vendredi 4 mars 2016

DOCUMENTATION DE LA MACHINE 2 : perçeuse

DOCUMENTATION DE LA MACHINE 2 :

Une perceuse ou foreuse est un outil qui sert à percer des trous dans différents matériaux. Les perceuses modernes sont l'aboutissement de plusieurs siècles de technologie. Les vilebrequins sont apparus dans les ateliers de menuisiers et chez les charpentiers vers le XVe siècle. Les perceuses manuelle à engrenage datent du XIXe siècle, et c'est vers la fin du XIXe siècle que sont apparues les premières perceuses électriques.

Sommaire

Perceuse manuelle


Perceuse manuelle ou chignole.
Il s'agit d'un perceuse munie d'un mandrin classique pour le serrage des mèches, mais dont la force motrice est fournie par une manivelle, et un engrenage de renvoi d'angle. Les perceuses manuelles ont souvent deux vitesses, en réalité deux démultiplications différentes. On ne doit pas les confondre avec d'autres outils de perçage manuels tel le vilebrequin ou la tarière. La perceuse manuelle est communément appelée chignole à manivelle.

Perceuse sans fil


Perceuse visseuse/dévisseuse.
La perceuse sans fil est un outil équipé d'un moteur électrique fonctionnant sur une batterie, elle sert à percer des trous dans différente matière. Sa puissance est moindre qu'un perceuse filaire, mais son utilité (en cas d'absence de courant) et sa maniabilité (pas de fil à traîner derrière soi) en font un outil indispensable. Les batteries amovibles se rechargent sur un socle spécifique, comprenant un transformateur électrique, et un coupe circuit thermique de sécurité.

Perceuse à percussion

Une perceuse à percussion est équipée d'un mandrin dit « classique » qu'il soit à clé ou auto-serrant, sa fonction première de perceuse est accompagnée d'une fonction percussion afin de percer des matériaux dur tel que la brique ou le béton. Néanmoins pour des matériaux encore plus durs ou une utilisation plus intense il vaut mieux privilégier l'utilisation d'un perforateur.

Perforateur

Le perforateur est un outil qui allie les qualités d'une perceuse et celles d'une perceuse à percussion. Les perforateurs sont apparus sur le marché dans le courant des années 1980. Le perforateur est un outil polyvalent qui possède un sélecteur de fonction : perçage simple, perçage avec percussion, percussion seule (permet les travaux de burinage). Ce type d'appareil utilise des porte-forets et des mèches au standard SDS (Self Drilling Screw) et SDS+. On les caractérise par leur puissance exprimée en watts, la vitesse de rotation exprimée en tours par minute, la fréquence de percussion exprimée en coups par minute, l'énergie d'impact exprimée en joules.

Perceuse à colonne


Perceuses à colonne
Une perceuse à colonne est une machine-outil d'atelier fixée sur un bâti, un établi ou au sol. Elle permet des perçages précis et importants (diamètres pouvant aller à 20 ou 30 millimètres dans l'acier ordinaire).
Le moteur électrique, de quelques centaines de watts, fait tourner une broche par l'intermédiaire d'une boîte de vitesse (souvent à courroies). Un mandrin ordinaire ou des forets à queue conique (cône Mors) peuvent être fixés à l'extrémité de cette broche qui peut coulisser verticalement lorsque l'opérateur manœuvre un volant, un levier ou par le moteur. La pièce à percer est maintenue fermement dans un étau fixé lui-même sur la table. La pièce peut être clamée directement sur la petite table ou sur le socle grâce aux glissières ou aux boutonnières.
La petite table coulisse et pivote le long de la colonne supportant le moteur. Par le pivotement de la petite table on permet de libérer l'espace pour fixer de grandes pièces sur le socle. Elle peut également tourné sur elle-même ce qui permet de forer une série de trous tracés sur une circonférence.
Une latte graduée est fixée sur la broche ce qui permet de mesurer la profondeur du trou surtout si celui-ci est borgne. La latte permet également de mesurer la profondeur d'un fraisage, d'un chambrage, d'un lamage. Des butées peuvent être fixées sur la latte ce qui permet de réaliser des opérations identiques. Dans le cas où la descente se fait par l'intermédiaire d'un moteur la vitesse de descente est plus petite que celles de remontée.
La vitesse de la broche dépend du diamètre, de la nature des outils de coupe et de la nature de la lubrification et de la nature de la matière à travailler. Certaine foreuse possède un circuit fermé de lubrification mû par une pompe.

Perceuse radiale

C'est une machine-outil semblable à une perceuse à colonne mais dont la broche est montée sur un chariot coulissant le long d'un bras pouvant pivoter avec la colonne comme axe.
Elle peut être munie d'une tête inclinable permettant de percer selon des axes non verticaux.
Sur ce type de machine peuvent être réalisés également des lamages et des alésages. Pour les nombreuses opérations nécessitant une grande précision des trous se trouvant dans des positions plus variées on lui préfère l'aléseuse ou l'aléseuse-fraiseuse.

Perceuse magnétique


Perceuse à socle magnétique.
C'est une machine-outil composée d'un corps de perceuse traditionnelle et d'une embase magnétique (un électroaimant) qui permet de fixer cette dernière sur les pièces que l'on doit percer. Elle s'utilise principalement en charpente métallique. Cette perceuse peut travailler avec des forets traditionnels équipée d'un adaptateur et d'un mandrin. Mais elle est prévue d'origine pour fonctionner avec des fraises (type trépan). Cette perceuse doit toujours être utilisée avec une chaîne de sécurité afin d'éviter les chutes en cas de coupure de courant.

Perceuse pneumatique

Perceuse utilisant l'air comprimé comme énergie. Elles sont souvent utilisées dans les garages de réparation automobile. Elles nécessitent d’être reliées à un réservoir d'air comprimé par l’intermédiaire d'un tuyau

Le marteau à air comprimé

Dans la foreuse le moteur électrique comprime de l'air par l'intermédiaire d'un piston. Lorsque l'on y place un foret à plaquette au Widia on est en possession d'une foreuse à percussion. Si on y insère un burin, du travail de maçonnerie peut être réalisé.

Perceuse multibroche

Il s'agit d'une perceuse (en général fixe, comme une perceuse à colonne) qui possède plusieurs porte-foret permettant de recevoir plusieurs mèches en même temps. Ce type d'appareils permet le perçage simultané de plusieurs trous de diamètres identiques ou différents à des emplacements prépositionnés. Elles sont utilisées dans l'industrie (bois, métal, meuble...).

Constructeurs (2015)

DOCUMENTATION DE LA MACHINE 1 : Machine-outil

DOCUMENTATION DE LA MACHINE 1 :

Machine-outil

Une machine-outil est un équipement mécanique destiné à exécuter un usinage, ou autre tâche répétitive, avec une précision et une puissance adaptées. C'est un moyen de production destiné à maintenir un outil fixe, mobile, ou tournant, et à lui imprimer un mouvement afin d'usiner ou déformer une pièce ou un ensemble fixé sur une table fixe ou mobile.
Première exposition internationale de machines-outils, en 1898 par l'A.C.F. (aux Tuileries).
Un tour est un exemple de machine outil

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Histoire

Le tour et notamment le tour à métaux a joué un rôle de premier plan au cours de la révolution industrielle1.
C'est la machine élémentaire de la mécanique industrielle, celle sans laquelle aucune autre machine ne peut voir le jour.
En 1751, Vaucanson invente son célèbre « tour à charioter à bâti métallique » aujourd'hui exposé au Musée national des techniques du CNAM. La principale innovation de ce tour, dont le châssis est constitué de barres de fer boulonnées, réside dans le chariot porte-outil, qui se déplace parallèlement à l'axe des pointes et son guidage prismatique. Le chariot permet l'usinage de pièces pouvant atteindre 1m de long et 30cm de diamètre, avec une grande précision.
La création des premières machines-outils est généralement due aux travaux des ingénieurs français du XVIIIe siècle. Les motivations sont doubles :
  • Certains y voient la possibilité de réaliser mécaniquement des opérations que les techniques artisanales ne peuvent assurer avec précision. Dans cet esprit les ingénieurs anglais - à la suite de Wilkinson et Maudslay vont contribuer au perfectionnement et à l'essor de la machine-outil.
  • D'autres comme Frédéric Japy - qui dépose un brevet en 1799 pour une dizaine de machines - sont animés par le souci d'une meilleure productivité. La description du brevet indique qu'elles sont « propres à simplifier et à diminuer la main d'œuvre de l'horlogerie2 » : « machine à couper le laiton, découpoir, tour à tourner les platines de montres, machine à tailler les roues, machine pour faire les piliers ronds ou carrés, machine à faire le balancier, machine pour percer droit, machine à river les piliers des cages de montres, machine à refaire l'entrée du lardon de potence, machine à fendre les vis », etc.
Grâce à ses inventions, Japy obtient un prix de revient des ébauches de montres au tiers du prix traditionnellement sorti par les artisans. L'expansion considérable de ces « machines à faire les machines » et leur précision toujours croissante sont depuis cette période un élément majeur du machinisme industriel.

Typologie

Ancienne scie à débiter les arbres en planches.
Sont notamment des machines-outils :
Centre d'usinage à broche verticale et deux plateaux tournants (5 axes) de Deckel
Les machines-outils peuvent être classées selon deux grandes catégories :
  • machine-outil conventionnelle (tour conventionnel, fraiseuse conventionnelle…) ;
  • machine-outil à commande numérique (tour CN, fraiseuse CN…).
Une machine-outil comporte, généralement :
  • un bâti rigide réalisé avec une grande précision ;
  • une table coulissant selon plusieurs axes, guidée par des glissières ;
  • une (ou plusieurs) tête équipée de broche permettant de fixer l'outil ;
  • plusieurs moteurs (rotation outil, mouvements de table) ;
  • des éléments de manœuvre (manuels ou automatisés).
Les statistiques japonaises comptent les machines-outils comme des robots, ce que ne fait pas l'Europe qui les range dans des catégories séparées.
La tendance est en Europe de faire des machines spéciales, des machines spécialement étudiées pour un industriel dit leade" de son secteur.
Dans les pays en voie de développement, la machine standard reste la plus présente car moins coûteuse et disponible directement.

Musées

Notes

  1. Une Histoire des Techniques, par Bruno Jacomy, éd. le Seuil, 1990.
  2. Cf. Histoire Générale des Techniques (5 Volumes, Ed., PUF,‎ 1962– 1979 ,[détail des éditions])

Voir aussi