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RAAI Formation
Usinage · cours 9 sur 13 · 9 min de lecture

Lire une gamme et un contrat de phase

Distinguer gamme, phase et opération, lire toutes les rubriques d'un contrat de phase (croquis, mise en position, cotes fabriquées, opérations, outils, conditions de coupe, contrôles), le relier à la fiche suiveuse, et savoir ce que l'on vérifie avant de signer.

Élève : se tester sur ce chapitre ↓

1. Du bureau des méthodes au poste

Le plan dit ce que doit être la pièce finie. Il ne dit pas comment la faire. Entre les deux, le bureau des méthodes décide dans quel ordre usiner, sur quelles machines, avec quels montages et quels outils. Il l'écrit dans deux documents : la gamme, qui donne la suite des étapes, et, pour chaque étape d'usinage, un contrat de phase, qui décrit précisément le travail au poste. C'est ce second document que vous aurez sous les yeux à la machine.

Schéma : deux gammes en cases fléchées. SV-40 : 10 débit (scie), 20 face A, rainure, contour (centre n° 1), 30 dessus, bossage, trous, alésage (centre n° 1), 40 ébavurage, 50 contrôle final, 60 protection et emballage. Axe SV-40-02 : 10 tournage Ø20, collerette, gorge, tronçonnage (tour CN), 20 reprise et dressage à 110 (tour CN), 30 ébavurage et contrôle final. Les phases d'usinage, encadrées en orange, ont chacune leur contrat de phase
La gamme donne l'ordre et le poste de chaque phase. Chaque phase d'usinage est détaillée dans son contrat de phase.

2. Gamme, phase, opération

La gamme

La suite ordonnée des phases qui transforment le brut en pièce livrée. Les phases sont numérotées de 10 en 10, pour pouvoir en insérer une plus tard sans tout renuméroter.

La phase

Tout ce qui se fait sur un même poste, dans un même montage de la pièce. Dès que l'on démonte et que l'on retourne la pièce, on change de phase : c'est pourquoi le SV-40 a deux phases d'usinage au même centre.

L'opération

Une étape de la phase, en général faite avec un seul outil : surfacer, percer, tarauder, aléser. Les opérations d'une phase sont listées dans l'ordre d'exécution.

3. Ce que contient un contrat de phase

Pourquoi « contrat » ? Parce que le document engage les deux côtés : si l'atelier respecte ce qui est écrit (le brut, le montage, les outils, les conditions), les méthodes garantissent que la pièce sortira conforme. Si l'on change quelque chose de son propre chef, le contrat ne tient plus. Les présentations varient d'une entreprise à l'autre ; on y retrouve toujours les mêmes rubriques.

L'en-tête

La pièce, le plan et son indice, la matière, le numéro de phase, la machine, le numéro de programme, le porte-pièce.

Le croquis

La pièce dessinée dans sa position sur la machine, telle que vous la voyez. Les surfaces usinées dans la phase sont en trait fort, souvent en couleur ; le reste est en trait fin.

Mise en position et serrage

Les normales numérotées de 1 à 6 et les flèches de serrage, vues au chapitre sur la mise en position. Elles disent sur quelles faces poser, appuyer et serrer.

L'origine

Le point choisi pour écrire le programme, en X, Y et Z. C'est celui-là que vous prenez, pas un autre.

Les cotes fabriquées

Les cotes à obtenir dans la phase, mesurées depuis les surfaces d'appui. Elles ne sont pas toujours celles du plan (voir la section suivante).

Les opérations

Dans l'ordre, avec pour chacune l'outil, les conditions de coupe (vitesse ou fréquence de rotation, avance) et le contrôle associé.

4. Cote du plan, cote fabriquée

Le plan cote la pièce selon sa fonction. Le contrat de phase cote ce que l'on peut mesurer et obtenir depuis les appuis de la phase. Quand les deux ne partent pas de la même surface, les méthodes calculent une cote fabriquée (Cf), souvent avec une tolérance plus serrée que celle du plan.

Exemple sur le SV-40. Le plan donne une plaque de 15 et des lamages de 11 de profondeur, mesurés depuis le dessus de la plaque, tous deux à ±0,2 (tolérance générale ISO 2768-m). Mais en phase 30, la pièce repose sur sa face A : la machine situe tout depuis A. Le contrat de phase demande donc le dessus de la plaque à 15 ±0,1 depuis A et le fond des lamages à 4 ±0,1 depuis A. Dans le pire des cas, la profondeur du lamage vaudra 15,1 − 3,9 = 11,2 ou 14,9 − 4,1 = 10,8 : on reste dans les 11 ±0,2 du plan. Avec ±0,2 sur chacune, on aurait pu sortir à 11,4.

Une cote fabriquée plus serrée n'est pas une erreur

Si le contrat de phase demande ±0,1 là où le plan tolère ±0,2, ce n'est pas un excès de zèle : c'est le prix d'un changement de référence. Vous appliquez la cote fabriquée. Et si vous trouvez qu'une cote fabriquée ne colle pas avec le plan, vous le signalez, vous ne corrigez pas vous-même.

5. Exemple complet : le SV-40, phase 30

Schéma : contrat de phase complet du SV-40, phase 30 dessus. En-tête (pièce, plan SV-40-01 indice B, S235JR, phase 30, centre d'usinage n° 1, programme SV40-30, étau et cales, origine X0 Y0 axe du bossage et Z0 face A). Croquis en vue de face et vue de dessus : surfaces de la phase en trait fort orange, alésage et lamages en traits cachés, normales 1-2-3 sous A, 4-5 sur le flanc arrière, 6 en bout, serrage sur le flanc avant ; cotes fabriquées Cf 35 ±0,3, Cf 15 ±0,1, Cf 4 ±0,1 ; entraxes 96 et 56. Tableau de onze opérations : surfaçage, contour, pointage, perçage Ø11, lamage Ø18, perçage Ø6,8, taraudage M8, perçages Ø18 puis Ø19,7, alésoir Ø20H7, chanfreins, avec outil, N, Vf et contrôle
Tout ce qu'il faut pour la phase tient sur une page : où poser, où serrer, d'où partir, quoi faire, avec quoi, à quelle vitesse, et quoi mesurer.
  1. 1.L'en-tête : SV-40, plan SV-40-01 indice B, S235JR, phase 30, centre n° 1, programme SV40-30. Vous comparez avec l'OF, le plan et le programme chargé dans la machine.
  2. 2.Le croquis : la pièce est retournée, face A en bas sur les cales (1-2-3), flanc arrière contre le mors fixe (4-5), bout gauche contre la butée (6), serrage par le mors mobile. En orange, tout le dessus : bossage, nervure, plaque, trous, alésage.
  3. 3.L'origine : X0 Y0 sur l'axe du bossage, Z0 sur la face A. Le dessus du bossage sera donc à Z35, le dessus de plaque à Z15, le fond des lamages à Z4.
  4. 4.Les opérations : onze, dans l'ordre. On surface, on contourne, puis on pointe avant de percer pour que les forets ne dévient pas. L'alésage Ø20H7 se prépare en deux perçages, Ø18 puis Ø19,7, et se finit à l'alésoir machine, qui n'enlève que les 0,3 mm restants. Pour le taraudage M8, l'avance vaut exactement le pas multiplié par la fréquence de rotation : 1,25 × 400 = 500 mm/min.
  5. 5.Les contrôles : les cotes fabriquées au pied à coulisse ou à la jauge de profondeur, le M8 au tampon fileté, le Ø20H7 au tampon lisse. La perpendicularité 0,02 / A se contrôle au poste de contrôle, selon la fiche de contrôle.

Les conditions de coupe du tableau sont celles de l'exemple. Dans la réalité, elles viennent des méthodes, qui s'appuient sur les données du fabricant d'outils et sur les essais faits à la mise au point. Vous pouvez agir sur le potentiomètre d'avance pour le premier passage, mais une modification durable des conditions passe par le régleur et les méthodes, et s'écrit.

6. Exemple complet : l'axe SV-40-02, phase 10

Schéma : contrat de phase de l'axe SV-40-02, phase 10 tournage. En-tête (C35, barre Ø32, tour CN 2 axes, programme SV40-02-10, mandrin 3 mors durs et contre-pointe, origine Z0 face avant, sortie 125). Croquis de la pièce en fin de phase : Ø30, Ø20 g6 (19,980 / 19,993) Ra 0,8, centrages 1-2 au mandrin et 3-4 à la contre-pointe, cotes Cf 100 ±0,1, zone g6 90 et tronçonnage à 111 ; détail agrandi de la gorge Ø19 × 1,3 à 5 de la face et du chanfrein 1 × 45°. Tableau de six opérations : dressage, centrage, ébauche, finition, gorge, tronçonnage, avec outil, Vc, f et contrôle
Au tour, le contrat donne souvent une vitesse de coupe plutôt qu'une fréquence de rotation : la commande adapte N au diamètre usiné.

Plusieurs choses se lisent sur ce contrat. La barre sort de 125 mm, réglés à la butée avant serrage. L'origine Z0 est sur la face avant, dressée en première opération. La contre-pointe n'est engagée qu'après le centrage (opération 2) et reculée avant le tronçonnage (opération 6). Le Ø20 g6 est tenu sur les 90 mm côté collerette ; les 10 derniers millimètres portent la gorge, trop petite à l'échelle du croquis, d'où le détail D agrandi.

Remarquez la cote fabriquée Cf 100 ±0,1, entre la face avant et l'épaulement de la collerette. Le plan demande une longueur totale de 110, à ±0,3 en tolérance générale. Elle ne sera obtenue qu'en phase 20, en dressant l'autre face de la collerette à 10 ±0,2 de l'épaulement. 100 ±0,1 plus 10 ±0,2 donnent 110 ±0,3 : juste ce qu'il faut. Le tronçonnage à 111 laisse 1 mm pour ce dressage.

7. Le lien avec la fiche suiveuse

La gamme, les contrats de phase et la fiche suiveuse parlent avec les mêmes numéros. La phase 30 de la gamme est la phase 30 du contrat, et c'est sur la ligne 30 de la fiche suiveuse que vous notez, en fin de phase, le nombre de pièces bonnes, les rebuts, la date et votre visa. Les corrections d'usure, les incidents et les pièces isolées pendant la phase s'y notent aussi, ou sur le support prévu par le poste. Si un contrat de phase porte un numéro qui n'existe pas dans la gamme, ou un indice de plan différent, quelque chose ne va pas : on s'arrête et on demande.

8. Ce que vous vérifiez, ce que vous signez

  1. 1.Avant de commencer : même référence et même indice sur l'OF, le plan, la gamme, le contrat de phase et le programme. Brut conforme : matière, dimensions, numéro de coulée reporté sur la fiche suiveuse.
  2. 2.Au montage : porte-pièce, appuis, butée et serrage conformes au croquis. Outils présents, à la bonne place, avec les bons correcteurs. Origine prise là où le contrat l'indique.
  3. 3.À la première pièce : contrôle de toutes les cotes du contrat de phase, puis validation selon la règle du poste (par vous, le régleur ou la contrôleuse). On ne lance pas la série sur une première pièce douteuse.
  4. 4.Pendant la série : les contrôles aux fréquences prévues, notés au fur et à mesure.
  5. 5.En fin de phase : quantités bonnes et rebutées, date, visa sur la fiche suiveuse ; pièces douteuses isolées et signalées.
Votre visa veut dire : « j'ai fait ce qui est écrit, et j'ai vérifié ce que je signe ». On ne signe jamais à l'avance, jamais pour un collègue, jamais une case que l'on n'a pas contrôlée.
Si le contrat de phase et le plan ne disent pas la même chose, ou si la pièce ne ressemble pas au croquis, vous arrêtez et vous demandez.
En aéronautique, changer un outil, une condition de coupe ou l'ordre des opérations d'une pièce qualifiée demande un accord formel, même quand c'est une amélioration.

Chez Méca-Garonne, un lundi, Lucas prépare la phase 30 du SV-40. Le contrat de phase affiché au poste porte l'indice A, le plan de l'OF l'indice B : à l'indice A, le taraudage M8 était sur le bossage. Lucas ne lance rien et prévient Nadia. Le bon contrat, à l'indice B, était resté au bureau des méthodes. Une vérification de deux minutes, un lot de cinquante pièces sauvé.

9. Pour aller plus loin

À retenir
  • Gamme = suite des phases ; phase = un poste, un montage ; opération = une étape, souvent un outil.
  • Contrat de phase : en-tête, croquis en position machine, surfaces de la phase en trait fort, mise en position et serrage, origine, cotes fabriquées, opérations, outils, conditions de coupe, contrôles.
  • Une cote fabriquée part des appuis de la phase ; elle peut être plus serrée que le plan, et on l'applique.
  • Mêmes numéros de phase dans la gamme, le contrat et la fiche suiveuse ; même indice partout.
  • Signer, c'est attester : on ne signe que ce que l'on a fait et vérifié.

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