Portes pièces

(Montages dédiés)

 


  •  Objectifs d'un porte-pièce :

            Le porte-pièce est une interface permettant de lier la pièce à la machine qui doit assurer deux fonctions :

            - la mise en position, l'objectif est de matérialiser la mise en position géométrique de la pièce telle qu'elle a été précisée dans le repérage isostatique,

            - le serrage, dont l'objectif est de serrer la pièce dans la position géométrique précédemment définie afin qu'elle puisse être usinée. L'effort de serrage (Fs) doit être supérieur à l'effort de coupe (Fc).

  •  Paramètres de qualité d'un porte-pièce :

            La qualité d'un porte-pièce dépend :

           - de sa fiabilité, c'est à dire de son aptitude à replacer les pièces dans une même position géométrique après serrage,

            - de son utilisation simple et aisée par l'opérateur, ce qui se traduit par une diminution des temps manuels pour le montage et le démontage de la pièce,

            - de sa compatibilité avec les opérations réalisées, c'est à dire avec la ou les directions de serrage et de son faible encombrement pour ne pas gêner l'usinage.

  •  Types de porte-pièce :

            Il existe deux grandes sortes de porte-pièces, les porte-pièces standards et les porte-pièces dédiés.

            Les porte-pièces standards sont le plus généralement les appareillages d'interface pièce/machine que l'on trouve livrés avec les machines, ce sont les étaux de fraiseuse et les mandrins de tour. Ces porte-pièces trouvent vite leurs limites lors du travail en série, en effet leur positionnement est insuffisant et leur manipulation (port et réglage) longue. On peut donc conclure que :

            - La flexibilité de ce genre d'appareillage est moyenne,

            - ils sont utilisés pour des pièces simples à usiner,

            - ils doivent être utilisés pour des fabrications unitaires ou de petites séries (50 à 100 pièces environ),

            - le coût de tels appareillages est faible.

            Les porte-pièces dédiés sont des porte-pièces construits pour une pièce donnée. Ils font appel à deux technologies distinctes, les montages dédiés et les montages modulaires.

            a) Les porte-pièces usinés, ou montages d'usinage, sont spécifiquement conçus pour une phase. On dit qu'ils sont dédiés à une phase d'usinage. Ils sont uniques et ne peuvent être que rarement réutilisés pour une autre pièce ou une autre phase. C'est une solution qui n'est pas flexible. Ces montages sont coûteux, car ils doivent être conçus, usinés puis leur métrologie doit être contrôlée. Ils doivent donc être amortis sur le nombre de pièces à réaliser. Ils conviennent essentiellement aux moyennes et grandes séries répétitives. Ils sont conçus de la manière suivante, on rapporte des éléments standards (canon de perçage, cimblot cylindrique, bride,...) sur un élément soudé ou moulé, ce qui permet de réduire les coûts de réalisation ou d'exploitation. Dans le coût d'exploitation, intervient aussi le coût de stockage (coût du mètre carré de l'entreprise pour les différentes taxes ainsi que le volume mort qui est un volume qui devra être chauffé et qui aura aussi un coût)

            b) Les montages modulaires, ils sont construits à partir d'éléments standards suivant le même principe que les "Légo" ou "Mécano". Ils permettent à partir d'éléments complémentaires et adaptables de réaliser ou de reconfigurer rapidement un porte-pièce convenant à une situation donnée pour une durée définie. On introduit dans ce principe une plus grande flexibilité dans le système de production. Les montages modulaires permettent toutes les applications (pas de limites de dimensions ou de formes des surfaces de reprise d'usinage). Ils conviennent pour les fabrications de petites et moyennes séries. On peut éventuellement les utiliser pour des réalisations de prototypes. Le coût de départ est très important car il nécessite un investissement important mais il peut être amorti très rapidement du fait de la flexibilité des éléments. Ils doivent être stockés démontés, ce qui permet de réutiliser les éléments pour d'autres montages. La trace du montage se fera à l'aide de photos explicatives, d'une nomenclature de remontage et éventuellement d'un schéma de mise en position. Ils sont conçus de la manière suivante :

            - on choisit les éléments de base pour assurer la structure de base du porte-pièce et la liaison machine/porte-pièce,

            - puis les éléments de position pour assurer la matérialisation de la mise en position géométrique de la pièce sur l'appareillage,

            - puis les éléments de serrage pour assurer le maintien en position de la pièce pendant l'usinage,

            - puis les accessoires, vérins de serrage, tasseaux, vis, rondelles, ressorts afin de permettre l'installation des différents éléments précédents.

  •  Cahier des charges d'un porte-pièce :

            a) assurer un positionnement isostatique conforme au contrat de phase.

            b) maintenir la pièce correctement pendant l'usinage, le serrage ne doit engendrer de déformation de la pièce bridée. Le serrage doit être effectué contrairement à la surface d'appui et ne doit pas décoller la pièce de ses appuis.

            c) Le porte-pièce doit assurer le passage des outils ainsi que l'arrivée du lubrifiant et le dégagement des copeaux.

            d) Le porte-pièce doit être positionné isostatiquement sur la machine.

            e) La mise en place et le serrage de la pièce doivent être rapides et unique.