Programme des cours 2023-2024
MECA0009-2  
Conception et calcul d'éléments de machines
  • Fabrication mécanique - CFAO
  • Transmissions de Puissance
Durée :
Fabrication mécanique - CFAO : 35h Th, 10h Pr
Transmissions de Puissance : 30h Th
Nombre de crédits :
Master en sciences de l'ingénieur industriel, orientation industrie (Master en Sciences de l'ingénieur industriel)5
Nom du professeur :
Fabrication mécanique - CFAO : Damien Lecart
Transmissions de Puissance : Patricia Jacquemin
Coordinateur(s) :
Damien Lecart
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
Le cours de conception et calcul d'éléments de machines comporte deux activités d'apprentissage.

 
Fabrication mécanique - CFAO
La partie théorique comprend :

  • Notions de base;
  • Le tournage, le fraisage et l'alésage;
  • Le brochage et le rabotage;
  • la rectification, la superfinition, le rodage et le polissage;
  • L'usinage "électrique";
  • Aspects particuliers;
  • Introduction à la CNC et CFAO;
  • L'UGV.
La partie étude et gestion de la CFAO comprend :

  • Drafting (fonction de base) : mise en plan, liens Part Drawing, création des vues, cotations, annotations et habillage;
  • Lathe machining et Prismatic machining.
 
Transmissions de Puissance
Structure du cours:

- Les vis: introduction, vis à filets carrés, vis à filets triangulaires. Les profils réels.

- Transmission de puissance par courroies (généralités, courroies plates, courroies trapézoïdales).

- Transmission de puissance par engrenages plans. Les trains épicycloïdaux ou trains planétaires.

- Les engrenages plans à denture droite.

- Transmission par roues coniques à axes concourants.

- Boîtes de vitesses.

- Variateurs de vitesses.

- Embrayages et limiteurs de couple.

- Vitesse critique des arbres.
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
Les compétences que les étudiants doivent avoir à la fin de l'unité d'enseignement sont :

  • Identifier, conceptualiser et résoudre des problèmes complexes;
  • Établir ou concevoir un protocole de tests, de contrôles et de mesures;
  • Développer une expertise scientifique et technique « polyvalente »;
  • Communiquer face à un public de spécialistes ou de non-spécialistes, dans des contextes nationaux et internationaux;
  • S'engager dans une démarche de développement professionnel.
 
Fabrication mécanique - CFAO
Objectifs

Les futurs ingénieurs mécatroniciens seront certainement confrontés à la réalisation de pièces et en conséquence à l'obligation de communiquer par le biais de l'expression graphique, notamment en vue de la réalisation de ces pièces, ce qui entraine la nécessité de :

  • Permettre aux étudiants via le cours de théorie d'acquérir de bonnes connaissances sur les diverses techniques d'usinage, indispensables pour la mise en œuvre d'applications notamment de CFAO;
  • Familiariser le futur ingénieur aux techniques de la CFAO au travers de l'apprentissage du logiciel CATIA V5, ce qui constitue un objectif important du cours;
  • Rendre les étudiants capables de réaliser une mise en plan correcte de pièces, de guider la génération du programme d'usinage en CFAO, de transférer celui-ci vers la machine-outils ad hoc et de faire réaliser la pièce par la commande CNC de celle-ci.
Au terme de l'enseignement, l'étudiant devrait être capable de :

  • Effectuer des mesures et des réglages ;
  • Définir un mode opératoire d'exécution de pièce par usinage ;
  • Quantifier les variables caractéristiques de la coupe : vitesse de coupe, d'avance, profondeur de passe...
  • Exécuter des tâches pratiques nécessaires à la réalisation d'une pièce en CFAO;
  • Communiquer par le biais de l'expression graphique ;
  • Identifier les diverses techniques d'usinages indispensables pour la mise en œuvre d'applications de CFAO;
  • Présenter, reproduire, réaliser et créer une mise en plan d'un dessin d'une pièce, suivant les règles (Respect des normes, respect de la cotation), générer le programme d'usinage en CFAO, simuler la réalisation et transférer le programme vers la machine-outil ad hoc pour la réalisation de cette pièce par la machine CNC.
  • Avoir une vue d'ensemble d'une problématique telle que décrite ci-dessus et de dialoguer avec les intervenants dans chaque étape du process.
  • D'avoir une réflexion sur l'impact de modifications de paramètres sur les coûts de production.
 
Transmissions de Puissance
Ce cours est constitué de deux parties:

- une partie enseignée classiquement: cours donné en présentiel avec exemples chiffrés et résolutions d'exercices.

- une partie sous forme de travail individuel. Les sujets des travaux individuels seront donnés en début de quadrimestre et porteront sur les chapitres "Boîtes de vitesses", "Variateurs de vitesses" , "Embrayages et limiteurs de couple". Durant les heures consacrées à ces travaux, les étudiants auront la possibilité de travailler en classe avec l'assistance de la professeure. Les étudiants présenteront en fin de quadrimestre leur travail devant la classe.

Au terme de ce cours, l'étudiant sera capable:

- de mener à bien le dimensionnement d'une vis à pas carré en fonction d'une charge imposée,
- de choisir et vérifier quelle vis triangulaire ISO convient en fonction d'un serrage donné,
- de vérifier le couple de serrage à lui appliquer pour obtenir ce serrage.

L'étudiant aura assimilé les aspects complexes liés aux courroies, sera capable de mener à bien le dimensionnement d'une courroie plate et sera capable de choisir la courroie trapézoïdale adaptée à un fonctionnement donné.

L'étudiant aura acquis une culture des engrenages et de leurs applications.

Il aura assimilé les aspects complexes liés aux engrenages à denture droite et sera capable de mener à bien le dimensionnement ISO.

Il aura assimilé les aspects complexes liés aux trains épicycloïdaux plans.

Il aura acquis enfin une culture des organes de machines les plus répandus : différentiels, boîtes de vitesses, variateurs, embrayages, ...

Il aura assimilé les aspects complexes liés aux limiteurs de couples et à la vitesse critique des arbres.

Avec le travail individuel, l'étudiant aura démontré sa capacité à:

- réaliser une recherche documentaire complète et de sources diverses,
- être critique par rapport aux différentes informations trouvées,
- rédiger une synthèse, qui sera partagée avec les autres étudiants,
- présenter à la classe le sujet et répondre aux diverses questions.
 
Savoirs et compétences prérequis :
Fabrication mécanique - CFAO
Bonnes notions du logiciel CATIA apprises précédement.

 
Transmissions de Puissance
Cours de Résistance des Matériaux  MATE0006 et MATE0007.
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Fabrication mécanique - CFAO
La partie théorique se présente sous forme d'un cours magistral.
La partie étude et gestion de la CFAO se fait par l'intermédiaire de tutoriaux. Le professeur est une personne ressource. Des mises au point collectives sont faites en temps utile.
Transmissions de Puissance
Cours magistral, exemples chiffrés et exercices dirigés pour la première partie.

Tarvail individuel et présentation à la classe pour la seconde partie.
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride) :
Fabrication mécanique - CFAO
Présentiel.
Visites probables d'usines permettant d'appréhender les différentes techniques d'usinage.
Présence au laboratoire obligatoire.

 
Transmissions de Puissance
Présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Fabrication mécanique - CFAO
Support :

Syllabus pour la partie théorique et tutoriaux ainsi que des notes de cours pour la partie étude et gestion de la CFAO. Le laboratoire de mécanique est équipé de plusieurs PC munis du logiciel CATIA, ainsi que de machines CNC.

Références :

  • Manuel de formation de Dassault Systèmes
  • Machines outils, collection Thibaut
  • Fabrication par usinage de Jean-Pierre Cordebois et coll.
 
Transmissions de Puissance
Un syllabus est remis aux étudiants sous format papier et est disponible sur le site myHERS sous format électronique.

Livres de références:

- les "techniques de l'ingénieur" à la bibliothèque,

- les manuels de l'unité MECA,

- Ingénierie mécanique - Transmission de puissance aux Editions Dunod, consultable à la bibliothèque.
Modalités d'évaluation et critères :
L'évaluation se fait séparément dans chaque activité d'apprentissage.

Les contenus des AA constituant l'unité d'enseignement ne seront pas évalués au sein d'une même activité ou d'un même exercice. L'étudiant doit, en effet, faire preuve de sa maîtrise des contenus dans un domaine, sans être soumis à l'exercice supplémentaire de résoudre des problèmes faisant intervenir plusieurs disciplines différentes.
La note globale de l'UE sera élaborée sur le principe de la moyenne géométrique pondérée des notes des différentes activités d'apprentissage :

  • Fabrication mécanique - CFAO : pondération 3/5 - Soit 60,0%;
  • Transmissions de Puissance : pondération 2/5 - Soit 40,0%.
 

 
Fabrication mécanique - CFAO
Première session :

Partie théorique :
Une présentation (orale et écrite) d'un ou de plusieurs aspects de l'usinage électrique compte pour 10/45 des points.
Un examen oral portera sur la matière vue au cours magistral et compte pour 25/45 des points.

Partie étude et gestion de la CFAO : évaluation continue (10/45). Pas de seconde session possible.

Deuxième session :

Les points acquis pour la partie étude et gestion de la CFAO ne peuvent être rejoués (10/45).
L'évaluation portera uniquement sur la partie théorique par l'intermédiaire d'un examen oral. (35/45)

Pondération au sein de l'unité 3.

 
Transmissions de Puissance
Travail individuel et présentation: en fin de quadrimestre. Ce travail compte pour 50% de la note finale. La note obtenue sera conservée pour la deuxième session.

Examen écrit durant la session d'examens de janvier. L'évaluation portera sur la matière vue au cours magistral (il s'agira principalement d'exercices de dimensionnement) ainsi que sur les différents sujets présentés (une question sur chacun des sujets). L'examen compte pour 50% de la note finale.

 
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Fabrication mécanique - CFAO
L'évaluation se fait au mois de janvier
 
Contacts :
Fabrication mécanique - CFAO
Contact du titulaire de cours : Damien.lecart@hers.be

 
Transmissions de Puissance
Patricia Jacquemin mail : patricia.jacquemin@hers.be