Comment choisir une machine puissance 1 KW puissance

Comment choisir une machine ? puissance… 1 KW puissance… 9. 5 KW puissance… 4 KW puissance… 5. 5 KW puissance… 7. 5 KW

CHOISIR UNE PUISSANCE Pour un usinage donné, quelle machine choisir ? 1 KW Quelle puissance de moteur de broche faudra t il fournir pour couper dans les conditions choisies (Vc, f, ap) 4 KW 5. 5 KW 7. 5 KW 9. 5 KW

• On cherche Pm (puissance au moteur absorbée par la coupe) Or, Pm = Pc / rendement Pm Moteur Pc Chaîne cinématique Coupe

La puissance de coupe • Une puissance s’écrit toujours par le produit d’une force et d’une vitesse P = Ft. Vt Dans le cas de la coupe, il faudra donc faire le bilan des efforts de la pièce sur l’outil et des vitesses relatives pièce/outil

1. CAS DU TOURNAGE : Vt admet 3 composantes: Vf: vitesse d’avance longitudinale Vc: vitesse de coupe Vp: vitesse d’avance radiale

(Ft) admet trois composantes : Ff: effort tangenciel d’avancement Fp: effort radial Fc: effort tangentiel de coupe

Pc = Ft. Vt Donc Pc = Ff . Vf + Fp. Va + Fc. Vc Mais Vc ~1000 Vf (unités) Donc Vf négligeable devant Vc Et, dans le cas simple d’un chariotage, Va=0 Donc Pc = Fc x Vc

Fc = Kc x S La force de coupe se résume à une pression (celle nécessaire pour que le matériau se divise) et à la surface sur laquelle est appliquée cette pression

Elle se nomme Kc Kc se trouve aisément dans un tableau de ce type: Elle dépend donc du matériau usiné et de l’épaisseur de copeau hm

Pour utiliser ce tableau, il faut: 1. connaître f (avance unitaire en mm/tr) 2. En déduire hm (épaisseur du copeau) h = f sin r Très souvent, Kr proche de 90°, or Sin 90 = 1 Dans ce cas, nous ferons l’approximation : h f

Exemple d’utilisation du tableau de Kc Exemple : usinage de C 35 avec un outil couteau et une avance f = 0, 2 mm/tr Outil couteau donc Kr = 95 ° Donc hm f = 0, 2

S = ap x f (profondeur de passe x avance unitaire) Fc = Kc x S = Kc x ap x f Et Pc = Fc x Vc devient Pc = Kc x ap x f x Vc

Comme Vc est exprimé en min (et non en secondes), l’expression devient: mm N/mm² m/min mm Pc = (Kc ap f Vc) / 60 N. m / s = Watts

Pour trouver la puissance nécessaire à la broche, il ne reste plus qu’à faire intervenir le rendement: Pm = Pc /

Son utilisation est simple et le résultat rapide à obtenir. L’inconvénient (mineur) est son manque de précision. Principe: • Répertorier la valeur de chacun des paramètres qui interviennent dans le calcul (Vc, ap, f, Kc et Kr) • Faire intervenir ces paramètres un par un dans un graphique pré-établi

1/ Placer le Kc (attention aux unités !!) 2/ Placer Vc 4/ Placer ap 6/ Placer f 8/ Placer Жr 9 Placer le rendement 3/ Trouver le point d’intersection 5/ Trouver le point d’intersection 7/ Trouver le point d’intersection

10/ Le résultat final de la puissance nécessaire au moteur se lit sur une règle Ici, pour un angle de coupe positif, Pm = 9, 2 KW

2. CAS DU FRAISAGE : Des hypothèses identiques nous amènent au même résultat: P c = F c Vc La différence fondamentale est que plusieurs dents subissent un effort simultanément

2 -1/ Prise en compte de toutes les dents pour le calcul de l’effort Fc = Kc ap f μ Donc μ = (L/πd) Z Et Fc = (Kc ap f L Z ) / πd

EXEMPLE Calculer l’effort de coupe Fc (N), puis la puissancede coupe pour un usinage avec une fraise 80 (6 dents), une avance unitaire de 0. 08 mm/dent , une largeur de coupe de 40 mm, une profondeur de passe de 1, 5 mm. On donne Kc = 304 da. N/mm² et Vc= 300 m/min Fc = 3040 1, 5 0, 08 40 6 80 π Fc = 348 N

Calcul de la puissance de coupe Pc =Fc Vc Pc = 348 300 60 Pc =1741, 8 W

2 -2 Détermination de la pression spécifique de coupe Kc h fraise En fraisage, l’épaisseur du copeau h varie en fonction de la position de la dent On détermine donc une épaisseur de copeau moyenne hm (en fonction de l/d)

La détermination de la valeur de Kc se fait donc conformément aux étapes suivantes : 1. Calculer le rapport (l/d) 2. En fonction de f, relever la valeur de hm sur le tableau cicontre

En fonction du matériau à usiner et de la valeur de hm relever la valeur de Kc dans le tableau ci-dessous: Exemple : Trouver le Kc pour l’usinage de FGL 200 avec une fraiseuse dont le rendement est de 0, 7 et la puissance maxi diponible de 7, 5 KW. Cet usinage est réalisé avec une fraise 50 4 dents, une profondeur de passe de 5 mm, une avance unitaire de 0. 05 mm/dent , une largeur de coupe de 35 mm et une vitesse de coupe de 250 m/min Kc < 1930 N / mm²

La puissance devient donc Pc = Kc ap f (L/πd) Z Vc/60 1930 5 0. 05 35 4 250 Donc PC = 50 60 Pc = 1810 W donc Pm = Pc / =2586 W

Pour trouver Pm, on peut aussi, comme en tournage, utiliser la méthode graphique cicontre