A4i Ra 6,3 ∅0,3
F6i Ra 6,3 0,5GiF (i=1,2)
Associations évidentesSurfaces associées Repères d’analyse Raisons de l’association
(A4i ; F6i) (A4iF ; F6iF) = GiF Fraise à lamer avec pilote
(F3 ; F5) (F3F ; F5F) = HF Fraise 3 tailles ou Fraise 2 tailles.
(F4 ; F5) (F4F ; F5F) = IF Fraise 3 tailles ou Fraise 2 tailles.
(F1 ; F2) (F1F ; F2F) = JF Fraise 2 tailles ou Fraise 3 tailles.
Groupement
Groupement
Groupement
Groupement
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Page 5 Automne 2008
ANALYSE DES CONTRAINTES DE SEQUENCE
Tableau N°2 Nom : TN23
Contraintes de position Contraintes technologiquesContrainteséconomiquesOpération
usinage
Reprise Opérat. T. Th.Divers(bavures...)
Moindre
usinages
Opti.
Cond. decoupe
JF B1 B1, B3 B4
HF B2,A1F
JF
IF A1F,HF
HF
A1E B3 JF
A1F B3 JF A1E
A2F HF, JF JF
A3F HF, JF JF
GiF(i=1,2)
JFA2F,A3F
A2F,A3F
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Page 6 Automne 2008
RECHERCHE DES DIFFERENTS NIVEAUX
Nom : TN23
Rep.
B1
B2
B3
B4
JF B1, B4, B3 N1
HF B2, A1F, JF A1F, JF A1F A1F N4
IF A1F, HF A1F, HF A1F, HF A1F, HF HF N5
A1E B3, JF JF N2
A1F B3, JF, A1E JF, A1E A1E N3
A2F JF, HF JF, HF HF HF HF N5
A3F JF, HF JF, HF HF HF HF N5
GiFJF, A2F,
A3FJF, A2F,
A3FA2F, A3F A2F, A3F A2F, A3F A2F, A3F N6
N1 N2 N3 N4 N5 N6
JF A1E A1F HF IF
A2F GiF
A3F
PHASE 20: FRAISAGE
JF
PHASE 30: PERÇAGE-ALÉSAGE
A1E, A1F
PHASE 40: FRAISAGE
HF, IF (Fraise 3 tailles)
PHASE 50: PERÇAGE-LAMAGE
A2F, A3F, GiF
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CHOIX DES SURFACES DE DEPART D’USINAGE Nom :
Relations Nombre de degrés de liberté pouvant êtreéliminés à partir de la surface brute
D i r e c t i o n s
Repère de lasurface brute
Repère de lasurface usinée
Désignationde la relation
Intervalle detolérance
Forme de la surface k Nombre possible
Nature du br-Etat de sur-Plan de joi-Dépouilles
déport
B3 A1 16,2 1,2 Plan 12x70mm k3y= 10k3z= 58
3Pts Dépouillé
B3 F2 // 1 Plan 12x70mmk3y= 12k3z= 70
3Pts Dépouillé
B4 F2 38,8 0,9 Plan 18x50mmk4y= 20k4z= 56
3Pts Dépouillé
Ox
B1 F1 33 0,6 Plan 60x60mmk1x= 100k4z= 100 3Pts Paral. S.
B1 F1 // 0,5 Plan 60x60mmk1x= 120k1z= 120
3Pts Paral. S.Oy
B2 F3 17,5 1 Plan 70x15mmk1x= 70k1y= 15
3Pts Dépouillé
Oz
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Ensemble :
Elément : ChapeAVANT PROJET
D’ETUDE DE
FABRICATION Matière : EN-GJL200
Nom : J. BLANC Nombre : 600 pièces
par mois pendant 5 ans
Brut : moulage sable
BUREAU DES
METHODES
1
5
N° DE
PHASE
DESIGNATION DES
PHASES, SOUS-PHASE ET
OPERATIONS
MACHINES-OUTILS EQUIPEMENTS,
OUTILS, VERIFICATEURS
SCHEMA DE LA PHASE
10 CONTROLE DU BRUT
Mise en position :
.Appui plan sur B1, 3 points (1,2,3)..Orientation sur B3, 2 points (4,5)..Butée sur B2, 1 point(6).
Opérations :
a. Contrôler les cotes.
MontageCB10
MMT
b x 1
1
3
24
5
6
1
23
4 5
66
1
2 3
4 5
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Ensemble :
Elément : ChapeAVANT PROJET
D’ETUDE DE
FABRICATION Matière : EN-GJL200
Nom : J. BLANC Nombre : 600 pièces
par mois pendant 5 ans
Brut : moulage sable
BUREAU DES
METHODES
2
5
N° DE
PHASE
DESIGNATION DES
PHASES, SOUS-PHASE ET
OPERATIONS
MACHINES-OUTILS EQUIPEMENTS,
OUTILS, VERIFICATEURS
SCHEMA DE LA PHASE
20 FRAISAGE
Mise en position :
.Appui plan sur B1, 3 points (1,2,3)..Orientation sur B3, 2 points (4,5)..Butée sur B2, 1 point(6).
Opérations :
a. Surfacer-Dresser finition F1F et F2F
Fraiseuse brocheverticale
FV20
Fraise 2 taillesT1 ∅63mm
1
3
2
6
4
cf2
c f 1
2,3
1
4, 5
cf3 B1
c f 4
B 3
c f 5
F 1
T1
Vf
6
5
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Ensemble :
Elément : ChapeAVANT PROJET
D’ETUDE DE
FABRICATION Matière : EN-GJL200
Nom : J. BLANC Nombre : 600 pièces
par mois pendant 5 ans
Brut : moulage sable
BUREAU DES
METHODES
3
5
N° DE
PHASE
DESIGNATION DES
PHASES, SOUS-PHASE ET
OPERATIONS
MACHINES-OUTILS EQUIPEMENTS,
OUTILS, VERIFICATEURS
SCHEMA DE LA PHASE
30 PERÇAGE-ALESAGE
Mise en position :
.Appui plan sur F1, 3 points (1,2,3)..Orientation sur F2, 2 points (4,5)..Butée sur B2, 1 point(6).
Opérations :
a. Percer ébauche deA1E.
b. Déplacement dumontage sous la2ème broche. Retraitdu canon de
perçage.
c. Aléser finition deA1F.
Perceuse à broches multiples
en ligne
Montage PA30avec des canons
de perçageamovibles
(canon de perçagespécial pour
permettre de percer sur unesurface brute en
dépouille)
ForetT1 : ∅15mm
Alésoir T2 : ∅16H72,3
1
4,5
6
cf7
c f 6
6
5
4
1
2
3
cf8
T1 T2
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Ensemble :
Elément : ChapeAVANT PROJET
D’ETUDE DE
FABRICATION Matière : EN-GJL200
Nom : J. BLANC Nombre : 600 pièces
par mois pendant 5 ans
Brut : moulage sable
BUREAU DES
METHODES
4
5
N° DE
PHASE
DESIGNATION DES
PHASES, SOUS-PHASE ET
OPERATIONS
MACHINES-OUTILS EQUIPEMENTS,
OUTILS, VERIFICATEURS
SCHEMA DE LA PHASE
40 FRAISAGE
Mise en position :
.Appui plan sur F1, 3 points (1,2,3)..Orientation sur F2, 2 points (4,5)..Butée sur B2, 1 point(6).
Opérations :
a. Surfacer-Dresser finition de F3F, F4Fet F5F.
Fraiseuse à brochehorizontale
Montage FH40
Train de fraises 3tailles
T1
T1
2,31
4,5
5
4
1
2
3
cf9
c f 1 0
c f 1 2
F 2
c f 1 1
F 1
c f 1 3
F 3
6
6
c f 1 0 ’
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Ensemble :
Elément : ChapeAVANT PROJET
D’ETUDE DE
FABRICATION Matière : EN-GJL200
Nom : J. BLANC Nombre : 600 pièces
par mois pendant 5 ans
Brut : moulage sable
BUREAU DES
METHODES
5
5
N° DE
PHASE
DESIGNATION DES
PHASES, SOUS-PHASE ET
OPERATIONS
MACHINES-OUTILS EQUIPEMENTS,
OUTILS, VERIFICATEURS
SCHEMA DE LA PHASE
50 PERÇAGE-LAMAGE
Mise en position :
.Appui plan sur F1, 3 points (1,2,3)..Orientation sur F2, 2 points (4,5)..Butée sur F3, 1 point(6).
Opérations :
a. Percer finition deA2F.
b. Déplacement dumontage pour le2ème trou.
c. Percer finition deA3F.
d. Déplacementmontage sous la2ème broche. Retraitdes canons de
perçage.
e. Lamer finition deA4-i.
Perceuse à broches multiples
en ligne
Montage PL50avec des canons
de perçageamovibles
ForetT1 : ∅14,5H10
ForetT1 : ∅14,5H10
Fraise à lamer T2 : ∅20,5mmavec pilote de∅14,5mm
T1 T2
c f 1 4
5
4
1
2
3
2,3 1
4,5
6
6
c f 1 8
c f 1 7
cf19 F1 F2 F3cf15
cf16