Éléments des machines-outils

Éléments des machines-outils

Le cours Éléments des machines-outils est destiné aux étudiants en génie mécanique. Il vise à fournir les connaissances fondamentales nécessaires à la compréhension de la structure, du fonctionnement et du comportement mécanique des machines-outils.

Les machines-outils constituent un élément essentiel des systèmes de production mécanique. Leur conception, leur rigidité, leur architecture cinématique ainsi que les phénomènes liés aux efforts de coupe, au frottement et aux déformations influencent directement la précision dimensionnelle, la qualité de surface et les performances d’usinage.

Le cours permet également à l’étudiant d’acquérir les bases nécessaires à l’analyse et à la modélisation du comportement d’une machine-outil en situation réelle d’usinage.

Le cours est organisé autour des parties principales suivantes :

Partie 1 : Test des prérequis

• Identification des principaux éléments d’une machine-outil ;
• notions fondamentales de mécanique ;
• efforts de coupe ;
• frottement et déformations ;
• notions de cinématique et de comportement mécanique.

Un test d’entrée permet d’évaluer les connaissances préalables nécessaires avant d’aborder le module.

Partie 2 : Composition d’une machine-outil

• Définition d’une machine-outil ;
• composition générale d’une machine-outil ;
• description d’une machine-outil type ;
• source d’énergie ;
• systèmes de transmission ;
• organes de travail ;
• système de commande ;
• bâti ;
• broche, outil et porte-outil ;
• rappel sur la coupe des métaux ;
• frottement ;
• modélisation du comportement mécanique.

Ces différents éléments constituent la base nécessaire à la compréhension du fonctionnement et des performances des systèmes de fabrication mécanique.

Partie 3 : Conception et schémas cinématiques des machines-outils

• Contexte général de la conception mécanique ;
• structure générale des machines-outils ;
• fonctions mécaniques ;
• grandes étapes de la conception d’un produit ;
• chaînes cinématiques ;
• éléments menants et menés ;
• schémas cinématiques et schémas de structure ;
• degrés de liberté et mobilité des mécanismes ;
• mécanismes à plusieurs sorties.

L’étude des schémas cinématiques permet notamment de comprendre l’organisation des mouvements entre l’outil et la pièce et leur influence sur la précision et la qualité de l’usinage.

Partie 4 : Évaluation finale

À la fin du cours, un test de sortie composé de plusieurs exercices permet d’évaluer les connaissances et les compétences acquises par l’étudiant.

À l’issue de ce cours, l’étudiant sera capable de :

• identifier les différentes parties essentielles d’une machine-outil ;
• expliquer le rôle fonctionnel de la source d’énergie, du système de transmission, de l’organe de travail, du système de commande et du bâti ;
• analyser l’influence de la rigidité sur la précision et la qualité d’usinage ;
• comprendre le rôle de la broche, de l’outil, du porte-outil et du dispositif porte-pièce ;
• analyser les efforts de coupe, le frottement et les déformations ;
• comprendre et représenter les chaînes et schémas cinématiques ;
• identifier les degrés de liberté d’un mécanisme ;
• analyser les relations entre la structure d’une machine-outil et ses mouvements.

Ces compétences correspondent directement aux objectifs pédagogiques définis dans le support du cours.

Enseignant responsable du cours

Dr. Billel HAMADI, Maître Assistante

Faculté de technologie
Département de génie  mécanique
E-mail : hamadi.billel@umiv-setif.dz 

Course Instructor

Dr. Billel HAMADI

Université Ferhat Abbas Sétif 1

Faculté de Technologie

Département de Génie Mécanique