Soutenance mémoire
La recherche des moyens pour l’amélioration des conditions de travail et des produits continue jusqu’aujourd’hui et ce, dans tous les domaines, notamment celui de la technique. Sans doute, la conception des pièces était très difficile auparavant, a cause de l’insuffisance des machines. A la fin de 18eme siècle, l’invention de la machine outil marque la première révolution industrielle en Europe. Ce matériel n’est capable que d’usiner les matériaux comme : acier, bronze, fonte,… Dans un système mécanique, il nécessite des matières dont on juge les caractéristiques suivantes importantes : l’élasticité, l’imperméabilité et la résistance électrique.
Vers 1700, la découverte de caoutchouc en Amérique du sud pousse les idées de construire des pièces mécaniques à partir de cette matière dotant des caractéristiques cidessus. Le problème porte sur l’usinage de cette matière vue son montage sur le mandrin et les conditions de coupe. Ainsi, la tâche qui m’incombe de faire consiste à concevoir une machine outil ‘’TOUR POUR CAOUTCHOUC’’ pour pouvoir obtenir des pièces en usinant cette dernière à partir de sa matière brute.
HISTORIQUE DE LA MACHINE-OUTIL
La machine-outil constitue l’un des procédés mécaniques de transformation de la matière probablement l’un des plus importants et certainement aussi l’un des plus méconnus ou sous-estimés du point de vue historique, tant par les spécialistes que par le grand public. Il nous semble donc utile d’attirer l’attention sur l’importance de la machine outil dans la première révolution industrielle qui a débuté à la fin du 18ème siècle et, qui beaucoup plus que les bouleversements politiques, a modifié les sociétés occidentales pour les conduire à la forme que nous connaissons de nos jours. Ce bouleversement industriel a conduit à la création de types de sociétés où la population vit, tout au moins dans les pays développés, d’une façon inconnue depuis l’origine de l’humanité du point de vue répartition des richesses et élévation du niveau de vie.
Les machines de tournage
Le tour est à juste titre considéré comme la machine-outil « mère » de laquelle sont issus tous les autres types de machines. Certains estiment que la plus ancienne machineoutil connue possède la forme du tour de potier ou du tour d’archet. Les civilisations de l’Antiquité : Egyptienne, Romaine, etc. l’ont utilisée. Il nous semble toutefois que les peuples du bassin de la Méditerranée ne furent certainement pas les seuls à connaître cette machine et nous nous aventurons à dire que les Gaulois, les Germains et les Scythes devaient sans doute utiliser des tours à bois du type à verge et à pédale relativement plus évolués que ceux des Romains par exemple. En effet, les découvertes archéologiques montrent que ces peuples (les Gaulois surtout) possédaient une technique beaucoup plus avancée du charronnage et de la construction des voitures que les peuples méditerranéens. Cela suppose une bonne technique du tournage des moyeux des roues, des essieux et des rais.
Le tour primitif ou à archet était composé de deux supports en bois jouant le rôle de poupée et de contre-poupée et entre lesquels la pièce à tourner était maintenue entre pointes. Ces poupées et contre-poupées étaient fixées sur une simple poutre de bois tenant lieu de banc. Une corde maintenue dans un arc ou archet était enroulée autour de la pièce de façon analogue à celle décrite plus haut pour les foreries à « conscience ». Un aide manœuvrait cet archet et imprimait à la pièce un mouvement alternatif de rotation tandis que le tourneur maintenait l’outil de tournage, dit également « crochet » sur une barre de bois horizontale jouant le rôle du support d’outil.
ETUDE DES CARACTERISTIQUES DU CAOUTCHOUC
En général, le caoutchouc est un matériau très élastique et très important pour l’amortissement des chocs, l’étanchéité pour la transmission mécanique. Elle se caractérise par son élasticité, son imperméabilité et sa résistance électrique.
Les différents types du caoutchouc
On distingue deux types du caoutchouc
• Caoutchouc naturel
• Caoutchouc synthétique .
Caoutchouc naturel
Le caoutchouc naturel est obtenu à partir d’un liquide blanc laiteux appelé latex, fourni par des nombreuses plantes (hévéa).
Les principaux constituants du caoutchouc naturel :
Le caoutchouc naturel est composé de 91 à 96% de latex et de 4 à 9% d’eau et autres composant .
Les procédées pour avoir du caoutchouc naturel
Le latex passe dans les étapes suivantes avant d’être un caoutchouc en matière brute. On collecte le liquide blanc laiteux (latex), après on filtre, ensuite on coagule les particules et pressure le mélangée, enfin on sèche à l’air ou à la fumée.
Les pays producteurs du caoutchouc naturel :
Les pays producteurs du caoutchouc naturel sont :
– Thaïlande
– Indonésie
– Malaisie
– Inde
– Vietnam
– Côte d’ivoire
– Libéria .
Les pays producteurs du caoutchouc synthétique
Les pays producteurs du caoutchouc synthétique sont :
– Iran
– Irak .
Et tous les pays producteurs de pétrole.
Propriétés du caoutchouc
– Rebond élastique
– Etanchéité à l’eau, à l’air, au bruit
– Amortissement, antivibratoire
– Resistance à l’abrasion
– Tenue à la température
– Resistance aux agents chimiques
– Resistance électrique
– Antidérapant .
Les caractéristiques du caoutchouc
– Capacité d’un matériau à se déformer sous contrainte et à reprendre sa dimension initiale lorsque cesse la contrainte
– Capacité à garder sa souplesse même dans le froid extrême
– Capacité à être imperméable à l’air, aux gaz, à l’eau
– Grand capacité à filtrer le bruit .
ETUDE DE LA MACHINE
Généralité
Une machine-outil est un appareil destiné à fonctionner des outils mécaniquement, le mouvement étant soit transmis à la machine soit à la main, soit par l’intermédiaire d’un moteur. Les machines-outils employées pour le travail des métaux sont très diverses et très répandues, et de nos jours, les exigences de la construction ont amené à produire des types d’une grandeur vraiment colossale. Les machines employées dans les ateliers de construction de machines comprennent : Les tours établis avec des dispositions et des dimensions variables selon les formes et les dimensions des pièces qu’ils sont destinés à travailler.
Définition
Les tours permettent de réaliser des rainures hélicoïdales (filetage) et des surfaces de révolution: cylindres, cônes et plans (génératrice perpendiculaire à l’axe de révolution). L’utilisation principale des ces machines est l’usinage des arbres. La pièce, généralement tenue par le mandrin, a un mouvement de rotation (mouvement de coupe, Mc) transmis par la broche. L’outil peut se déplacer en translation suivant deux directions. Ces deux directions, perpendiculaires entre elles, appartiennent à un plan auquel l’axe de la broche est parallèle. Le premier mouvement de translation est parallèle à l’axe de la broche. Le deuxième mouvement de translation est perpendiculaire à l’axe de la broche.
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Table des matières
INTRODUCTION
I- HISTORIQUE DE LA MACHINE-OUTIL
I- 1 Les machines de tournage
II- ETUDE DES CARACTERISTIQUES DU CAOUTCHOUC
II- 1 Les différents types du caoutchouc
II- 1.1 Caoutchouc naturel
II- 1.2 Le caoutchouc synthétique
II- 2 Propriétés du caoutchouc
II- 3 Les caractéristiques du caoutchouc
III- ETUDE DE LA MACHINE
III- 1 Généralité
III- 2 Définition
III- 3 Les différentes types de machine tours
III- 3.1 Les variantes des machines pouvant tourner le caoutchouc
III- 4 Avantages et inconvénients de ces deux variantes
III- 5 Principe de fonctionnement
III- 6 Equipements électriques
III- 6.1 La mise en marche du moteur électrique
III- 6.2 Couplage
III- 6.2- 1 Couplage en étoile
IV- LES DIFFERENTES FORMES DES OUTILS DE COUPE PERMETTANT DE FAIRE LE TAILLAGE DU CAOUTCHOUC
IV- 1 Les mouvements de coupe et de la pièce à usiner
IV- 1.1 Le mouvement de coupe
IV- 1.2 Le mouvement d’avance
V- 2 Les outils de coupe
V- 2.1 Caractéristique des outils de coupe
V- 2.2 Les différentes parties de l’outil de coupe
V- 2.3 Plan de l’outil
V- 2.4 Les différents types des outils permettant d’usiner le caoutchouc
V- CALCUL ET DIMENSIONNEMENT
V- 1 Effort et puissance de coupe
V- 1.1 Effort de coupe
V- 1.2 Puissance nécessaire à la coupe
V- 2 Le choix du moteur électrique
V- 3 Dimensionnement de la courroie et de la poulie
V- 3.1 Dimensionnement de la courroie trapézoïdale
V- 3.2 Dimensionnement de la poulie
V- 4 Dimensionnement de l’arbre récepteur
V- 4.1 Inventaire de forces extérieures
V- 4.2 Déterminations des réactions aux appuis
V- 4.3 Détermination des efforts tranchant et de moment fléchissant
V- 4.4 Diagramme des efforts tranchants et moment fléchissant dans le plan
V- 4.5 Détermination du moment de la torsion
V- 5 Dimensionnement de la clavette
V- 6 Dimensionnement de la vis mère de la machine tour
VI- APPLICATION PEDAGOGIQUE
VI-1 TOUR
VI-1.1 But
VI-1.2 Historique
VI-1.3 Définition
VI-1.4 Classification de la machine tour
VI-1.5 Schéma de la machine tour
VI-1.6 Les différents organes principaux de la machine tour
VI-2- TOURNAGE
VI-2.1 Définition de tournage
VI-2.2 Mouvements caractéristiques de coupe
VI-2.3 Les différentes opérations peuvent être exécutées sur une machine tour
VII- ENTRETIEN ET PRECAUTION A PRENDRE
VII-1- Entretien de la machine pour tourner la matière en caoutchouc
VII-2- Précaution à prendre pour la sécurité
VIII- DEVIS ESTIMATIF DE L’APPAREIL
CONCLUSION
