SURFACAGE

Mise en situation

Une fraise deux tailles de forme allongée effectue un surfaçage dans une zone à l'accessibilité limitée. S'agissant d'un fraisage en opposition, la pièce à usiner exerce une force importante à l'extrémité de l'outil. On souhaite vérifier la faisabilité de l'usinage.

Hypothèses et données

• La fraise est assimilée à une tige cylindrique en acier.
  • Diamètre : d = 32 mm.
  • Longueur : l = 180 mm.
  • Module d'Young : E = 200000 MPa.
• L’épaisseur du copeau varie selon la position des plaquettes de coupe. L'Effort maximal de coupe exercé par la pièce usinée sur l'outil est Fc = 30 daN.
• Seul l'effort de coupe est pris en compte. L'influence des efforts radial et axial est négligeable pour le résultat recherché.

Etude demandée

1. Calculer le moment quadratique I_Gz d'une section droite de l'outil, en mm⁴.
2. En déduire le module de flexion I_Gz/v, en mm³.
3. Calculer le moment de flexion maximal Mf_max engendré par l'effort de coupe, en N.mm, au niveau de la prise de l'outil dans le mandrin.
4. Déterminer l'intensité de la contrainte maximale σ_max engendré par l'effort de coupe, en MPa.
5. Calculer la flèche maximale f_max à l'extrémité de l'outil, en mm.
6. La contrainte maximale et la flèche sont-elles importantes ou négligeables?