Réalisation d'une pièce par limage (partie 1/2)

## Façonnage des surfaces planes, parallèles et perpendiculaires rac{1}{20} ext{ mm} \)).- **Micromètre :** Pour des mesures de haute précision (jusqu'à \( rac{1}{100} ext{ mm} \) ou \( rac{1}{1000} ext{ mm} \)).- **Comparateur :** Pour contrôler la planéité, le parallélisme ou la concentricité par rapport à une surface de référence.- **Marbre :** Surface de référence plane pour le contrôle de planéité.* **Importance :** Ces contrôles permettent de s'assurer que la pièce respecte les dimensions et les tolérances spécifiées (par exemple, une dimension de \( 25.00 ext{ mm} ext{ avec une tolérance de } e 0.02 ext{ mm} \)).# Vocabulaire* **Limage :** Action de façonner une pièce à l'aide d'une lime.* **Lime :** Outil coupant manuel utilisé pour enlever de la matière.* **Mortaise :** Ensemble des dents de la lime.* **Planéité :** Qualité d'une surface qui est parfaitement plate.* **Parallélisme :** Qualité de deux surfaces qui sont équidistantes (à la même distance) l'une de l'autre sur toute leur étendue.* **Perpendicularité :** Qualité de deux surfaces qui se coupent à angle droit (90°).* **Étau :** Outil de serrage servant à maintenir fermement une pièce pendant le travail.* **Pied à coulisse :** Instrument de mesure de longueurs.* **Micromètre :** Instrument de mesure de longueurs de haute précision.* **Équerre :** Outil pour vérifier et tracer les angles droits.# ExemplesVoici quelques applications pratiques du limage pour façonner des surfaces planes, parallèles et perpendiculaires :* **Fabrication d'une cale de réglage :** Une petite pièce de métal dont l'épaisseur doit être très précise (par exemple \( 5.0 ext{ mm} \)) pour ajuster un jeu mécanique.* **Mise à dimension d'une pièce brute :** Avant un usinage plus fin sur une machine-outil, on peut dégrossir et mettre à plat une surface brute par limage.* **Ajustage d'une gâche de serrure :** Limer les bords d'une gâche pour qu'elle s'ajuste parfaitement dans son logement sur un cadre de porte, nécessitant des surfaces planes et des angles droits.# Exercices1. Quelles sont les trois caractéristiques géométriques principales que l'on cherche à obtenir par limage dans cette leçon ?2. Citez trois types de limes différentes et expliquez brièvement quand les utiliser.3. Pourquoi est-il important de croiser les passes lors du limage d'une surface plane ?4. Quel outil de contrôle utiliseriez-vous pour vérifier le parallélisme entre deux surfaces ? Expliquez votre méthode.5. Pourquoi ne faut-il pas appuyer sur la lime lors du mouvement de retour ?# Devoir à la maison1. Décrivez en détail la procédure que vous suivriez, étape par étape, pour limer une pièce afin d'obtenir une épaisseur finale de \( 10.0 ext{ mm} ext{ avec une tolérance de } e 0.1 ext{ mm} \) à partir d'une pièce brute de \( 12 ext{ mm} \) d'épaisseur. Précisez les outils de contrôle et les moments où vous les utiliseriez.2. Faites un schéma simple montrant la bonne position du corps et la tenue de la lime pour un limage efficace d'une surface plane. Ajoutez une légende explicative.3. Recherchez et expliquez la différence entre une lime ## (TP8)- Réalisation des surfaces et vérification des dimensions de la pièce à limer ### Introduction Bienvenue à ce Travaux Pratiques (TP) essentiel en fabrication mécanique. Aujourd'hui, nous allons apprendre à réaliser et à contrôler des surfaces de pièces à l'aide d'une technique fondamentale : le limage. Le limage est une opération manuelle qui permet d'ajuster des dimensions, d'améliorer l'état de surface, ou de donner une forme spécifique à une pièce en enlevant de la matière. La précision de votre travail sera cruciale, c'est pourquoi nous mettrons un accent particulier sur la vérification des dimensions avec les bons outils. ### Concepts Clés #### Le limage : Qu'est-ce que c'est ? Le limage est une opération d'usinage manuel consistant à enlever de fines particules de matière (copeaux) sur une pièce à l'aide d'une lime. Il est souvent utilisé pour : * Ajuster des dimensions avec précision. * Créer des angles, des congés ou des chanfreins. * Préparer une surface avant un autre usinage ou une finition. #### Les outils : La lime La lime est l'outil principal du limage. Elle se compose d'un corps denté, d'une soie (partie non dentée) et d'un manche. ##### Types de limes selon leur forme : * **Lime plate** : Pour les surfaces planes extérieures et intérieures (carrées, rectangulaires). * **Lime demi-ronde** : Pour les surfaces courbes concaves et planes. * **Lime ronde (queue de rat)** : Pour les surfaces courbes concaves (trous). * **Lime carrée** : Pour les angles vifs et les ajustements de formes carrées. * **Lime triangulaire (tiers-point)** : Pour les angles vifs et les rainures triangulaires. ##### Types de limes selon leur granulométrie (douceur ou âpreté) : La granulométrie indique le nombre de dents au centimètre. Plus il y a de dents, plus la lime est fine (douce). * **Bâtarde** : Pour l'ébauche, enlève beaucoup de matière. * **Demi-douce** : Pour le dégrossissage et l'approche des cotes finales. * **Douce** : Pour la finition, donne un bon état de surface et permet des ajustements très fins. #### Techniques de limage ##### La position de travail * **Fixation de la pièce** : La pièce doit être fermement maintenue dans un étau, à une hauteur confortable (coude à la hauteur de l'étau). * **Posture** : Tenez-vous droit, les pieds écartés pour une bonne stabilité. Le corps accompagne le mouvement de la lime. ##### Le mouvement de limage * La lime n'agit qu'à la poussée. Ne pas appuyer au retour pour ne pas user les dents inutilement et ne pas rayer la surface. * Utilisez toute la longueur de la lime pour un travail efficace et uniforme. * Exercez une pression constante et régulière sur la pièce. ##### Le limage à plat * Alternez les mouvements droits et croisés pour garantir la planéité de la surface. Cela permet de mieux répartir l'usure de la lime et d'éviter de créer des creux ou des bosses. * Pour vérifier la planéité, utilisez une règle métallique ou une équerre pour détecter la lumière entre l'outil et la pièce. #### La vérification des dimensions ##### Pourquoi vérifier ? Après le limage, il est impératif de vérifier les dimensions de la pièce pour s'assurer qu'elle respecte les cotes et les tolérances indiquées sur le plan. Une pièce non conforme ne pourra pas être assemblée ou fonctionner correctement. ##### Les outils de mesure * **Règle graduée** : Pour les mesures approximatives ou de grandes longueurs. * **Équerre** : Pour vérifier l'équerrage (angle de 90°) et la planéité. * **Pied à coulisse** : C'est l'outil de précision le plus courant en atelier. Il permet de mesurer : * Les dimensions extérieures (avec les becs extérieurs). * Les dimensions intérieures (avec les becs intérieurs). * Les profondeurs (avec la jauge de profondeur). * Les hauteurs ou épaisseurs (avec les talons). La lecture se fait sur le vernier (pour les pieds à coulisse traditionnels) ou directement sur l'affichage digital. ##### Les techniques de mesure * **Avec le pied à coulisse** : Positionnez toujours l'outil perpendiculairement à la surface à mesurer. Appliquez une légère pression pour ne pas fausser la mesure. Lisez la mesure avec précision en évitant le parallaxe (erreur de lecture due à l'angle de vue). * **Avec l'équerre** : Placez l'équerre contre la surface de référence de votre pièce. L'absence de lumière entre la branche et la surface indique un angle de 90° ou une bonne planéité. #### Sécurité * Toujours s'assurer que la pièce est solidement fixée dans l'étau. * Vérifier que le manche de la lime est en bon état et bien fixé pour éviter les blessures. * Porter des **lunettes de protection** pour se prémunir des projections de copeaux. * Nettoyer régulièrement les dents de la lime avec une brosse métallique (carde) pour enlever les copeaux qui peuvent rayer la surface de la pièce ou diminuer l'efficacité de la lime. ### Vocabulaire * **Limage** : Action d'enlever de la matière avec une lime. * **Lime** : Outil manuel composé d'une tige d'acier trempé munie de dents coupantes. * **Granulométrie** : Finesse des dents d'une lime. * **Bâtarde** : Lime à grosse granulométrie, pour le dégrossissage. * **Demi-douce** : Lime à granulométrie moyenne, pour le travail intermédiaire. * **Douce** : Lime à fine granulométrie, pour la finition. * **Pied à coulisse** : Instrument de mesure de précision pour les longueurs, diamètres, profondeurs. * **Équerre** : Instrument pour vérifier les angles droits (90°) et la planéité. * **Planéité** : Qualité d'une surface d'être parfaitement plane (sans creux ni bosses). * **Équerrage** : Qualité d'une pièce dont les surfaces sont perpendiculaires entre elles. * **Tolérance dimensionnelle** : Intervalle de valeurs acceptables pour une dimension donnée (par exemple, \( 20 ext{ mm} egin{smallmatrix} +0.1 \ -0.05 ext{ } ext{mm} ext{ } ext{ou} ext{ } ext{20} ext{ } ext{mm} ext{ } ext{±} ext{ } ext{0.1} ext{ } ext{mm} ext{ } ext{ } ext{ } \ ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } 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ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ext{ } ## ACTIVITES D'INTEGRATION ### Introduction Bienvenue dans cette leçon consacrée à une technique fondamentale en fabrication mécanique : le limage. Le limage est une opération manuelle d'usinage qui consiste à enlever de la matière sur une pièce à l'aide d'un outil appelé lime. C'est une compétence essentielle pour ajuster des dimensions, obtenir des surfaces planes ou des formes spécifiques, et réaliser des finitions précises. Au cours de cette séance, nous allons explorer les outils, les techniques et les bonnes pratiques pour réaliser une pièce par limage de manière efficace et sécurisée. ### Concepts Clés #### Qu'est-ce que le limage ? Le limage est un procédé d'usinage manuel par enlèvement de copeaux. Il est utilisé pour : * Débarrasser la pièce des surplus de matière laissés par d'autres opérations (sciage, découpe). * Ajuster les dimensions d'une pièce pour qu'elle corresponde aux spécifications. * Obtenir un état de surface précis et une bonne planéité. * Créer des formes spécifiques (angles, arrondis, chanfreins). #### L'outil : La lime La lime est l'outil principal du limage. Elle est composée d'un corps en acier trempé avec des dents coupantes, et d'une soie sur laquelle est emmanché un manche. ##### Types de limes Les limes se distinguent par : * **Leur forme :** * **Plate :** Pour les surfaces planes extérieures et intérieures (angles droits). * **Demi-ronde :** Pour les surfaces planes et concaves (arrondis intérieurs). * **Ronde (queue de rat) :** Pour les trous et les arrondis intérieurs. * **Carrée :** Pour les alésages carrés et les angles vifs intérieurs. * **Triangulaire (tiers-point) :** Pour les angles vifs et les surfaces à 60°. * **Leur taille (longueur) :** Mesurée du talon à la pointe, elle varie généralement de 100 mm à 400 mm. * **Leur degré de taille (douceur des dents) :** Il détermine la capacité d'enlèvement de matière et la qualité de l'état de surface. * **Rude (ou Grosse) :** Pour un enlèvement rapide de matière. * **Bâtarde :** Usage général, bon compromis entre enlèvement et finition. * **Mi-douce :** Pour un enlèvement modéré et une bonne finition. * **Douce :** Pour les travaux de finition et d'ajustage précis. * **Très douce (ou Superfine) :** Pour les finitions très fines et le polissage. ##### Description d'une lime * **Corps :** La partie taillée de la lime. * **Taille :** L'ensemble des dents coupantes. * **Talon :** La partie non taillée la plus proche de la soie. * **Pointe :** L'extrémité du corps opposée au talon. * **Soie :** La partie conique et non taillée sur laquelle est fixé le manche. * **Manche :** Généralement en bois ou en plastique, pour une bonne prise en main. #### Le poste de limage Pour limer correctement, vous aurez besoin de : * **Un étau :** Pour maintenir fermement la pièce à travailler. Il doit être bien fixé à un établi stable. * **La pièce à limer :** Les matériaux courants sont l'acier, l'aluminium, le laiton, etc. * **Des outils de contrôle :** Pied à coulisse, règle, équerre, rapporteur d'angle, comparateur pour vérifier les dimensions et la géométrie. * **Une brosse à lime :** Pour nettoyer les dents de la lime et éviter l'encrassement. #### Techniques de limage ##### Préparation 1. **Nettoyez la pièce :** Assurez-vous qu'elle est exempte d'huile, de graisse ou de copeaux. 2. **Serrez la pièce :** Placez la pièce dans l'étau de manière stable et à la bonne hauteur (généralement au niveau du coude de l'opérateur pour une bonne ergonomie). L'arête à limer doit dépasser de quelques millimètres des mors de l'étau. ##### Mouvement de limage * **Position du corps :** Tenez-vous stable, les pieds écartés, le corps légèrement penché vers l'avant. * **Prise de la lime :** Une main tient le manche fermement, l'autre guide la pointe de la lime. * **Mouvement aller-retour :** Appliquez une pression constante sur la lime *uniquement à l'aller* (mouvement de poussée). Au retour, soulevez légèrement la lime ou réduisez la pression pour ne pas user les dents inutilement et éviter de rayer la surface. * **Limage croisé :** Pour obtenir une surface plane, alternez les sens de limage (en travers, en diagonale, puis droit) et vérifiez régulièrement avec une règle. * **Limage droit (ou de finition) :** Une fois la planéité obtenue, effectuez des passes droites et régulières, avec une lime plus douce, pour améliorer l'état de surface. ##### Contrôle * **Planéité :** Utilisez une règle et un jeu de lumière pour vérifier qu'aucune déformation n'est visible. * **Équerrage :** Utilisez une équerre pour vérifier les angles à 90°. * **Dimensions :** Mesurez les cotes avec un pied à coulisse ou un comparateur pour s'assurer que les tolérances sont respectées. #### Sécurité et entretien * **Protection individuelle :** Portez toujours des lunettes de sécurité pour protéger vos yeux des copeaux. * **Manches de lime :** Vérifiez que les manches sont bien emmanchés et en bon état pour éviter les blessures (la soie sans manche est dangereuse). * **Nettoyage de la lime :** Utilisez une brosse à lime pour enlever régulièrement les copeaux coincés entre les dents. Ne tapez jamais la lime sur l'étau. * **Rangement :** Rangez les limes séparément pour éviter que les dents ne s'émoussent en frottant les unes contre les autres. ### Vocabulaire * **Limage :** Opération d'usinage manuel avec une lime. * **Lime :** Outil à main composé d'un corps taillé et d'un manche, servant à enlever de la matière. * **Taille (de lime) :** Degré de denture d'une lime (rude, bâtarde, mi-douce, douce). * **Étau :** Dispositif de serrage fixé à un établi pour maintenir une pièce. * **Mors :** Mâchoires de l'étau qui serrent la pièce. * **Planéité :** Caractéristique d'une surface qui est parfaitement plane. * **Ébavurage :** Action d'enlever les bavures (petits excédents de matière tranchants) sur les arêtes d'une pièce. * **Pied à coulisse :** Instrument de mesure de précision pour les longueurs et profondeurs. * **Chanfrein :** Petite surface oblique obtenue en abattant une arête vive. * **Tolérance :** Intervalle admissible pour une dimension, entre une valeur maximale et minimale. Par exemple, une cote de \( 20 ext{ mm} egin{smallmatrix} +0.1 \ -0.1 ext{ mm} egin{smallmatrix} ext{} \ ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} 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de formules complexes à ce niveau pour le limage. Les dimensions seront simplement mesurées. L'objectif est d'atteindre une cote précise avec une tolérance donnée, par exemple : \[ L = 75 ext{ mm} egin{smallmatrix} +0.2 \ -0.1 ext{ mm} egin{smallmatrix} ext{} \ ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} 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Les dimensions seront simplement mesurées. L'objectif est d'atteindre une cote précise avec une tolérance donnée. Il peut y avoir des calculs simples de tolérances. Par exemple, pour une cote \[ L = 75 egin{smallmatrix} +0.2 \ -0.1 ext{ mm} \ ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} 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ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} ext{} * Les \( L \) et les \( E \) sont des symboles mathématiques. ### Exemples 1. **Réalisation d'une surface plane :** Sur une plaque d'acier coupée grossièrement, utilisez une lime bâtarde pour enlever l'excédent de matière. Travaillez en limage croisé et vérifiez la planéité avec une règle métallique. Une fois proche de la dimension finale, utilisez une lime mi-douce pour la finition. 2. **Ajustement de dimension :** Une pièce doit s'insérer précisément dans un logement. Après avoir usiné la pièce à la machine, il reste 0,5 mm à enlever. Utilisez une lime douce pour retirer progressivement la matière, en mesurant fréquemment avec un pied à coulisse jusqu'à atteindre la cote souhaitée avec la tolérance spécifiée. 3. **Ébavurage d'une arête :** Après une découpe au laser ou à la cisaille, les bords d'une pièce peuvent présenter des bavures coupantes. Utilisez une lime plate douce, ou une lime couteau, pour les éliminer et créer un léger chanfrein de sécurité. ### Exercices 1. Nommez trois types de limes différentes et décrivez leur usage principal. 2. Expliquez la différence entre une lime "rude" et une lime "douce" en termes d'enlèvement de matière et d'état de surface. 3. Décrivez les étapes de serrage d'une pièce dans un étau avant de commencer le limage. 4. Pourquoi ne faut-il pas appuyer sur la lime lors du mouvement de retour ? 5. Quels outils de contrôle utilisez-vous pour vérifier : a. La planéité d'une surface limée ? b. La dimension d'une pièce ? c. L'équerrage d'un angle ?