BDM CH05

CHAPITRE 05
ETABLISSEMENT D'UN PROCESSUS COMPLET DE

FABRICATION D'UN PRODUIT ET CONCEPTION DES
GAMMES D'USINAGE
5.1. Introduction
La rédaction d'un projet de gamme est, dans un premier temps, l'objectif à atteindre.
L'élaboration complète de la gamme (étude détaillée des phases, description des outillages,
détermination des temps, etc.) est réalisée dans un deuxième temps.
L'élaboration d'un projet de gamme nécessite l'analyse et la compréhension de toutes les
exigences du dessin de définition, leur traduction en langage technique de réalisation (par
comparaison avec les possibilités des moyens existants), puis la mise au point d'un ordre
d'intervention des moyens retenus.
L'ordonnancement des interventions est imposé par un certain nombre de contraintes
d'antériorité qui définissent l’ordre de réalisation des surfaces.
La méthodologie développée dans ce chapitre, permet de conduire ce travail d'analyse puis de
synthèse avec ordre et logique.
5.2. Méthodologie
L'élaboration d'un processus d'usinage, pour une pièce donnée, consiste à organiser une Suite
logique et chronologique de toutes les opérations et groupements d'opérations nécessaires et
suffisants à sa réalisation. Cette organisation est établie en tenant compte :
- d'un contrat dimensionnel (dessin de définition),
- des limites techniques et technologiques des moyens pouvant être mis en œuvre,
- des contraintes d'antériorité mécaniques, physiques ou technologiques,
- du programme de production,
- du budget prévisionnel,
- des moyens humains disponibles.
La méthodologie utilisée conduit à :
- recenser et repérer les surfaces usinées de la pièce,
- établir un graphe ordonné défini par les liaisons dimensionnelles, entre les surfaces,
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- analyser et coder les opérations successives à réaliser sur les surfaces élémentaires,
- associer ou grouper les opérations élémentaires,
- définir un processus d'usinage et rédiger un projet de gamme.
5.3. Exemple d’élaboration d'un processus d'usinage

Soit le dessin de définition d’une pièce : chape-support (figure 5.1)
Hypothèses relatives à :
La pièce : obtenue par moulage au sable en fonte Ft18. Surépaisseurs d’usinage : 3 mm.
Le diamètre 8 vient à 15 mm et la rainure vient à 14 mm de fonderie.
A la fabrication : besoins mensuels de 400 pièces pendant cinq ans. L’usinage est considéré
sériel.
A l’équipement des ateliers : les ateliers sont équipés de M.O pour la fabrication des pièces
par moyenne série.
Travail demandé
Rédiger le processus de fabrication de la pièce
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Figure 5.1 : Dessin de définition (chape-support).
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5.3. 1. Détermination du nombre des opérations d'usinage selon la qualité et l'état de la
surface usinée.
Selon l’écart arithmétique moyen de la rugosité de l’état de la surface usinée, le nombre
minimal d’opérations élémentaires est défini comme suit :
R ≥6.3 : Finition directe, R <6.3 : Deux cas possibles :
- Qualité 8 et 9 : Ebauche (E) puis finition (F).
- Qualité 6 et 7 : Ebauche (E), demi-finition (F/2) puis finition (F).
Tableau 5.1: Nombre d’opérations élémentaires en fonction de la spécification.
Plus la spécification est précise plus le nombre d’opérations élémentaires augmente. Le nombre
d’opérations élémentaires est définit en fonction du type de spécification (intervalle de
tolérance, qualité ou rugosité).
Pour établir un processus de fabrication d’un produit et concevoir sa gamme d’usinage, il faut
d’abord repérer les surfaces brutes et usinées. On repère les surfaces usinées par des chiffres : 1,
2, 3, … et les surfaces brutes par la lettre B suivi d’indice.
On rédige le tableau des opérations élémentaires (5.3) après avoir faire l’inventaire de toutes les
données relatives aux surfaces brutes et usinées à savoir :
- Les cotes de liaison aux autres surfaces usinées ou brutes,
- Les spécifications métrologiques : intervalle de tolérance, tolérances de forme et de position,
et indice de rugosité.
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Tableau 5.3: Tableau des opérations élémentaires.
Les surfaces usinées simultanément sont groupées dans le tableau 5.4
Tableau 5.4: Groupement des surfaces.
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5.3. 2. Détermination des antériorités des opérations d'usinage
La détermination des antériorités des opérations d’usinage est liée aux contraintes d’antériorité
géométriques, technologiques et économiques. Le Tableau5.5 récapitule les contraintes
d’antériorité des opérations d’usinage du support palier.
Tableau 5.5: Contraintes d’antériorité.
5.3. 3. Méthode matricielle d'établissement de l'ordre d'usinage

Il s’agit d’une méthode matricielle qui permet de rédiger le tableau des niveaux. Le tableau des
niveaux est carré ; il possède en entrées et en sorties toutes les opérations élémentaires fixées
sur le tableau des antériorités (tableau 5.6).
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Tableau 5.6: Méthode matricielle d’établissement d’ordre d’usinage (Niveaux d’exécution).
5.3. 4. Regroupement des opérations d'usinage en phase et sous phase

On place horizontalement les niveaux d’exécutions et en ordonnant les opérations élémentaires
tel qu’on a sur la Figure 5.3. Sur cette matrice, on place les éléments de la matrice en
conformité au tableau des niveaux d’exécutions. Puis, on regroupe les opérations élémentaires
en phase et sous phase en fonction des contraintes et conditions économiques (machines,
outillages et appareillage). Après le regroupement, on présente le processus de fabrication
(tableau 5.7).
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Figure 5.7: Regroupement des opérations d'usinage en phases.
5.3.5. Projet de gamme d'usinage.

D’après le regroupement des phases, le processus de fabrication sera :
Phase 100 : Contrôle du brut
Phase 200 Fraisage : 1F
Phase 300 Fraisage : GE-GF
Phase 400 Tournage : 7E-5E-6E-5F-6F-7F/-7F
Phase 500 Perçage : 10F-G1F
Phase 600 Perçage : 9F-13F- 8F
Phase 700 : Contrôle final du produit
5.4. Feuilles d’analyse de fabrication

Les feuilles d’analyse de fabrication est comme suit :
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5.5. Contrat des différentes phases d'usinage
Les contrats de phases 200, 300, 400, 500 et 600 sont donnés dans ce qui suit. La détermination
des paramètres de coupe : la vitesse de coupe [ / ], la vitesse d’avance [ / ] et la
fréquence de rotation [ / ] a été faite selon des facteurs, tout en choisissant le matériau à
usiner « Fonte dans notre cas », le matériau de l’outil de coupe et le diamètre de l’outil ou le
diamètre à usiner s’il s’agit du tournage, l’opération d’usinage et l’opération élémentaire
d’usinage.
Pour le lamage ou chambrage, la fréquence de rotation est prise égale au quart de celle du
perçage.
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5.3. Exemple d’élaboration d'un processus d'usinage

Tableau 5.1: Nombre d’opérations élémentaires en fonction de la spécification.

Les surfaces usinées simultanément sont groupées dans le tableau 5.4

Tableau 5.4: Groupement des surfaces.

Tableau 5.5: Contraintes d’antériorité.

5.3. 3. Méthode matricielle d'établissement de l'ordre d'usinage

5.3. 4. Regroupement des opérations d'usinage en phase et sous phase

5.3.5. Projet de gamme d'usinage.

5.4. Feuilles d’analyse de fabrication

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