BTS CRSA: Réalisation des systèmes automatiques : industrialisation, usinage et métrologie

Le domaine Réalisation des systèmes automatiques couvre le passage du dossier de définition au système assemblé, câblé et réceptionné : industrialisation, usinage et assemblage, métrologie, contrôle qualité, montage et mise en service. On attend de vous la lecture rigoureuse d'un plan, le calcul de conditions de coupe et la justification d'un moyen de contrôle.

Lire et transmettre la définition

• Le plan suit les règles GPS : ISO 8015 (principe d'indépendance, chaque spécification est vérifiée séparément), ISO 1101 (tolérances de forme, d'orientation et de position), ISO 1302 (états de surface Ra/Rz).
• Un ajustement ISO 286 s'écrit alésage/arbre : Ø30 H7/g6 désigne un alésage dont l'écart inférieur est nul et un arbre avec jeu ; les écarts se lisent dans les tableaux, jamais à l'estime.
• Le dossier de fabrication complète le plan : brut, phases, mise en position (isostatisme), outillage, paramètres de coupe, opérations de contrôle.

Conditions de coupe

Vitesse de coupe Vc en m/min → fréquence de rotation N = 1000·Vc/(π·D). Avance par dent fz → avance par tour f = fz·z → vitesse d'avance Vf = f·N. Une avance trop faible fait frotter l'arête et la use ; trop forte, elle dégrade l'état de surface et la tenue de l'outil.

Métrologie et capabilité

Le moyen de contrôle doit être nettement plus précis que l'intervalle de tolérance (règle usuelle : incertitude de mesure de l'ordre du dixième de l'IT). La capabilité Cp = IT/(6σ) et Cpk intègre le décentrage ; un Cpk inférieur à 1,33 déclenche une action corrective avant lancement de série.

Exemple raisonné

Fraisage d'une poche de 300 mm de long, avec 10 mm d'approche de chaque côté ; fraise carbure D = 20 mm, z = 4 dents, Vc = 100 m/min, fz = 0,05 mm/dent.

1. N = 1000 × 100 / (π × 20) = 1592 tr/min → 1600 tr/min disponibles sur la broche.
2. f = 0,05 × 4 = 0,2 mm/tr.
3. Vf = 0,2 × 1600 = 320 mm/min.
4. Longueur à parcourir : 300 + 2 × 10 = 320 mm → temps de coupe t = 320 / 320 = 1 min, hors dégagements et changements d'outil.

Pièges qui coûtent des points

• Confondre Vc (m/min, donnée outil/matière) et Vf (mm/min, programme).
• Oublier le nombre de dents z dans le passage de fz à f.
• Mélanger tolérance de fabrication et incertitude du moyen de mesure.
• Valider un procédé sans regarder la capabilité, ou sans tenir compte des surépaisseurs du brut.