FRAISE A SURFACER

Mise en situation

Une fraise à surfacer est constituée d'un corps de fraise sur lequel viennent se fixer des inserts, appelés également plaquettes de coupe. La mise en place des inserts sur le corps de fraise passe par trois étapes.

La rotation de la fraise en conditions UGV (Usinage Grande Vitesse) doit s'effectuer sans vibration. Le degré d'équilibrage très élevé (G 2,5 selon ISO 1940/1 pour la vitesse de rotation demandée) est assuré par des vis d'équilibrage latérales.

On souhaite évaluer la force centrifuge exercée sur un insert en conditions extrêmes.

Hypothèses et données

Travail demandé

1ère partie : La fraise tourne à vitesse constante.

  1. A l'aide de l'extrait de catalogue ci-dessous, retrouver :
  2. Convertir cette vitesse de rotation en rad/s.
  3. L'insert étant de petites dimensions, il est assimilé à un point G, situé à la périphérie du corps de fraise. Quelle est la vitesse tangentielle du point G, en m/s?
  4. Convertir cette vitesse en m/min.
  5. Déterminer l'accélération normale du point G, en m/s2.
  6. Quelle force centrifuge, en N, s'exerce sur un insert?

2ème partie : La fraise tournant à 10000 tr/min s'arrête en 5 s.

  1. Proposer un graphique donnant la vitesse angulaire de la broche, en rad/s, en fonction du temps, en s.
  2. Quel nombre de tours a parcouru la broche pour s'arrêter?
  3. Calculer la décélération angulaire de la broche, en rad/s2.
  4. Proposer une équation permettant de calculer la vitesse angulaire de la broche, en rad/s, fonction du temps, en s.
  5. Proposer une équation permettant de calculer l'abscisse angulaire de la broche, en rad, en fonction du temps, en s. L'abscisse angulaire est supposée nulle à l'instant initial.
  6. Proposer un graphique donnant l'abscisse angulaire de la broche, en rad, en fonction du temps, en s.
  7. Calculer l'accélération tangentielle du point G, en m/s2. Est-elle négligeable en comparaison avec l'accélération normale maximale?