Le sujet CUV2 session 2003 (écrit)

Baccalauréat Sciences et Techniques Industrielles
Génie Mécanique option productique
Session 2003
Académie de LYON
_______________________________________________________________________
ETUDE DES SYSTEMES TECHNIQUES
INDUSTRIELS
SUJET :
CUV 2
SUJET
PARTIE ECRITE
Composition du dossier :
Présentation du problème et Travail demandé :
Problème posé
Travail demandé première partie
Travail demandé deuxième partie
Travail demandé troisième partie
page 1/10.
page 1/10.
page 2/10.
page 2/10.
Documents techniques :
Planification de production de départ
Dessin de définition de l’embase
Contrat de phase – ancienne phase 20
Documentation nouvelle fraise TITEX PLUS
page 3/10.
page 4/10.
page 5/10.
page 6/10.
Documents réponses :
Doc réponses première et deuxième partie
page 7/10 à 9/10.
Contrat de phase – nouvelle phase 30 : à compléter
page 10/10.
Doc réponses troisième partie
page 9/10.
Baccalauréat Sciences et Techniques Industrielles
Génie Mécanique option productique
Session 2003
Académie de LYON
_____________________________________________________________
ETUDE DES SYSTEMES TECHNIQUES INDUSTRIELS
PROBLEME POSE POUR LA PARTIE ECRITE :
Situation initiale : ( temps conseillé de lecture du sujet : 10 min )
L’atelier de productique doit fournir 40 étaux à serrage rapide, dans un délai d’une semaine ( soit
35 heures).
Il a été établi une planification de cette production, ainsi qu’une analyse de la charge par
machine (Voir p 3/10 ).
Situation finale :
Pour se donner une marge de sécurité, on ne souhaite pas avoir de machine avec un taux de
charge supérieur à 85 %.
Il a été décidé, pour décharger le centre d’usinage horizontal, de scinder la phase 20 de l’embase
(1) en deux phases distinctes :
- Nouvelle phase 20 : sur CUH : Usinage des surfaces 2, 3, 13, 14.
- Nouvelle phase 30 : sur CUV : Usinage des surfaces 4, 5, 6, 7, 8, pointage de 15 .
(On gagnera également sur les temps de réglage, en utilisant le même montage modulaire pour
ces deux phases 20 et 30).
PREMIERE PARTIE : GESTION DE PRODUCTION
( temps conseillé : 45 min ).
11- Compléter le tableau des temps de la gamme modifiée sur page 7/10.
12- Calculer les nouveaux taux de charge et conclure par rapport à l’objectif fixé page 7/10.
13- Etablir le nouveau jalonnement (Diagramme de Gantt) AU PLUS TOT , sans
chevauchements d’opérations ; en choisissant la solution qui donnera la marge avale la plus
grande : page 7/10.
Indiquer sur le diagramme la marge avale.
14 - Un taux de charge important implique des risques en termes de gestion. Quels sont-ils ?
Expliquer (page 8/10.).
BAC STI GMA Sujet
Epreuve E8
Session 2003 CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE ECRITE
travail demandé
DOC
1/ 10
DEUXIEME PARTIE :
PREPARATION DU TRAVAIL ( temps conseillé : 50 min ).
21- On souhaite obtenir un gain de temps pour le fraisage des surfaces 4 et 5 ( surfacer-dresser
finition ).
• Le nouvel outil est une Fraise TITEX 2 tailles Alu série normale D2244 ∅16 ( page 6/10).
• Déterminer le nouveau temps d’usinage ( conditions de coupe page 6/10)
• calcul sur page 8/10
• Sachant que le temps d’usinage des surfaces 4 et 5 était de 37,2 secondes dans l’ancienne
phase 20, déterminer le gain de temps obtenu par pièces : sur page 8/10
22- Etude du choix de la mise en position dans la nouvelle phase 30.
• La mise en position utilisée est la suivante : Appui plan sur 1.
Centrage court dans 9 ( linéaire annulaire).
Locating dans 10 (ponctuelle).
• Préciser le nombre et la direction des degrés de liberté supprimés par chaque groupe de
normales en complétant le tableau en haut de la page 9/10.
• Pour un fonctionnement correct, comment doit-on orienter le locating, pourquoi ?
23- Compléter le nouveau contrat de phase 30 sur CUV : usinage des surfaces 4, 5, 6, 7, 8 et
pointage de 15.
Préciser sur le contrat de phase : page 10/10.
• les opérations.
• les conditions de coupe : N, Vc, fz et Vf.
• les surfaces usinées (surligner en vert) avec leur repère.
• la mise en position (suivant la première partie de la norme).
• la cotation de fabrication chiffrée.
TROISIEME PARTIE : COMPREHENSION GLOBALE DU SUJET ( temps conseillé : 15 min ).
31 - Quels sont les inconvénients de scinder l'ancienne phase 20 en deux phases ? Argumenter
(page 9/10) .
32 – Quelles autres solutions aurions-nous pu envisager afin de diminuer la charge du CUH sans
scinder la phase 20 en deux ? Argumenter (page 9/10).
BAC STI GMA Sujet
Epreuve E8
Session 2003 CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE ECRITE
travail demandé
DOC
2/ 10
Tableau des temps de production :
Abréviations :
Pièce de
l’étau / N°
Embase
1
Plaques de
mors 2 et 3
Mors
mobile 4
Axe de
came 5
CUV : Centre d’usinage vertical
CUH : Centre d’usinage horizontal
TCN : Tour à Commande Numérique
TMR : Temps de mise en route
N°
phase
10
20
10
10
20
10
20
10
20
30
40
10
20
10
20
Came 6
Butée de
serrage 8
Glissière
13
Machine
CUV
CUH
TMR
(h)
2
2
Temps
unitaire
( mn )
10.5
15
CUH
CUV
CUH
TCN
TCN
TCN
TCN
Perceuse
Perceuse
CUV
CUH
TCN
TCN
2
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
10.5
6
10.5
6
3
3
3
6
6
3
6
3
3
Temps d’usinage
de 40 pièces
( mn )
( heures )
420
7
600
10
400
240
420
240
120
120
120
240
240
120
240
120
120
7
4
7
4
2
2
2
4
4
2
4
2
2
Charge par machine :
Machine
Capacité (h)
Taux de
charge ( % )
Planification prévisionnelle :
1 / 10
TCN
35
Perceuse
35
50
100
57.2
28.6
6 / 10
6 / 20
4 / 10
8 / 10
1 / 20
13/10
13/20
6 / 30
Perc
Opération : Rep pièce / Numéro de phase
TMR :
2-3 / 10
CUH
TCN
CUH
35
Jalonnement des opérations
Notation :
CUV
CUV
35
5 / 10
4 / 20
8 / 20
5 / 20
6 / 40
tps(h)
5
BAC STI GMA Sujet
Epreuve E8
Session 2003 CUV 2
10
15
NOM Prénom du candidat
20
25
N° du candidat
30
35
SUJET
PARTIE ECRITE
DOC
Doc. technique
3/ 10
Dessin de définition de l’embase :
BAC STI GMA Sujet
Epreuve E8
Session 2003 CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE ECRITE
Doc. technique
DOC
4/ 10
CONTRAT DE PHASE
Ensemble : ETAU A SERRAGE RAPIDE
Elément : SEMELLE
PHASE : ancienne phase 20
Programme : %2000
Matière : A-U5GT
Machine : CUH
Désignation des opérations Outils
a-Surfacer finition 6,7,8
cf20=760.1 cf21=560.2
b-Surfacer ébauche 4,5
c-Surfacer finition 4,5
cf22=260.2 cf23=1360.1
d-Pointer 2,3,13,14,15
cf24=5060.05 cf25=1160.1
cf26=1860.5
e-Percer ébauche 2,3
cf27e=&11.5
f-Percer 13,14
cf28=&6.25
g-Aléser finition 2,3
cf27=&12H8
T. D. Vc
N
f
m/mn
t/mn
mm/t
Vf
mm/mn
Fraise carbure
&40
Fraise 2T &16
Fraise 2T &16
1.1
160
1273
318
2.2
2.2
90
120
1800
2400
270
144
Pointeur &10
3.3
30
3200
300
Foret &11.5
4.4
30
2490
250
Foret &6.25
5.5
30
4244
400
Tête à aléser
6.6
30
3900
195
4
Cf21
Cf26
5
6
1 mm
+Z
15
OP2
OP3
1-2
3
Cf22
+X
14
2
8
OP1
1
CENTREUR
OP1=Op
1 mm
OP3
Cf25
OP2
3
Cf20
3
+Y
2
7
+X
BAC STI GMA Sujet
Epreuve E8
Session 2003 CUV 2
13
LOCATING
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE ECRITE
Doc. technique
DOC
5/ 10
BAC STI GMA Sujet
Epreuve E8
Session 2003 CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE ECRITE
Doc. technique
DOC
6/ 10
11-Tableau des temps de production après modification de la gamme de l’embase :
à compléter
Pièce de
l’étau / N°
Embase
1
N°
phase
10
20
30
TMR
(h)
2
1
1
Machine
CUV
CUH
CUV
Temps
unitaire
( mn )
10.5
6
9
Temps d’usinage
de 40 pièces
( mn )
( heures )
12- Calcul des taux de charges : compléter le tableau
Machine
CUV
CUH
35
35
Détail du
calcul de la
Charge (h)
Charge (h)
Capacité (h)
Taux de
charge ( % )
Conclusion :
13- Jalonnement : Installer le nouveau jalonnement
Utiliser la notation : TMR :
Rep. pièce / Numéro de phase
Opération :
CUV
CUH
TCN
Perc
tps(h)
5
BAC STI GMA Sujet
Epreuve E8
Session 2003 CUV 2
10
15
NOM Prénom du candidat
20
N° du candidat
25
30
SUJET
PARTIE ECRITE
Doc. réponse
35
DOC
7/ 10
14- Un taux de charge important implique des risques en termes de gestion. Quels sont-ils ?
21- Temps d’usinage : Fraisage finition ( surfacer-dresser ) 4 et 5
Extrait du programme :
.....
N240 G0 G42 X2 Y-7
N250 G1 Y-100
.....
Y+
X+
OP
pièce
longueur
d’usinage
Le nouvel outil est une Fraise TITEX 2 tailles Alu série normale D2244 ∅16 (voir doc technique page 6 / 11 ).
• Déterminer le nouveau temps d’usinage en précisant les unités :
• Déterminer le gain de temps par pièce :
BAC STI GMA Sujet
Epreuve E8
Session 2003 CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE ECRITE
Doc. réponse
DOC
8/ 10
22- Etude du choix de la mise en position dans la nouvelle phase 30?
Compléter le tableau suivant en cochant les cases correspondant aux degrés de liberté supprimés.
Tx
Ty
Tz
Rx
Ry
Rz
Appui plan
Centrage Court
Locating
Pour un fonctionnement correct comment doit-on orienter le locating, et pourquoi ? (Argumenter).
31 - Quels sont les inconvénients de scinder l'ancienne phase 20 en deux phases ?
Argumenter
32 – Quelles autres solutions aurions nous pu envisager afin de diminuer la charge du
CUH sans scinder la phase 20 en deux ?Argumenter
BAC STI GMA Sujet
Epreuve E8
Session 2003 CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE ECRITE
Doc. réponse
DOC
9/ 10
Contrat de phase – nouvelle phase 30 : à compléter
BAC STI GMA Sujet
Epreuve E8
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NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE ECRITE
Doc. réponse
DOC
10/ 10
Baccalauréat Sciences et Techniques Industrielles
Génie Mécanique option productique
Session 2003
Académie de LYON
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ETUDE DES SYSTEMES TECHNIQUES
INDUSTRIELS
SUJET :
CUV 2
ELEMENTS DE
CORRIGE
COMPOSITION DU DOSSIER:
Fiche d’évaluation partie écrite.
page 1
Gestion de Production corrigée.
page 2
Calcul de temps d’usinage.
page 3
Choix de la mise en position
page 4
Compréhension globale.
page 4
Nouveau contrat de phase 30.
page 5
Plan du montage d’usinage.
page 6
Corrigé partie pratique.
page 7
Fiche générale d’évaluation.
page 8
FICHE D’EVALUATION PARTIE ECRITE :
question 11
/1
question 12 Calculer
Conclure
/ 1,5
/1
question 13 Respecter les règles du jalonnement
Trouver la meilleure solution
Indiquer la marge avale
/2
/1
/ 0,5
question 14 Risques d'un taux de charge important
/1
question 21 Avoir trouvé la longueur d’usinage
Avoir trouvé la nouvelle vitesse d’avance
Calcul de temps / nouvelle phase
Calcul gain de temps
/ 0,5
/ 0,5
/1
/ 0,5
question 22 Etude de la MIP
Tableau des degrés de libertés
Orientation correcte du locating
/1
/1
question 23 Opérations
Conditions de coupe
Surfaces usinées
mise en position
cotation de fabrication
/ 0,5
/1
/ 0,5
/ 1,5
/ 1,5
question 31 Inconvénients de scinder l'ancienne phase 20
/ 1,5
question 32 Autres solutions pour diminuer la charge
/1
NOTE DE LA PARTIE ECRITE
/20
BAC STI GMA
Epreuve E8
Session 2003
Sujet
CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE PRATIQUE
Corrigé
DOC
/8
11-Tableau des temps de production après modification de la gamme : CORRIGE
Pièce de
l’étau / N°
Embase
1
N°
phase
10
20
30
Temps
unitaire
( mn )
10.5
6
9
TMR
(h)
2
1
1
Machine
CUV
CUH
CUV
Temps d’usinage
de 40 pièces
( mn )
( heures )
420
7
240
4
360
6
12- Calcul des taux de charges : CORRIGE
Machine
Détail du
calcul de la
Charge (h)
Charge (h)
Capacité (h)
Taux de
charge ( % )
CUV
2
7
1
6
2
4
1
2
25
35
CUH
1
4
2
7
2
7
1
4
28
35
71.4
80
Conclusion :
La charge des deux machines est bien inférieure à 85 %
13- Jalonnement : Corrigé du nouveau jalonnement
Utiliser la notation :
1 / 10
CUV
TCN
8 / 10
2-3 / 10
CUH
TMR :
Opération :
4 / 10
1 / 20
Repère pièce / Numéro de phase
1 / 30
8 / 20
4 / 20
Marge avale : 7 h
6 / 10
6 / 20
13/10
13/20
6 / 30
Perc
5 / 10
5 / 20
6 / 40
tps(h)
5
10
15
20
25
30
35
14- taux de charge important implique des risques ?
- le risque de dépasser les délais si un aléa se produit,
- le risque de ne pas pouvoir ordonnancer la production de manière satisfaisante
BAC STI GMA
Epreuve E8
Session 2003
Sujet
CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE PRATIQUE
Corrigé
DOC
/8
21- Temps d’usinage : Fraisage finition ( surfacer-dresser ) 4 et 5
Y+
Extrait du programme :
.....
N240 G0 G42 X2 Y-7
N250 G1 Y-100
.....
OP
X+
pièce
longueur
d’usinage
L = 93 mm
• Déterminer le nouveau temps d’usinage :
Vf = 793 mm/mn donnée du tableau TITEX pour une fraise de 16
L
93
Temps d’usinage = ------ = ------- = 0,12 mn soit 7, 04 s
Vf
793
• Déterminer le gain de temps : (en précisant les unités)
Le gain est de 37,2-7,04 soit 30.16 s
BAC STI GMA
Epreuve E8
Session 2003
Sujet
CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE PRATIQUE
Corrigé
DOC
/8
22- Etude du choix de la mise en position dans la nouvelle phase 30?
Tx
Ty
Tz
Rx
Ry
Rz
Appui plan
Centrage Court
Butée
Pour un fonctionnement correct comment doit on orienter le locating, et pourquoi ? (Argumenter).
Pour un fonctionnement correct, le locating doit être orienté perpendiculairement à la droite des centres.
Le but du locating est de supprimer la rotation Rz.
31 Quels sont les inconvénients de scinder l'ancienne phase 20 en deux phases ?
Eléments de corrigé :
- problèmes de qualité liés à la reprise de la pièce,
- temps de préparation supplémentaires :
- montage et programmes supplémentaires à préparer,
- mise au point supplémentaire
- temps de réglages supplémentaires…
32 – Quelles autres solutions aurions nous pu envisager afin de diminuer la charge du
CUH sans scinder la phase 20 en deux ?Argumenter
Optimiser les temps :
Temps de réglage le plus possible hors machine.
Outils plus performants.
Montage d’usinage avec plusieurs pièces usinées en même temps.
BAC STI GMA
Epreuve E8
Session 2003
Sujet
CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE PRATIQUE
Corrigé
DOC
/8
Contrat de phase – nouvelle phase 30 : à compléter
BAC STI GMA
Epreuve E8
Session 2003
Sujet
CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE PRATIQUE
Corrigé
DOC
/8
Plan du montage d’usinage :
Cette feuille corrigée (Opp, Op, DEC) devra être fournie à l’examinateur
BAC STI GMA
Epreuve E8
Session 2003
Sujet
CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE PRATIQUE
Corrigé
DOC
/8
Cette feuille CORRIGEE (1,2,4) devra être fournie à l’examinateur
1- Mesurage des DEC1 : Inscrire les valeurs dans le tableau :
2- Vérification des valeurs des PREF :
Comparer avec le tableau ci-contre :
PREF
DEC1
X
Y
Z
4- Mesure des jauges d’outils :
Remplissez le tableau ci-dessous :
L
R
T
T
T
9- Contrôle de la pièce : Remplir le tableau suivant :
Cote théorique
moyenne-IT
mesure
écart/cote moyenne
CF 20
CF 21
CF 22
CF 23
BAC STI GMA
Epreuve E8
Session 2003
Sujet
CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE PRATIQUE
Corrigé
DOC
/8
Baccalauréat Sciences et Techniques Industrielles Session 2003
Génie Mécanique Option Productique
Académie de LYON
Durée 6 heures
ETUDE DES SYSTEMES TECHNIQUES
INDUSTRIELS
Liste succincte des équipements utilisés :
1. Montage d’usinage modulaire
2. Centre d’usinage Vertical
N°SUJET
Validé le :
La commission des sujets
FICHE D’ÉVALUATION
Partie écrite
Partie 1 : GESTION DE PRODUCTION .....................................................
/
Partie 2 : PREPARATION DU TRAVAIL.....................................................
/
Partie 3 : COMPREHENSION GLOBALE...................................................
/
NOTE DE LA PARTIE ECRITE
/ 20
1.
Partie pratique
Certaines cases de la colonne A ou B auront pu être grisées par l’auteur pour ne pas être utilisées.
Compétences – Savoir-Faire
Ax4
Bx2 Cx1 Dx0
1. Relever les grandeurs caractéristiques nécessaires à sa mise en
oeuvre sur la machine,
2. Télécharger le programme
3. Effectuer le décalage d'origine machine / origine programme
4. Introduire les valeurs caractéristiques des outils
5. Réaliser l'usinage
6. Effectuer une mesure et interpréter le résultat
7. Apporter une correction, soit aux valeurs d'un outil, soit à celles du
décalage d'origine
8. Travailler en autonomie et en toute sécurité
TOTAUX
Note de la partie pratique = (Total A x 4 + Total B x 2 + Total C ) x (20 / 22)
/ 20
NOTE DE LA PARTIE PRATIQUE
/ 20
NOTE GLOBALE OBTENUE A L’EPREUVE
/ 20
NOTE GLOBALE EN POINTS ENTIERS RETENUE A
L’EPREUVE APRÈS AJUSTEMENT
BAC STI GMA
Epreuve E8
Session 2003
Sujet
CUV 2
NOM Prénom du candidat
N° du candidat
SUJET
PARTIE PRATIQUE
Corrigé
DOC
/8