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Les auteurs Abdellatif BEN HAMADOU Ridha BOUHAHA Amor BEN MESSAOUD Inspecteur p

Les auteurs Abdellatif BEN HAMADOU Ridha BOUHAHA Amor BEN MESSAOUD Inspecteur principal Inspecteur Inspecteur Maher ABDENNADHER Moktar SHILI Professeur principal Professeur principal H-C Les évaluateurs Abdellaziz GARGOURI Abdelwaheb DOUGUI Ali KHOUDJA Inspecteur Général professeur universitaire Inspecteur principal Centre National Pédagogique Manuel d’activités Génie Mécanique 3ème année de l’enseignement secondaire Sciences Techniques TECHNOLOGIE REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE L’EDUCATION © Tous droits réservés au Centre National Pédagogique 3 Avant-Propos L’enseignement de la génie mécanique pour la section SCIENCES TECH- NIQUES est centré sur l’étude des systèmes à caractère pluri technologique et tou- che les trois aspects : • fonctionnel ; • structurel ; • comportemental. Cet enseignement favorise le développement des savoirs, des habilités et des bonnes attitudes chez les apprenants, Le présent manuel d’activités, dédié aux élèves de la troisième année de la sec- tion mentionnée, est conforme aux programmes en vigueurs. Il est conçu pour être exploité avec le manuel de cours correspondant, on y trouve la même répartition des leçons. Pour chaque leçon sont proposées, en moyenne, quatre activités élaborées autour de supports et matériel didactique qui existent dans la majorité des labora- toires. Les tâches accompagnatrices visent, non seulement la perception des concepts, mais des intentions dicactiques plus poussées telle que la compréhen- sion, l’application ou le transfert des acquis. Chaque activité est principalement constituée : - d’un dossier technique nécessaire au déroulement de l’activité ; - d’un dossier pédagogique sur lequel l’élève interviendra pour réaliser les tâches. Le professeur choisira, en fonction des thèmes étudiés, les activités à dérouler à partir de l’ensemble des activités proposées. Il se doit d’enrichir les apprentissa- ges de ses élèves par la production d’autres activités. Nous remercierons tous ceux qui ont participé de loin ou de près à l’élaboration de ce manuel. Nous serons, à la fois, attentifs et heureux de recevoir les critiques et les sug- gestions de celles et ceux qui auront l’accasion d’utiliser ce manuel. Les auteurs ACTIVITE : Ensemble d’actions et d’opérations réalisées par l’apprenant visant un objectif déterminé. Présentation du manuel Partie A 7 activités Partie C 16 activités Organisation du manuel Support technique Dossier pédagogique Dossier ressource (manuel de cours) Dossier technique condition de réalisation d’une activité Partie B 32 activités 4 Sommaire Avant Propos Présentation du manuel 5 3 4 Sommaire 5 PARTIE A : ANALYSE FONCTIONNELLE Chapitre 1 : Analyse fonctionnelle externe d’un produit • Leçon 1 : Analyse fonctionnelle externe d’un produit ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 ROBOT YOUPI ROBOT MENTOR 10 Activité N°2 BANC DE CONTROLE INDUSTRIEL 13 Activité N°3 PARC A GRUMES 15 Activité N°4 PERCEUSE SENSITIVE 18 Activité N°5 MICRO TOUR JEULIN MICRO TOUR UTAM 20 Activité N°6 ROBOT YOUPI 22 Activité N°7 PERCEUSE SENSITIVE 25 PARTIE B : ANALYSE STRUCTURELLE Chapitre 2 : Définition des élèments d’un produit • Leçon 2 : Lecture d’un dessin d’ensemble ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 POUPÉE MOBILE DU TOUR 30 Activité N°2 BUTÉE DE TRAINARD 36 Activité N°3 ETAU DE MICRO-FRAISEUSE 39 Activité N°4 APPUI RÉGLABLE-C.A.O 42 • Leçon 3 : Tolérances dimensionnelles et géométriques ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 FOURREAU Poupée mobile du tour 47 Activité N°2 TAMPONS TANGENTS Poupée mobile de tour 50 Activité N°3 BUTÉE DE TRAINARD Tour parallèle 53 Activité N°4 ETAU Micro-fraiseuse 56 • Leçon 4 : Cotation fonctionnelle ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 MONTAGE D’UN GALET Chariot de compresseur 60 Activité N°2 MORS FIXE Micro-fraiseuse 63 Activité N°3 LUNETTE Fraiseuse universelle 66 Activité N°4 ELECTROVANNE 70 Leçon 5 : Dessin de définition ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 ECROU SPECIAL (DAO) Poupée de tour 79 Activité N°2 PATIN (DAO) Butée de traînard 84 Activité N°3 MORS RAGLABLE Micro-fraiseuse 88 Activité N°4 CHAPE Système de pesage 90 Chapitre 3 : Les liaisons mécaniques • Leçon 6 : Schéma cinématique ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 TENDEUR DE COURROIE 93 Activité N°2 PERCEUSE SENSITIVE 100 Activité N°3 DISPOSITIF DE SERRAGE 109 Activité N°4 ETAU DE PERCEUSE 116 Activité N°5 EXTRACTEUR DE BAGUES 121 • Leçon 7 : Guidage en translation ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 POUPÉE MOBILE DE TOUR 125 Activité N°2 MICRO-FRAISEUSE 133 Activité N°3 MICRO-TOUR 141 Activité N°4 DISPOSITIF DE COMMANDE D’UNE VIS D’ARCHIMEDE 150 • Leçon 8 : Guidage en rotation ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 MEULE À DISQUE 161 Activité N°2 PERCEUSE SENSITIVE 172 Activité N°3 COMPRESSEUR À PALETTES 178 6 ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 PERCEUSE SENSITIVE 197 Activité N°2 TOUR PARALLÈLE 199 Activité N°3 BANC DE CONTRÔLE INDUSTRIEL 203 PARTIE C : Analyse comportementale Chapitre 5 : Comportement du solide indéformable • Leçon 12 : La statique ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 POMPE À PIED 211 Activité N°2 MONTAGE DE FRAISAGE 219 Activité N°3 LANCEUR DE PULVÉRISATEUR 224 Activité N°4 MECANISME DE COMMANDE DE SOUPAPE 229 Chapitre 6 : Comportement du solide déformable • Leçon 13 : Flexion plane simple ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 BANC DE FLEXION 234 Activité N°2 AGRAFEUSE 239 Activité N°3 PRESSE HYDRAULIQUE 245 Activité N°4 PINCE COUPE CABLE 252 Chapitre 7 : Obtention des pièces • Leçon 14 : Obtention des pièces par enlévement de la matière • Leçon 15 : Obtention des pièces par moulage ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 TOUR PARALLÉLE 258 Activité N°2 FRAISEUSE UNIVERSELLE 266 Activité N°3 PERCEUSE 268 Activité N°4 LUNETTE AUTOCENTRANTE 269 • Leçon 16 : Métrologie dimensionnelle et géométrique ACTIVITES SUPPORTS PAGE Activité N°1 PORTE OUTIL D’UN TOUR 278 Activité N°2 LOT D’ECROUS HEXAGONAUX 281 Activité N°3 ARBRE PORTE-FRAISE 283 Activité N°4 DOUILLE DE REDUCTION 286 Activité N°4 MICRO-FRAISEUSE 186 Chapitre 4 : Transmission de mouvement • Leçon 9 : Poulies et Courroies • Leçon 10 : Roues de friction • Leçon 11 : Pignons et chaîne 7 ANALYSE FONCTIONNELLE Partie A ANALYSE FONCTIONNNELLE EXTERNE D’UN PRODUIT ACTIVITES SUPPORTS Activité N°1 Robot MENTOR Robot YOUPI Activité N°2 Banc de contrôle industriel Activité N°3 Parc à grumes Activité N°4 Perceuse sensitive Activité N°5 Micro tour JEULIN Micro tour UTAM Activité N°6 Robot YOUPI Robot MENTOR Activité N°7 Perceuse sensitive Objectifs du programme: A partir d’un besoin validé : ◆Recenser les fonctions de service ; ◆Caractériser les fonctions de service ; ◆Hiérarchiser les fonctions de service ; ◆Compléter la rédaction d’un cahier de charges fonctionnel d’un produit (CdCF) Conditions de réalisation et moyens : ◆Des systèmes techniques automatisés + micro-ordinateur ◆Un dossier technique pour chaque système ◆Un dossier pédagogique pour chaque activité pratique 9 CHAPITRE 1 Leçon 1 : Analyse Fonctionnelle Externe D’un Produit 10 CHAPITRE 1 Activité 1 ANALYSE FONCTIONNNELLE EXTERNE D’UN PRODUIT ROBOT YOUPI + MENTOR PRESENTATION ET CARACTERISTIQUES ROBOT YOUPI ROBOT MENTOR Les robots présentés ci dessus, ont été conçus pour répondre aux exigences de la forma- tion à la robotique depuis le niveau le plus élémentaire de la simple approche de cette tech- nologie jusqu’au niveau le plus élevé de la mise au point des asservissements des moteurs électriques ◆Le robot Youpi est un robot vertical à 6 axes rotatifs ◆L’entraînement se fait par des moteurs pas à pas : - 4 phases ; - Angle de pas =1,8 degrés (200 pas par tour) ; - Couple d’entraînement maxi = 400mmN ; - Fréquence maxi = 1000 pas / s 11 2– FONCTION : Dans l’activité proposée, Le robot est destiné à déplacer des pièces d’une première zone de travail à une deuxième zone. 3– TRAVAIL DEMANDE : ◆Faire démarrer le cycle (le cycle doit être préparé par le professeur) ; ◆Observer le déroulement du cycle. 3–1- Compléter l’actigramme du niveau A-O du système proposé. Energie èlectrique ................................ .................................................. .................................................. ......................................... ................................ ................................ ................................... ................................ Informations d’état ROBOT............... A-O 1– MISE EN SITUATION : CHAPITRE 1 Activité 1 ANALYSE FONCTIONNNELLE EXTERNE D’UN PRODUIT 12 3–2- Recenser les Fonctions de service. - Compléter le graphe d’interaction suivant en différenciant les fonctions principales (F.P) des fonctions complémentaires (F.C). - Compléter la formulation des fonctions de service. ROBOT Sécurité Energie Zone 1 Utilisateur Zone 2 MIilieu ambiant FP1 FC1 FC3 FONCTIONS EXPRESSION DE LA FONCTION FP1 ................................................................................................................................ FC1 S’alimenter en énergie électrique FC2 ................................................................................................................................ FC3 FC4 CHAPITRE 1 Activité 1 ANALYSE FONCTIONNNELLE EXTERNE D’UN PRODUIT 13 SYSTEME DE TRI ( B C I ) 1- PRESENTATION : La maquette BCI représen- te un système automatisé permettant de réaliser des fonctions de tri, d’assem- blage, d’évacuation et de contrôle de composants. 2– TRAVAIL DEMANDE : ◆Faire démarrer le cycle (le cycle doit être préparé par le professeur) ; ◆Observer le déroulement du cycle. 2-1- Compléter l’actigramme du niveau A-O du système proposé. Energie ................. ................................ .................................................. .................................................. ......................................... Règlage ................................ ................................... ................................ Informations d’état BANC DE CONTROLE IDUSTRIEL A-O CHAPITRE 1 Activité 2 ANALYSE FONCTIONNNELLE EXTERNE D’UN PRODUIT 14 2– 2- Recenser les fonctions de service. Compléter le graphe d’interaction suivant en différenciant les fonctions principales (F.P) des fonctions complémentaires (F.C). 2-3- Formuler les fonctions de service. BANC DE CONTROLE INDUSTRIEL Sécurité Energie Capsules + bouteilles assemblées Capsules et bouteilles non assemblées Milieu ambiant Lot de Capsules et de bouteilles Capsules et bouteilles triées Utilisateur FC1 FP1 FC2 FONCTIONS EXPRESSION DE LA FONCTION FP1 Permettre à l’utilisateur de trier des capsules et des bouteilles. uploads/Management/ 228358p01 1 .pdf