École Privée d’Ingénierie du Niger — L’école du nouveau monde

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Unité d’enseignement : CM · S5 · UE3 — Atelier Mécanique

  • Techniques d’Usinage / Atelier Mécanique

    Le chaudronnier et le charpentier métallique ne font pas que couper, rouler et souder : ils doivent aussi usiner des axes d’articulation, des chapes, des brides, des platines percées, des bagues et des pièces de rechange pour la maintenance. Dans un contexte nigérien où les pièces importées sont chères et les délais longs, savoir tourner, fraiser, percer et rectifier une pièce à l’atelier est un atout décisif. Ce cours, fortement orienté vers la pratique (30 h de TP), présente les principes de la coupe des métaux, les procédés d’usinage (tournage, fraisage, perçage, rectification), le choix des outils et des paramètres de coupe, l’organisation du travail (gamme d’usinage, contrat de phase, temps et coûts en FCFA), ainsi que la sécurité et l’entretien des machines-outils.

    Objectifs d’apprentissage

    • Expliquer le mécanisme de la coupe et le rôle des paramètres Vc, f et ap.
    • Choisir un outil (matériau, géométrie) et calculer vitesse de rotation, avance, temps de coupe et puissance.
    • Réaliser en sécurité des opérations de tournage, de fraisage, de perçage et de rectification.
    • Établir une gamme d’usinage et un contrat de phase, et estimer un coût d’usinage.
    • Appliquer les règles de sécurité et assurer l’entretien de premier niveau des machines-outils.

    Prérequis

    Dessin technique et cotation, métrologie (instruments de mesure, tolérances), notions de matériaux métalliques.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Principes de la coupe et paramètres d’usinage
    2. Leçon 2 — Le tournage
    3. Leçon 3 — Le fraisage, le perçage et la rectification
    4. Leçon 4 — Gamme d’usinage, sécurité en atelier et entretien des machines-outils

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 10 h de cours magistral, 10 h de travaux dirigés, 30 h de travaux pratiques et 10 h de travail personnel (3 crédits). Évaluation : contrôle continu (pièces réalisées en TP notées sur grille : cotes, états de surface, sécurité ; comptes rendus ; quiz) et examen terminal (écrit de calculs de coupe et de gamme + épreuve pratique).

    Bibliographie

    • Chevalier, A. et Bohan, J., Guide du technicien en productique, Hachette Technique.
    • Sandvik Coromant, Guide technique de l’usinage (manuel d’application).
    • Kalpakjian, S. et Schmid, S., Manufacturing Engineering and Technology, Pearson.
    • INRS, Machines-outils : prévention des risques, brochures ED.

  • Métrologie Dimensionnelle et Géométrique

    La métrologie est la science de la mesure. En chaudronnerie et construction métallique, elle intervient à chaque étape : réception des tôles et profilés importés, traçage et débit, contrôle des pièces usinées (axes, alésages, brides), vérification des tolérances de montage d’une charpente ou d’une virole selon NF EN 1090-2. Ce cours apprend à l’étudiant à connaître les instruments de mesure, à les choisir et à les utiliser correctement, à estimer l’incertitude d’un résultat et à lire puis contrôler les spécifications dimensionnelles et géométriques d’un dessin (ISO 286, ISO 2768, ISO 1101). Les conditions locales, en particulier la chaleur des ateliers de Niamey (35–45 °C), sont prises en compte car la dilatation influence directement les mesures.

    Objectifs d’apprentissage

    • Employer correctement le vocabulaire de la métrologie (VIM) : mesurande, erreur, justesse, fidélité, étalonnage, traçabilité.
    • Décrire les caractéristiques d’un instrument et choisir l’instrument adapté à une tolérance.
    • Lire et utiliser pied à coulisse, micromètre, comparateur, cales étalons, calibres.
    • Estimer une incertitude de mesure (types A et B, incertitude composée et élargie) et déclarer la conformité.
    • Interpréter les tolérances dimensionnelles, les ajustements et les tolérances géométriques, et proposer une méthode de contrôle.

    Prérequis

    Dessin technique et cotation (S1–S3), notions de statistiques (moyenne, écart-type), fabrication mécanique de base.

    Plan du cours

    1. Leçon 1 — Mesurage mécanique : terminologie et définitions
    2. Leçon 2 — Caractéristiques et utilisation des instruments de mesure
    3. Leçon 3 — Estimation des incertitudes de mesure
    4. Leçon 4 — Dimensions, tolérances dimensionnelles et géométriques

    Modalités d’évaluation

    Volume horaire : 20 h de cours magistral, 10 h de travaux dirigés, 10 h de travaux pratiques et 20 h de travail personnel (3 crédits). Évaluation : contrôle continu (quiz, comptes rendus de TP de mesure, exercices de TD sur incertitudes et ajustements) et examen terminal écrit.

    Bibliographie

    • BIPM, Vocabulaire international de métrologie (VIM), JCGM 200:2012.
    • BIPM, Évaluation des données de mesure — Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure (GUM), JCGM 100:2008.
    • Chevalier, A., Guide du dessinateur industriel, Hachette Technique.
    • Fanchon, J.-L., Guide des sciences et technologies industrielles, Nathan / AFNOR.
    • Normes NF EN ISO 286-1/2, ISO 2768-1/2, NF EN ISO 1101, NF EN ISO 14253-1.