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CHANGEUR D’OUTILSCHANGEUR D’OUTILS
1° BACCALAUREAT PROFESSIONNEL ETUDE ET DEFINITION DE PRODUITS INDUSTRIELS
E2 U2
DOSSIER C : Modification de produitsDOSSIER C : Modification de produits
8. Conception d’une partie de la nouvelle solution
Travail demandé : Achever la conception de la Achever la conception de la nouvelle version du changeur nouvelle version du changeur d’outils en définissant les d’outils en définissant les formes de la pièce « fourreau » formes de la pièce « fourreau » destinée principalement à destinée principalement à recevoir et à guider le poussoir.recevoir et à guider le poussoir.
8.1 Analyse fonctionnelle de la nouvelle solution
Afin de concevoir la pièce « fourreau » de manière FONCTIONNELLE, Afin de concevoir la pièce « fourreau » de manière FONCTIONNELLE, nous allons analyser les fonctions que devra garantir cette pièce nous allons analyser les fonctions que devra garantir cette pièce dans le sous-système de verrouillage du changeur d’outils.dans le sous-système de verrouillage du changeur d’outils.
Figure 7 : SADT, niveau A-0 du magasin
ALIMENTER ou EVACUER
LE CENTRED’USINAGEEN OUTILS
Outil usé
MAGASIN
Outil neuf
Configuration EnergieRéglage Exploitation
Nouvel outil dans la broche
Information sur l'occupation du magasin
Ancien outil rendu par la broche
8.1.1 Analyse fonctionnelle du magasin
Figure 9 : SADT du magasin, niveau A0
Niveau A0 ALIMENTER - EVACUER Point de vue OPERATEUR
Présence d’énergie
Réglage OrdresProgramme
Ordres de fonctionnement
Outilneuf
PU + PC
Outil usé
RâtelierOutils
Informations d’étatChangeur d’outils
+ Bras + Tiroir
Outils prêts à usiner
Nouvel outil
dans labroche
GERER LE FONCTIONNEMENTA1
STOCKER OUTILS
A2TRANSFERER
OUTILSA3
Ancienoutilrendu par la broche
8.1.1 Analyse fonctionnelle du magasin
Outil neuf
Outil neuf
Présence d’énergie
PRENDREDEPOSER
A31
DEPLACER
A32ALIMENTER ET EVACUERLES OUTILS
A33
Outil usé
Ancien outil
Outil usé
Nouvel outil
Nouvel outil
dans la broche
Ancienoutilrendu par la broche
Tiroir
Changeur d’outils
Niveau A3 Point de vue OPERATEURTRANSFERER OUTILS
MAGASINMAGASIN
Bras manipulateur
8.1.
1 A
nal
yse
fon
ctio
nn
elle
du
mag
asin
FP 1 : ALIMENTER / EVACUER DES OUTILS
FT 1.1 : Ouvrir / fermer la trappe
FT 1.2 : Saisir/restituer le nouvel outil
FT 1.3 : Pivoter
FT 1.4 : Saisir/restituer l'ancien outil
8.1.2 Analyse fonctionnelle du changeur d’outils
Fonction technique Solution technologique
FP 1 : ALIMENTER / EVACUER DES OUTILS
FT 1.1 : Ouvrir / fermer la trappe
FT 1.2 : Saisir/restituer le nouvel outil
FT 1.3 : Pivoter
FT 1.4 : Saisir/restituer l'ancien outil
8.1.2 Analyse fonctionnelle du changeur d’outils
Solution technologiqueFonction technique
FP 1 : ALIMENTER / EVACUER DES OUTILS
FT 1.1 : Ouvrir / fermer la trappe
FT 1.2 : Saisir/restituer le nouvel outil
FT 1.3 : Pivoter
FT 1.4 : Saisir/restituer l'ancien outil
8.1.2 Analyse fonctionnelle du changeur d’outils
Solution technologiqueFonction technique
8.1.2 Analyse fonctionnelle du changeur d’outils
FT 1.2 : Saisir/restituer le nouvel outil
FT 1.2.1 : Saisir l'outil
FT 1.2.2 : Restituer l'outil
FT 1.2.1.1 : Recevoir l'outil
FT 1.2.1.2 : Maintenir l'outil en position
Mise en position de l’outilMise en position de l’outil
MIPMIP
Solution technologiqueFonction technique
8.1.2 Analyse fonctionnelle du changeur d’outils
FT 1.2 : Saisir/restituer le nouvel outil
FT 1.2.1 : Saisir l'outil
FT 1.2.2 : Restituer l'outil
FT 1.2.1.1 : Recevoir l'outil
FT 1.2.1.2 : Maintenir l'outil en position
MIPMIP
Maintien en position de l’outilMaintien en position de l’outil
MAPMAP
FT 1.2.1.2.1 : Assurer le contact avec l'outil
FT 1.2.1.2.2 : Assurer la pérennité de ce contact
Solution technologiqueFonction technique
8.1.2 Analyse fonctionnelle du changeur d’outils
FT 1.2 : Saisir/restituer le nouvel outil
FT 1.2.1 : Saisir l'outil
FT 1.2.2 : Restituer l'outil
FT 1.2.1.1 : Recevoir l'outil
FT 1.2.1.2 : Maintenir l'outil en position
MIPMIP
Maintien en position de l’outilMaintien en position de l’outil
MAPMAP
FT 1.2.1.2.1 : Assurer le contact avec l'outil
FT 1.2.1.2.2 : Assurer la pérennité de ce contact
FT : Etablir une liaison pivot disque / bras
JJJ Disque
J Bras
GlissantGlissant
Solution technologiqueFonction technique
8.1.2 Analyse fonctionnelle du changeur d’outils
FT 1.2 : Saisir/restituer le nouvel outil
FT 1.2.1.1 : Recevoir l'outil
FT 1.2.1.2 : Maintenir l'outil en position
FT 1.2.1.2.1 : Assurer le contact avec l'outil
FT 1.2.1.2.2 : Assurer la pérennité de ce contact
FT 1.2.1 : Saisir l'outil
FT 1.2.2 : Restituer l'outil
FT 1.2.2.1 : Déverrouiller le contact
FT 1.2.2.2 : Permettre l'extraction de l'outil
FT : Etablir une liaison pivot disque / bras
FT : Etablir une liaison complète et temporaire disque / bras
Solution technologiqueFonction technique
Sous-ensemble « Fourreau » Sous-ensemble « Fourreau » constitué des pièces :constitué des pièces :
++
++FOURREAU + vis +FOURREAU + vis +
……?
PoussoirPoussoir
RessortRessort
8.1.2 Analyse fonctionnelle du changeur d’outils
Sous-ensemble « Fourreau » constitué des pièces :Sous-ensemble « Fourreau » constitué des pièces :
PoussoirPoussoir
Vis de Vis de maintienmaintien
Vis de Vis de pressionpression
CoussinetCoussinetVis de tarageVis de tarage
RessortRessort
8.1.2 Analyse fonctionnelle du changeur d’outils
PoussoirPoussoirVis de maintienVis de maintien
Vis de pressionVis de pression
CoussinetCoussinet
Vis de tarageVis de tarage RessortRessort
Sous-ensemble « Fourreau » montéSous-ensemble « Fourreau » monté
- Fourreau à concevoir -- Fourreau à concevoir -
8.1.2 Analyse fonctionnelle du changeur d’outils
FT 1.2 : Saisir/restituer le nouvel outil
FT 1.2.1.1 : Recevoir l'outil
FT 1.2.1.2 : Maintenir l'outil en position
FT 1.2.1.2.1 : Assurer le contact avec l'outil
FT 1.2.1.2.2 : Assurer la pérennité de ce contact
FT 1.2.1 : Saisir l'outil
FT 1.2.2 : Restituer l'outil
FT 1.2.2.1 : Déverrouiller le contact
FT 1.2.2.2 : Permettre l'extraction de l'outil
FT : Etablir une liaison pivot disque / bras
FT : Etablir une liaison complète et temporaire disque / bras
Solution technologiqueFonction technique
Sous-ensemble « Fourreau » Sous-ensemble « Fourreau » constitué des pièces :constitué des pièces :
Fourreau, Fourreau,
poussoir, poussoir,
ressort, ressort,
coussinet, coussinet,
vis de tarage, vis de tarage,
vis de maintien, vis de maintien,
vis de pression.vis de pression.
8.2 Conception du fourreau
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Lier le fourreau au bras
Solution technologiqueFonction technique
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
Consignes :Consignes :
A partir des fichiers Solidworks A partir des fichiers Solidworks disponibles sur les postes disponibles sur les postes informatiques, retrouver le informatiques, retrouver le diamètre extérieur du fourreau diamètre extérieur du fourreau et modifier sa valeur dans le et modifier sa valeur dans le fichier pièce fichier pièce
« B_Fourreau.sldprt ».« B_Fourreau.sldprt ».
Sur ce fichier, la première Sur ce fichier, la première fonction est commencée et fonction est commencée et quelques plans vous sont quelques plans vous sont
donnés pour la construction.donnés pour la construction.
Il vous reste à achever sa Il vous reste à achever sa construction en suivant les construction en suivant les
consignes qui suivent.consignes qui suivent.
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Lier le fourreau au bras
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
Consignes :Consignes :
Dans le fichier Dans le fichier « fourreau.sldprt »,« fourreau.sldprt »,
Se positionner dans le plan 7. Se positionner dans le plan 7. Esquisser n’importe où sur ce Esquisser n’importe où sur ce plan un cercle. Contraindre plan un cercle. Contraindre ensuite le CENTRE du cercle afin ensuite le CENTRE du cercle afin qu’il soit coïncident avec les qu’il soit coïncident avec les plans suivants :plans suivants :
Plan d’arrêt et Plan 5Plan d’arrêt et Plan 5
Contraindre enfin le diamètre du Contraindre enfin le diamètre du cercle à 8 mm et réaliser un cercle à 8 mm et réaliser un enlèvement de matière borgne enlèvement de matière borgne sur 5 mm avec une dépouille sur 5 mm avec une dépouille pendant l’extrusion de 45°.pendant l’extrusion de 45°.
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Lier le fourreau au bras
Dans l’arbre de construction, vous nommerez cette fonction « Passage vis de maintien ».
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Autoriser le passage du disque
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
Consignes :Consignes :
Dans le fichier Dans le fichier « B_Fourreau.sldprt »,« B_Fourreau.sldprt »,
concevoir cette fonction.concevoir cette fonction.
CdCF : CdCF :
Laisser un jeu de 2 mm de Laisser un jeu de 2 mm de chaque côté du disque.chaque côté du disque.
L’encoche est située à 4 mm du L’encoche est située à 4 mm du centre du fourreau.centre du fourreau.
Dans l’arbre de construction, Dans l’arbre de construction, vous nommerez cette fonction vous nommerez cette fonction
« Passage disque ».« Passage disque ».
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Autoriser le passage du disque
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Guider en translation le poussoir
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Autoriser le passage du disque
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
Consignes :Consignes :FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Guider en translation le poussoir
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Autoriser le passage du disque
Dans le fichier Dans le fichier « B_Fourreau.sldprt »,« B_Fourreau.sldprt »,
concevoir cette fonction.concevoir cette fonction.
Retrouver les dimensions du Retrouver les dimensions du coussinet qui guide le poussoir.coussinet qui guide le poussoir.
La portée cylindrique qui reçoit La portée cylindrique qui reçoit le coussinet a une longueur de le coussinet a une longueur de
25.5 mm.25.5 mm.
Dans l’arbre de construction, Dans l’arbre de construction, vous nommerez cette fonction vous nommerez cette fonction
« Passage coussinet ».« Passage coussinet ».
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Guider en translation le poussoir
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Arrêter en translation le poussoir
FT : Mettre en position le poussoir
FT : Autoriser le passage du disque
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
Consignes :Consignes :
Dans le fichier Dans le fichier « B_Fourreau.sldprt »,« B_Fourreau.sldprt »,
concevoir cette fonction.concevoir cette fonction.
Etant donné la forme du Etant donné la forme du dessous de la tête du poussoir, dessous de la tête du poussoir, vous réaliserez une extrusion vous réaliserez une extrusion
avec enlèvement de matière sur avec enlèvement de matière sur une profondeur de 3.4 mm, avec une profondeur de 3.4 mm, avec une dépouille vers l’extérieur de une dépouille vers l’extérieur de
58° pendant l’extrusion.58° pendant l’extrusion.
Dans l’arbre de construction, Dans l’arbre de construction, vous nommerez cette fonction vous nommerez cette fonction
« Portée cônique ».« Portée cônique ».
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Guider en translation le poussoir
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Arrêter en translation le poussoir
FT : Mettre en position le poussoir
FT : Autoriser le passage du disque
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Guider en translation le poussoir
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Arrêter en translation le poussoir
FT : Mettre en position le poussoir
FT : Maintenir en position le poussoir
FT : Autoriser le passage du ressort
FT : Recevoir la vis de tarage
FT : Autoriser le passage du disque
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
Consignes :Consignes :
Dans le fichier Dans le fichier « B_Fourreau.sldprt »,« B_Fourreau.sldprt »,
concevoir cette fonction.concevoir cette fonction.
Le diamètre de passage sera fixé Le diamètre de passage sera fixé à 21 mm.à 21 mm.
Dans l’arbre de construction, Dans l’arbre de construction, vous nommerez cette fonction vous nommerez cette fonction
« Passage ressort ».« Passage ressort ».
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Guider en translation le poussoir
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Arrêter en translation le poussoir
FT : Mettre en position le poussoir
FT : Maintenir en position le poussoir
FT : Autoriser le passage du ressort
FT : Recevoir la vis de tarage
FT : Autoriser le passage du disque
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Guider en translation le poussoir
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Arrêter en translation le poussoir
FT : Mettre en position le poussoir
FT : Maintenir en position le poussoir
FT : Autoriser le passage du ressort
FT : Recevoir la vis de tarage
FT : Mettre en position la vis
FT : Maintenir en position la vis
FT : Autoriser le passage du disque
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Guider en translation le poussoir
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Arrêter en translation le poussoir
FT : Mettre en position le poussoir
FT : Maintenir en position le poussoir
FT : Autoriser le passage du ressort
FT : Recevoir la vis de tarage
FT : Mettre en position la vis
FT : Maintenir en position la vis
FT : Autoriser le passage du disque
Consignes :Consignes :
Dans le fichier Dans le fichier « B_Fourreau.sldprt »,« B_Fourreau.sldprt »,
concevoir cette fonction.concevoir cette fonction.
Pour cela,Pour cela,
retrouver le diamètre extérieur retrouver le diamètre extérieur de la vis.de la vis.
Dans l’arbre de construction, Dans l’arbre de construction, vous nommerez cette fonction vous nommerez cette fonction
« Taraudage ».« Taraudage ».
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Guider en translation le poussoir
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Arrêter en translation le poussoir
FT : Mettre en position le poussoir
FT : Maintenir en position le poussoir
FT : Autoriser le passage du ressort
FT : Recevoir la vis de tarage
FT : Mettre en position la vis
FT : Maintenir en position la vis
FT : Autoriser le passage du disque
Consignes :Consignes :
Dans le fichier Dans le fichier « B_Fourreau.sldprt »,« B_Fourreau.sldprt »,
concevoir cette fonction.concevoir cette fonction.
Comme précédemment, pour Comme précédemment, pour le trou de passage de la vis de le trou de passage de la vis de maintien, esquisser un cercle maintien, esquisser un cercle sur le plan 7 et contraindre le sur le plan 7 et contraindre le
centre de ce cercle à être centre de ce cercle à être coïncident au plan 5. coïncident au plan 5.
Contraindre enfin le centre du Contraindre enfin le centre du cercle à une distance de 7.5 cercle à une distance de 7.5
mm du bord de la pièce.mm du bord de la pièce.
Dans l’arbre de construction, Dans l’arbre de construction, vous nommerez cette fonction vous nommerez cette fonction « Passage vis de pression ».« Passage vis de pression ».
8.2 Conception du fourreau
Solution technologiqueFonction technique
FT : Etablir une liaison complète temporaire disque bras
FT : Mettre en position le fourreau
FT : Maintenir en position le fourreau
FT : Guider en translation le poussoir
FT : Lier le fourreau au bras
FT : Arrêter en translation le poussoir
FT : Mettre en position le poussoir
FT : Maintenir en position le poussoir
FT : Autoriser le passage du ressort
FT : Recevoir la vis de tarage
FT : Mettre en position la vis
FT : Maintenir en position la vis
FT : Autoriser le passage du disque
Consignes :Consignes :
Pour des raisons de sécurité et Pour des raisons de sécurité et de facilité de montage, casser de facilité de montage, casser
tous les angles vifs :tous les angles vifs :
Chanfrein de 1mm à 30°Chanfrein de 1mm à 30°
8.3 Assemblage du sous-ensemble « fourreau »Enfin, finir par assembler le fourreau ainsi que toutes les autres Enfin, finir par assembler le fourreau ainsi que toutes les autres pièces en respectant les consignes suivantes :pièces en respectant les consignes suivantes :
Tout d’abord, le système de verrouillage du bras supérieur sera Tout d’abord, le système de verrouillage du bras supérieur sera assemblé dans une position verrouillée, alors que sur le bras assemblé dans une position verrouillée, alors que sur le bras inférieur, il sera assemblé dans une position déverrouillée.inférieur, il sera assemblé dans une position déverrouillée.
Pour cela, on simulera la compression du ressort par l’utilisation Pour cela, on simulera la compression du ressort par l’utilisation d’un ressort plus long dans le système du bras supérieur (ressort d’un ressort plus long dans le système du bras supérieur (ressort 2x14x19) et donc plus court dans le système du bras inférieur 2x14x19) et donc plus court dans le système du bras inférieur (ressort 2x14x15). Les autres pièces restant bien entendu (ressort 2x14x15). Les autres pièces restant bien entendu inchangées.inchangées.
Réaliser donc ces deux assemblages en utilisant les contraintes Réaliser donc ces deux assemblages en utilisant les contraintes appropriées.appropriées.
Fin de l’activité de conception.Fin de l’activité de conception.