TP : montage de roulements préchargés (Bac Pro

publié le 10 juin 2014 par Jacques RIOT [1]

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Contenu principal

Description

Le procédé de fabrication appelé fraisage est très présent dans l’industrie. En particulier, l’industrie aéronautique et automobile requiert des machines de grandes dimensions. La Figure 1 montre un exemple de structure de Machine-Outil à Commande Numérique (MOCN) dite à structure portique.

La broche de machine-outil réalise la liaison pivot entre l’outil et l’effecteur de la machine-outil ici la tête pivotante. La vue en coupe de la broche de fraisage est présentée Figure 2 avec sa nomenclature.

Un extrait du cahier des charges est donné dans le tableau suivant :

Extrait du cahier des charges
FS	Critère d'appréciation	Niveaux	Flexibilité
Guider l'outil en rotation	Mobilité autorisée	1 rotation suivant l'axe z	F1
	Raideur axiale* k_br minimale	300 N/µm	F1
	Charge axiale* F_a admissible**	-1000N<F_a<1000N	F1
	Charge radiale* F_r admissible**	-1200N<F_r<1200N	F1
	Durée avant entretien sous 80% de la charge radiale* maximale	8000h	F2

* "axiale" et "radiale" sont considérées par rapport à l'axe de symétrie de l'outil z
** appliquée à la base de l'outil, les charges radiales et axiales peuvent être combinées

Les roulements à contact oblique constituent la solution privilégiée pour répondre au cahier des charges. Ils ont l’avantage d’admettre des charges radiales et axiales. Cependant pour réaliser des liaisons de type pivot, ils doivent être au minimum montés par paire et en opposition. Nous allons aborder dans ce TP la précharge de montage de roulements, c'est-à-dire l’effort axial initial (broche au repos) appliqué sur le montage.

En se plaçant dans une phase de conception de la broche, nous définirons l’effort de précharge à appliquer pour respecter le critère de raideur axiale du cahier des charges. Nous étudierons ensuite une alternative au montage présenté en cas de détérioration prématurée.

Objectif pour l’étudiant :

Comprendre l’intérêt et le fonctionnement d’un montage de roulements préchargés.
Choisir la valeur de la précharge pour répondre à un cahier des charges
Comprendre l’intérêt de la précharge élastique

Matériel à disposition :

Sujet intégral (rendre page 3 à 8)
Animation flash (à ouvrir avec un navigateur internet, testé avec Firefox, Chrome et IE)
Document Excel pour les calculs et courbes

Savoirs, compétences et CI

Centre d'intérêt:

Référentiels par centres d'intérêt [7]
- BTS CPI [8]
  - CI-2 : Guidages et assemblages [9]
    - A-6 : Etudes des montages précontraints [10]

Compétences visées:

Référentiels par compétences [11]
- Bac Pro [12]
  - Bac Pro Maintenance des Equipements Industriels [13]
    - CP2 ANALYSER LE FONCTIONNEMENT D'UN BIEN [14]
      - CP2.2 Analyser les solutions mécaniques réalisant les fonctions opératives. [15]
    - CP3 ORGANISER ET OPTIMISER SON ACTIVITE DE MAINTENANCE [16]
      - CP3.2 Emettre des propositions d'améliorations d'un bien. [17]

Savoirs associés:

Référentiels par savoirs [18]
- Bac Pro [19]
  - Bac Pro Etude et définition de produits industriels (EDPI) [20]
    - S5 : Solutions constructives - Procédés - Matériaux [21]
      - S5.1 : Les solutions constructives associées aux liaisons [22]
        S5.1.3 : Les guidages [23]
  - Bac Pro Maintenance des Equipements Industriels [24]
    - S1 ANALYSE DES SYSTEMES MECANIQUES, ETUDE DE LEURS COMPORTEMENTS [25]

Activités professionnelles

Activités professionnelles:

Référentiels par activités professionnelles [26]
- Bac Pro [27]
  - Bac Pro Maintenance des Equipements Industriels [28]
    - A3 METTRE EN OEUVRE DES AMELIORATIONS, DES MODIFICATIONS [29]
      - T1 Proposer des améliorations ou des modifications. [30]

Fichiers et liens

Document élève (format DOCX) [31]

Document élève (format PDF) [32]

Fichier d'animation (format flash SWF) [33]

Feuille de calcul élève (format Excel XLSX) [34]

Document professeur (format DOCX) [35]

Document professeur (format PDF) [36]

Feuille de calcul professeur (format Excel XLSX) [37]

Liens:
[1] https://eduscol.education.fr/sti/utilisateurs/jacques-riot?node=4625
[2] https://eduscol.education.fr/sti/system/files/images/ressources/pedagogiques/4625/4625-figure-1.png
[3] https://eduscol.education.fr/sti/system/files/images/ressources/pedagogiques/4625/4625-figure-2.png
[4] https://eduscol.education.fr/sti/system/files/images/ressources/pedagogiques/4625/4625-copie-ecran-1.png
[5] https://eduscol.education.fr/sti/system/files/images/ressources/pedagogiques/4625/4625-copie-ecran-2.png
[6] https://eduscol.education.fr/sti/system/files/images/ressources/pedagogiques/4625/4625-copie-ecran-3.png
[7] https://eduscol.education.fr/sti/referentiel-centres-dinteret/referentiels-par-centres-dinteret
[8] https://eduscol.education.fr/sti/referentiel-centres-dinteret/bts-cpi
[9] https://eduscol.education.fr/sti/referentiel-centres-dinteret/ci-2-guidages-et-assemblages
[10] https://eduscol.education.fr/sti/referentiel-centres-dinteret/6-etudes-des-montages-precontraints
[11] https://eduscol.education.fr/sti/referentiel-competences/referentiels-par-competences
[12] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences/bac-pro
[13] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-pro/bac-pro-maintenance-des-equipements-industriels
[14] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-pro-bac-pro-maintenance-des-equipements-industriels/cp2-analyser-le
[15] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-pro-bac-pro-maintenance-des-equipements-industriels-cp2-analyser-le
[16] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-pro-bac-pro-maintenance-des-equipements-industriels/cp3-organiser
[17] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-competences-bac-pro-bac-pro-maintenance-des-equipements-industriels-cp3-organiser-0
[18] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs
[19] https://eduscol.education.fr/sti/r-f-rentiel-savoirs/bac-pro
[20] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs-bac-pro/bac-pro-etude-et-definition-de-produits-industriels-edpi
[21] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs-bac-pro-bac-pro-etude-et-definition-de-produits-industriels-edpi/s5
[22] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs-bac-pro-bac-pro-etude-et-definition-de-produits-industriels-edpi-s5/s51-les
[23] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs-bac-pro-bac-pro-etude-et-definition-de-produits-industriels-edpi-s5/s513
[24] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs-bac-pro/bac-pro-maintenance-des-equipements-industriels
[25] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-savoirs-bac-pro-bac-pro-maintenance-des-equipements-industriels/s1-analyse-des
[26] https://eduscol.education.fr/sti/referentiel-activites-professionnelles/referentiels-par-activites-professionnelles
[27] https://eduscol.education.fr/sti/referentiel-activites-professionnelles/bac-pro
[28] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-activites-professionnelles-bac-pro/bac-pro-maintenance-des-equipements-industriels
[29] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-activites-professionnelles-bac-pro-bac-pro-maintenance-des-equipements-9
[30] https://eduscol.education.fr/sti/referentiels-par-activites-professionnelles-bac-pro-bac-pro-maintenance-des-equipements-10
[31] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/4625/4625-bacpro-bts-tp-montage-precharge_0.docx
[32] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/4625/4625-bacpro-bts-tp-montage-precharge_0.pdf
[33] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/4625/4625-animation-paliers_0.zip
[34] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/4625/4625-feuille-de-calcul.xlsx
[35] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/4625/4625-bacpro-bts-corrige-tp-montage-precharge.docx
[36] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/4625/4625-bacpro-bts-corrige-tp-montage-precharge.pdf
[37] https://eduscol.education.fr/sti/sites/eduscol.education.fr.sti/files/ressources/pedagogiques/4625/4625-corrige-feuille-de-calcul.xlsx