BENOUR-IMENE.pdf

‫الشعبية‬ ‫الديمقراطية‬ ‫الجزائرية‬ ‫الجمهورية‬
‫العلمي‬ ‫البحث‬ ‫و‬ ‫العالي‬ ‫التعليم‬ ‫وزارة‬
‫مختار‬ ‫باجي‬ ‫جامعة‬
-
‫عنابة‬
UNIVERSITE BADJI MOKHTAR-
ANNABA
FACULTE DES SCIENCES DE L’INGENIORAT
DEPARTEMENT DE GENIE MECANIQUE
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES DE MASTER
DOMAINE : Sciences et techniques
FILIERE : Génie Mécanique
OPTION : Productique Mécanique
Thème :
ELABORATION DE LA GAMME D’USINAGE D’UN ARBRE GV
ET COMPARAISON DU COUT DE PHASE SUR TOUR
CONVENTIONNEL ET A CN
Présenté par : Dirigé par :
BENOUR IMENE Dr. BENGHERSALLAH. M
Jury de soutenance :
Président : Pr. BOULANOUAR. L
Examinateurs : Dr. BENCHIHEUB. S
Dr. LAGRED. A
Dr. MOKAS. N
ANNABA
Promotion : JUIN 2017

REMERCIEMENTS
Tout d’abord, nous remercions le Dieu, notre créateur de nos avoir
donné les forces pour accomplir ce travail.
Premièrement et avant tout, nous adressons le grand remerciement à
notre encadreur Mr : Mohieddine BENGHERSALLAH pour ses
conseils et ses directives.
Nous voulons également remercier tous nos enseignants et tout le
personnel technique et administratif des départements de génie
mécanique de l’Université d’Annaba.
Nous voulons également remercier tout ce qui ont participé à la
réalisation de ce mémoire à commencer par nos parents et tout aidé
de près ou de loin pour mener à bien ce projet.
BENOUR IMENE

DEDICACES
Finalement, nous avons le grand honneur de dédier ce modeste travail
à :
Nos très chers parents
A moi-même
Mon frère Lamine
Ma sœur Bouchra
Mes amie Imen et Afaf
Mes camarades de promotion
Mme Saida
A tous les enseignants qui ont contribué
A nos formations tout au long de nos vies d’étude.
BENOUR IMENE

Résumé
Le sujet de notre mémoire de master porte sur la proposition d'une gamme d'usinage d'un
arbre pignon GV d'entrée d'un réducteur de vitesse. La gamme répond à une production de
petite série. Une étude technico-économique comparative de la phase de tournage
conventionnel et sur tour à commande numérique est proposée pour l'entreprise AMM.
L'arbre en question est fabriqué suivant une méthode unitaire dans les ateliers maghrébins de
mécanique. Il présente une défaillance au cours de son emploi par la rupture au niveau de la
denture.
Une étude bibliographique sur les types de production, la détermination des temps
d'usinage et le coût de fabrication et le calcul des paramètres du régime de coupe.
Une amélioration de la phase de tournage par l'emploi de gabarits de recopiage et la
proposition d'une phase sur le tour à commande numérique pour obtenir la précision exigée
par le bureau d'étude.
‫ملخص‬
‫مسنن‬ ‫لعمود‬ ‫صنع‬ ‫سير‬ ‫اقتراح‬ ‫حول‬ ‫يتمحور‬ ‫دراستنا‬ ‫موضوع‬
ᴠɢ
.‫السرعة‬ ‫لمخفض‬
.‫الصغيرة‬ ‫بالمجموعة‬ ‫تصنيع‬ ‫كيفية‬ ‫تطابق‬ ‫المقترحة‬ ‫الصنع‬ ‫سير‬ ‫مجموعة‬
‫مخرطة‬ ‫و‬ ‫تقليدية‬ ‫مخرطة‬ ‫على‬ ‫الخراطة‬ ‫مرحلة‬ ‫بين‬ ‫المقارنة‬ ‫فيها‬ ‫تتم‬ ‫اقتصادية‬ ‫تقنية‬ ‫دراسة‬
.‫العددي‬ ‫التحكم‬ ‫ذات‬
‫على‬ ‫خلل‬ ‫لعالج‬ ‫تستجيب‬ ‫المقترحات‬ ‫هذه‬
.)‫السن‬ ‫في‬ ‫العمودي(انكسار‬ ‫مسنن‬ ‫مستوى‬
‫المقتر‬ ‫الحلول‬ ‫بين‬ ‫من‬
‫التقليد‬ ‫الخراطة‬ ‫مرحلة‬ ‫استبدال‬ ‫حة‬
‫طريق‬ ‫عن‬ ‫الخراطة‬ ‫بمرحلة‬ ‫ية‬
‫النسخ‬
‫و‬
‫عالج‬ ‫إدخال‬
.‫الميكانيكية‬ ‫الخصائص‬ ‫لتحسين‬ ‫حراري‬

SOMMAIRE
Remerciements
Dédicaces
Introduction général
CHAPITRE I : ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
I.1. PREPARATION D’UNE PRODUCTION…………………………………………...….p1
I.1.1. Organisation d’une entreprise…………………………………………………….…..p1
I.1.2. Services de préparation………………………………………………………………p2
I.1.3. Bureau des méthodes………………………………………………………...............p2
I.1.4. Bureau d’études d’outillages………………………………………………………...p2
I.1.5. La profession………………………………………………………………………...p3
I.2. ANALYSE DE FABRICATION………………………………………………………..p3
I.2.1. Définitions…………………………………………………………………………...p3
I.2.2. Documents de base…………………………………………………………………..p5
I.2.3. Exécution matérielle……………………………………………………………....…p5
I.3. LES DONNEES ECONOMIQUES DE PRODUCTION………………….……………p7
I.3.1. Comment minimiser le prix de revient………………………………..……………..p7
I.3.2. Types de production…………………………………………..……………………..p7
I.4. ETUDE TECHNICO-ECONOMIQUE………………………………………………...p10
I.4.1. Introduction………………………………………………………………………....p10
I.4.2. Définitions du prix de revient………………………………………………….…...p10
I.4.3. L’utilité du cout de revient…………………………………………………….…...p10
I.4.4. Classification des couts……………………………………………………….……p10
I.4.4.1. Les coûts directs………………………………………………………………p11
I.4.4.2. Les couts indirects…………………………………………………………….p11
I.4.4.3. Les couts variables……………………………………………………………p12
I.4.4.4. Les couts fixes………………………………………………………………...p12

I.4.5. Détails des catégories de couts de revient…………………….……………………p14
I.4.6. Typologie des coûts………………………………………………………………...p14
Ⅰ
.4.6.1. Selon le stade d’élaboration du produit (hiérarchie des coûts)…………...…..p14
Ⅰ
.4.6.2. Selon le moment de calcul du coût on distingue………………...……….…...p15
Ⅰ
.4.6.3. Selon la nature des charges prises en compte….……………………………...p15
I.5. Estimation des coûts par la méthode analytique…………………………………..……p16
I.5.1. Présentation…………………………………………………………………………p16
I.5.2. Source des données…………………………………………………………………p17
I.5.2.1. Avantages………………………………………………………………...……p17
I.5.2.2. Inconvénients……………………………………………………………...…..p17
I.6. LE TEMPS D’USINAGE…………………………………………………………...….p18
I.6.1. Présentation…………………………………………………………………………p18
I.6.2. Les différentes catégories de temps……………………………………...…………p18
I.6.3. Détermination des différents temps………………………………………………...p19
CHAPITRE II : PRESENTATION DU SUJET
II.1. Description……………………………………………………………………….…p21
II.2. Le rôle de cet arbre…………………………………………………………………p21
II.3. Les problématiques de cet arbre……………………………………………………p21
II.4. Analyse technique de la matière…………………………………………………...p21
II.4.1. Les désignations de la matière…………………………………………………p21
II.4.2. Composition chimique en %..............................................................................p21
II.4.3. Caractéristiques mécaniques moyennes (état normalisé)……………………...p22
II.4.4. Propriétés………………………………………………………………………p22
II.4.5. Domaines d’application………………………………………………………..p22
II.5. Dessin de définition………………………………………………………………..p23
II.6. Plan d’ensemble……………………………………………………………………p24

CHAPITRE III : ETUDE DE FABRICATION
III.1. Routage d’usinage………………………………………………………………..p25
III.1.1. Routage d’usinage de la pièce dans l’atelier AMM………………………….p25
III.1.2. Routage d’usinage proposée………………………………………………….p27
III.2. Paramètre de coupe……………………………………………………………….p28
III.2.1. Choix de la profondeur de passe……………………………………………...p28
III.2.2. Choix de l’avance…………………………………………………………….p28
III.2.3. Choix de la vitesse de coupe………………………………………………….p29
III.2.4. Choix de la puissance…………………………………………………………p29
III.2.5. Choix de la durée de vie de l’outil…………………………………………….p29
III.3. Les éléments de coupe…………………………………………………………….p29
III.3.1. La vitesse de coupe (Vc)………………………………………………………p29
III.3.2. L'avance (A)…………………………………………………………………..p29
III.3.3. Le temps de coupe (Tc)………………………………………………………..p30
III.4. Détermination des paramètres des régimes de coupe……………………………..p30
III.4.1. Pour le dressage centrage……………………………………………………..p30
III.4.2. Pour le fraisage………………………………………………………………..p32
III.4.4. Pour la rectification……………………………………………………………p35
III.4.5. Pour le tournage recopiage…………………………………………………….p37
CHAPITRE IV : LA GAMME D’USINAGE
IV.1. Gamme d’usinage…………………………………………………………………p43
IV.2. Programme du tournage à commande numérique…………………………………p56
IIV.2.1. Présentation du logiciel : Sinumerik 810D/840D tournage…………………..p56
IIV.2.2. Programmation……………………………………………………………….p57

IV.3. RESULTAT………………………………………………………………………..p61
IV.3.1. TAUX HORAIRE DE LA PHASE 300 (TOURNAGE RECOPIAGE)………p61
IV.3.1.1. Détermination du temps d’usinage de la phase tournage recopiage……...p61
IV.3.1.2. Détermination du coût de la phase tournage recopiage………………….p61
IV.3.2. TAUX HORAIRE DE LA PHASE 300 (TOURNAGE CN)…………………p62
IV.3.2.1. Détermination du temps d’usinage de la phase tournage commande
numérique……………………………………………………………………………….p61
IV.3.2.2. Détermination du coût de la phase tournage commande numérique…….p62
IV.4. Conclusion……………………………………………………………………p62

Nomenclature
ISO : Organisation internationale de normalisation
Vc : vitesse de coupe en m/min
A : avance par tour en mm/tr (tournage)
fz : avance par tour en mm/dent (fraisage)
Vf : vitesse d’avance en mm/min
N : fréquence de rotation en tr/min
D : diamètre de l’outil (fraisage)
Z : nombre de dent de la fraise
a : profondeur de passe
Z : dents
ae : profondeur de passe radiale en mm
ap : profondeur de passe axiale en mm
Ø : diamètre en mm
CN : commande numérique

LISTE DES FIGURES
Fig. I.1 : Dessin de définition de produit finit……………………………………………....p3
Fig. I.2 : Phase tournage sous-phase A……………………………………………………..p4
Fig. I.3 : Phase tournage sous-phase B……………………………………………………..p4
Fig.I.4 : Exemple d’exécution matériel…………………………………………………...p7
Fig. I.5 : Type de cout……………………………………………………………………...p15
Fig. I.6 : Evaluation des couts de fabrication………………………………………………p16
Fig. I.7 : Courbe du simogramme de 5 pièces.…………………………..………………....p20
Fig. IV.1 : Sinumérique 810D/840D tournage……………………………………………..p56

LISTE DES TABLEAUX
Tableau I.1 :………………………………………………………………………………...p6
Tableau I.2 : Couts directs……………………………………………………………..……p11
Tableau I.3 : Couts indirects………………………………………………………………...p11
Tableau I.4 : Comportement des couts à l’intérieur d’un segment significatif……………p13
Tableau I.5 : Exemple des charges………………………………………………………...p13
Tableau I.6 : Cout global……………………………………………………………………p17
Tableau I.7 : Temps de production total…………………………………………………….p20

INTRODUCTION :
La fabrication mécanique à une grande importance dans le domaine économique, elle
participe au développement d’un pays. Elle contribue à l'amélioration des moyens de
production locaux. La nouvelle stratégie industrielle mondiale est basée sur la haute
technologie moderne acquise par les grands constructeurs internationaux. Il faut améliorer la
qualité du produit, la productivité, le prix de revient et le temps d’exécution tout en
consommant le minimum possible d’énergie et en respectant l’environnement.
Dans ce travail nous avons contribués à la détermination des paramètres d’emploi des
matériaux dans la construction mécanique par l’étude de la caractérisation d'un alliage de
cuivre (CuSn) et la présentation des résultats et leur interprétation.
L'étude est menée tout d'abord par une analyse bibliographique sur les alliages de cuivre et
leurs caractéristiques.
En second plan, une partie expérimentale qui concerne la fabrication des éprouvettes
normalisées qui seront utilisées pour les tests de traction, cisaillement, test de dureté et
microstructure et l'interprétation des résultats.

CHAPITRE Ⅰ : Etude bibliographique
1
I.1. PREPARATION D’UNE PRODUCTION : [1]
L’étude de fabrication est un problème économique qui consiste à rechercher une utilisation
optimale des moyens de l’entreprise pour fabriquer un produit .il s’agit donc de trouver un
compromis entre :
_ Les contraintes économique (prix de revient du produit et sa fonction) ;
_ Les moyens de production disponibles et les solutions techniques.
Le technicien des méthodes doit donc disposer de solide connaissances technologique et
d’une bonne expérience professionnelle pour :
_ Décider des opérations nécessaires à la réalisation des surfaces ;
_ Choisir les groupements de surfaces et les machines ;
_ Décider de la chronologie des opérations, des sous phases et des phases ;
_ Choisir les départs d’usinage (première surface de mise en position), la mise en position et le
serrage.
Ces dernières décisions sont prises à partir des données suivantes :
I.1.1. Organisation d’une entreprise : [2]
L’organisation d’une entreprise dépend essentiellement de son importance et des produits
fabriqués. On peut établir cependant le tableau ci-contre qui fait apparaitre les différents stades
de l’évolution d’un produit dans le cadre des fonctions commerciales et techniques d’une
entreprise de fabrication.
Ces fonctions peuvent être :
 Réparties dans des services indépendants pour les grandes entreprises.
 Regroupées en quelques services pour les entreprise moyennes.
 Centralisées en un même service pour les petites entreprises.
- Le dessin définition du produit ;
- Les informations le brut ;
- Les moyens disponibles et les investissements possibles.

2
I.1.2. Services de préparation :
Les services de préparation assurent les liaisons nécessaires entre les services de conception
et les services de fabrication.
Ils ont pour rôle essentiel d’établir un processus de fabrication en utilisant au mieux les moyens
de l’entreprise.
Le processus de fabrication doit respecter notamment :
 La qualité prescrite pour les produits ;
 Un prix de revient minimal ;
 Le délai demandé ;
 Les conditions de travail aussi bonnes que possible.
Les services de préparation comprennent :
 Le bureau des méthodes ;
 Le bureau d’études d’outillages ;
 L’atelier d’outillages ;
 Le bureau d’approvisionnement ;
 Le bureau de lancement des travaux.
I.1.3. Bureau des méthodes :
A partir des dessins de définition et en tenant compte du programme de production et des
moyens disponibles, le bureau des méthodes établit principalement :
-les gammes de fabrication.
-les simulation d’usinage.
-les dessins des pièces brutes.
-les études de phase.
-les temps d’exécution.
I.1.4. Bureau d’études d’outillages :
A partir de la gamme de fabrication, ou études de phase, le bureau d’études d’outillages étudie :
-les montages d’usinage.
-les montages de contrôle.
-les outils spéciaux.
-les adaptation éventuelles des machines.
-les outillage de presse.
-les outillage de matriçage et d’estampage.

3
-les moules métalliques…
I.1.5. La profession :
Le bureau des méthodes est le domaine des préparateurs de fabrication.
Les préparateurs de fabrication doivent avoir une excellente connaissance de pratique des
ateliers.
Il existe plusieurs spécialités de préparateurs, par exemple :
-préparateur en fabrication mécanique.
-préparateur en charpente métallique.
-préparateur en chaudronnerie et tuyauterie industrielle.
I.2. ANALYSE DE FABRICATION :
Une analyse de fabrication a pour objet d’établir une suite
Logique des différentes étapes de réalisation d’une pièce. Elle doit, compte tenu des moyens
disponibles :
 Respecter la qualité imposée par le dessin de définition de produit fini.
 Rendre les couts de fabrication minimaux.
I.2.1. Définitions :
I.2.1.a) Phase :
Une phase est l’ensemble des opérations élémentaires effectuées à un même poste de travail par
les mêmes personnes avec les mêmes outillages.
Fig.I.1 : Dessin de définition de produit fini.

4
I.2.1.b) Sous-phase :
Une sous phase est une fraction de phase délimitée par des chargements d’outillages ou des
prises de pièces différentes.
Fig.I.2 : Phase tournage – sous phase A.
Fig.I.3 : Phase tournage – sous phase B.

5
I.2.1.c) Opération :
C’est une transformation subie par la pièce et mettant en œuvre un seule des moyens dont est
doté le poste.
 Exemples :
 Plusieurs passes d’usinage, si elles ne sont pas effectuées par des outils associés,
constituent des opérations différentes.
 Un même outil peut réaliser plusieurs opérations différentes s’il y a un changement de
position entre chaque opération.
 Un même outil peut réaliser plusieurs surfaces dans la même opération.
I.2.2. Documents de base :
Les principaux éléments de base à posséder pour établir une analyse de fabrication sont :
 Le dessin de définition de produit fini.
 Le nombre de pièces à fabriquer.
 La cadence demandée.
 La main-d’œuvre disponible.
 La disposition des ateliers.
 Les dossiers des machines.
 Le standard des outillages.
 Le charge des machines.
I.2.3. Exécution matérielle :
Les indications données sont relatives aux pratiques de l’enseignement pour des fabrications
de moyennes séries.
_ Repérer les phases par des nombres (10, 20, 30, …), les sous-phases par des lettres majuscules
(A, B, C…) et les opérations par des lettres minuscules (a, b, c…).
I.2.3.a) Colonne phases, sous-phases et opérations
Indiquer, après la désignation de la phase :
_ Le nombre de pièces dans le montage.
_ Le référentiel de mise en position.
_ Les opérations à effectuer.
I.2.3.b) Colonne machine
Définir le type de machine choisie.

6
I.2.3.c) Colonne appareillages, outils et vérificateurs
Donner le nom et les caractéristiques des matériels utilisés.
I.2.3.d) Colonne croquis de phase
_ Dessiner la pièce en position d’usinage en choisissant un nombre de vues suffisant pour
indiquer, sans équivoque, toutes les spécifications nécessaires.
_ Représenter les surfaces usinées par un trait fort de largeur double.
_ Indiquer la mise en position géométrique à l’aide des symboles de base.
_ Mettre les cotes de fabrication et les spécifications qui leur sont liées.
_ Indiquer les états de surface à obtenir.
 Exemple :
N°
Des
pha
ses
Désignation des
phases sous-phases
et opérations
Machine
utilisée
Appareilla
ges
Outils-
coupants
Vérificateu
rs
Croquis de phase
20
a
Fraisage
1 pièce en montage
Référentiel de mise
en position défini
par :
-appui plan sur brut
(3 normales : 1, 2,
3),
-appui linéaire sur
brut
(2 normales : 4, 5),
-appui ponctuel sur
brut
(1 normale 6).
Fraiseuse
verticale
Montage F
20 avec
touches de
réglage et
de contrôle
Fraise à
surfacer et
dresser à
plaquettes
amovibles
en carbure
K 10
Ø 160
Plaquettes
de rugosité
Ra 3,2 -
frb
Montage
de
contrôle C
20
Tableau.I.1 : Exemple d’exécution matérielle.

7
I.3. LES DONNEES ECONOMIQUES DE PRODUCTION : [3]
I.3.1. Comment minimiser le prix de revient :
Le facteur déterminant dans l’industrie est de recherche le prix de revient minimum tout en
assurant :
 La qualité du produit fabriqué.
 La santé et sécurité des opérateurs.
Pour cela plusieurs facteurs permettant de minimiser le prix de revient.
 Automatisation des mouvement relatifs ou montage démontage à la mise en position
pièce outil et à l’approche et ou recul de (des) outil  réduction des temps morts.
 Association des surfaces et des outils avec un choix de M.O puissante et d’outils
pouvant supporter de grandes vitesses de coupe  réduction des temps de coupe.
 En fonction de la série à fabriquer des délais, de la cadence, du parc M.O, du personnel,
faire un choix judicieux sur le type de M.O à utiliser tout en ayant à les prit
l’amortissement du temps de préparation et de réglage.
I.3.2. Types de production :
Pour chaque type de travail la (les) M.O à utiliser et les appareillages nécessaires.
Fig.I.4 : Types de production.

8
a) Production unitaire ou quelques pièces :
 Organisation : Pour une même pièce et une même machine-outil, toutes les
opérations sont effectuées successivement.
 Machines : Machines universelles classiques (tours parallèles, fraiseuses, perceuses,
aléseuses, rectifieuses, etc.)
 Outillages :
_outils normalisés,
_Porte pièces standards (mandrins, étaux, diviseurs, brides, etc.)
b) Production petite série : jusqu’à 100 pièces environ :
 Organisation : Pour une même pièce et une même machine-outil, toutes les
opérations sont effectuées successivement.
Pour conserver les réglages :
_Les outils sont montés dans des porte outils amovibles,
_On limite les déplacements par des butées.
 Machines :
_Machines universelles avec butées et dispositifs de changement rapide des outils.
_Machines spéciales, tours semi automatiques, tours parallèles à copier, fraiseuses à
cycles, machines à fileter, perceuses multibroches, etc.
_Machines à commande numérique.
 Outillages :
_ Outils normalisés et spéciaux simples.
_ Porte-pièces standards.
_ Montages d’usinage rudimentaires.
c) Production moyenne série : jusqu’à 1000 pièces environ :
 Organisation : Comparable à la petite série avec préréglage des outils.
 Machines : Mêmes machines que la petite série.
_Machines automatiques, _Machines à commande numérique, etc.

9
 Outillages :
_Outils normalisés et spéciaux.
_Porte-pièces standards.
_Montages d’usinage simples.
d) Production grande série : travail par lot :
 Organisation : Chaque lot subit les transformations phase par phase.
 Machines :
_Machines classique de production (fraiseuses verticales, fraiseuses horizontales,
tours à copier, tours automatiques, tours multibroches).
_Machines à commande numérique avec changement automatique des outils etc.
 Outillages :
_Porte-pièce standards.
_Montages d’usinage avec éventuellement une automatisation simple.
e) Production en continu 100 pièces par jour au minimum :
 Organisation : Les postes de travail sont implantés dans l’ordre imposé par les phases
de la gamme. On cherche :
_à réduire les manutentions,
_à obtenir des phases de durée égale.
 Machines :
_Les machines sont conçues en fonction des pièces à fabriquer (têtes d’usinage,
transferts rectiligne ou circulaire).
_Tours automatiques.
_Tours multibroches.
_Presses, etc.
 Outillages :
_Montages d’usinage automatisés.

10
I.4. ETUDE TECHNICO-ECONOMIQUE : [4]
I.4.1. Introduction :
Afin de définir le prix de vente, il convient de prévoir avec précision les coûts associés à
l’activité. Cela implique de prendre en compte la totalité des coûts liés, et non simplement le
coût d’achat de la marchandise ou matière première avant transformation.
I.4.2. Définitions du prix de revient :
Le prix de revient, ou coût de revient, représente le coût que représente la valorisation d’un
bien ou service. Il ne faut donc pas le confonde avec votre coût d’achat. Si vous achetez des
vêtements pour les revendre par exemple, le prix de revient est supérieur au coût d’achat de
votre marchandise car il faut prendre en compte les frais liés à votre activité comme le loyer de
votre magasin, le salaire de vos vendeurs, et même des charges courantes comme l’électricité.
Le coût de revient correspond à l’ensemble des coûts directs et indirects, fixes et variables,
de production et de distribution pour une unité de bien ou de service vendue.
I.4.3. L’utilité du cout de revient :
La connaissance du coût de revient est quasiment indispensable pour que vous puissiez
chiffrer correctement les devis que vous émettez à vos clients et prospects. En effet, le chiffre
d’affaires budgété doit permettre de couvrir toutes vos dépenses à engager et de générer du
bénéfice et, le cas échéant, cela doit vous permettre de refuser les marchés sur lesquels vous ne
gagnerez rien.
Ensuite, être capable de déterminer le coût de revient peut vous permettre de travailler sur
celui-ci pour chercher à le réduire au maximum
Enfin, et c’est peut-être surprenant, l’utilité du coût de revient est aussi importante pour les
activités de production ou de construction que pour la plupart des activités de services. Par
exemple, une société de gestion de paie doit savoir combien lui coûte la réalisation d’un bulletin
de paie.
I.4.4. Classification des couts :
Dans un premier temps, afin d’établir un modèle de coût de revient, il est très important de
faire une distinction entre les coûts directs et indirects ainsi qu’entre les coûts variables et fixes.

11
I.4.4.1. Les coûts directs :
Les coûts directs sont ceux qui peuvent être liés directement soit à un produit, soit à un service,
soit à une activité. Le tableau 1 : donne des exemples relatifs à ce type de coûts.
I.4.4.2. Les couts indirects :
Les coûts indirects sont ceux qui ne peuvent être liés directement soit à un produit, soit à un
service, soit à une activité. Le tableau 2 : donne des exemples relatifs aux coûts indirects pour
une entreprise industrielle par rapport à une entreprise commerciale ou de service.
• Main-d’œuvre indirecte
• Loyer (usine)
• Amortissement
d’équipements de
production
• Fournitures d’usine
• Taxes et assurances
• Etc.
• Loyer (local)
• Amortissement
d’équipements
informatiques
• Impôts fonciers
• Assurances
• Etc.
Tableau.I.2 : coûts directs.
Tableau I.3. Coûts indirects.

12
I.4.4.3. Les couts variables :
Il existe deux catégories de coûts variables, soit les coûts variables de fabrication et hors
fabrication.
a) Les couts variables de fabrication :
Les coûts variables de fabrication sont des coûts dont le total fluctue proportionnellement
aux variations du niveau d’activité d’une entreprise. Ils sont composés des matières premières,
de la main-d’œuvre directe ainsi que de certains coûts indirects de fabrication tels que l’énergie.
Ces coûts variables doivent être considérés comme des coûts incorporables à la fabrication d’un
produit.
b) Les couts variables hors fabrication :
Les coûts variables hors fabrication sont composés principalement des commissions versées
aux représentants et des frais de livraison. Ces coûts sont considérés comme des coûts non
incorporables à la fabrication d’un produit.
I.4.4.4. Les couts fixes :
Il existe deux catégories de coûts fixes, soit les coûts fixes de fabrication et hors fabrication.
a) Les couts fixes de fabrication :
Les coûts fixes de fabrication sont des coûts dont le total demeure constant, peu importe les
variations du niveau d’activité de l’entreprise. Ils sont composés principalement du loyer, de
l’amortissement relatif à la machinerie, du salaire des superviseurs d’usine, de l’impôt foncier
relatif à l’usine, etc. Ces coûts fixes de fabrication doivent être également considérés comme
des coûts incorporables à la fabrication d’un produit. La seule manière de les attribuer aux
produits est l’utilisation d’une méthode d’imputation qui s’effectue à l’aide d’une base de
répartition commune à tous les produits.
Les bases de répartition les plus utilisées sont :
• Au prorata du coût de la main-d’œuvre directe ;
• Au prorata du nombre d’heures de main-d’œuvre directe ;
• Au prorata du nombre d’heures-machines utilisées ;
• Au prorata du coût de la matière première ;
• Au prorata du nombre d’unités fabriquées (cette dernière façon s’applique seulement pour
l’entreprise qui fabrique et vend un produit unique).

13
Il est important de comprendre que la somme des coûts variables et fixes de fabrication établit
le coût complet de fabrication d’un produit ou d’un ensemble de produits.
b) Les couts fixes hors fabrication :
Pour leur part, les coûts fixes hors fabrication sont composés principalement de
l’entreposage et de l’ensemble des coûts administratifs. Ces coûts sont considérés comme des
coûts non incorporables à la fabrication d’un produit, mais ils doivent figurer dans l’état des
résultats de l’entreprise, où ils sont souvent nommés « coûts des ventes et administration ».
Pour conclure, il est donc très important d’observer le comportement des coûts. Par
« comportement des coûts », on entend l’analyse de la variation observée dans les coûts lorsque
le volume d’activité fluctue. En somme, bien comprendre comment les coûts se comportent
dans les organisations permet aux gestionnaires de les analyser correctement et de les utiliser
adéquatement pour prendre la décision la plus éclairée possible. Le tableau III fait état du
comportement des coûts variables et fixes selon un volume total de production ainsi qu’à l’unité.
 Exemple de charges :
COÛT AU TOTAL À L’UNITÉ
Variable
Le coût variable total augmente ou
diminue proportionnellement selon le
volume de fabrication.
Le coût variable unitaire demeure
constant lorsque le volume de
fabrication fluctue.
Fixe
Le coût fixe total demeure constant
malgré les changements sur le plan
du volume de fabrication.
Le coût fixe unitaire diminue à
mesure que le volume de fabrication
augmente.
Charges Variable Fixe
Directs
Matières premières
Certains frais de personnel
Amortissement des machines
spécifiques
Certains frais de personnel
Indirectes
Consommables
Energie
Frais administratifs
Tableau.I.4. Comportement des couts à l’intérieur d’un segment significatif.
Tableau.I.5 : Exemple des charges.

14
I.4.5. Détails des catégories de couts de revient : [5]
Le coût de revient d’un produit se divise en plusieurs sous-parties.
✓ Coûts d’achat : Ensemble des coûts liés à l’achat de matières premières et autres
marchandises. Prend en compte également les frais liés à l’achat comme la livraison.
Exemples : Achat de bois, tissu, frais de livraison…
✓ Coûts de la production : Sont constitués de la main d’œuvre. De la sous-traitance et des autres
services associés à la transformation, valorisation d’un produit, ou d’un service. Exemples :
Coûts horaires d’un ouvrier, frais d’impression de logo par un tiers, service externe de
maquillage pour une séance photo…
✓ Coûts de commercialisation : L’ensemble des charges liées à la commercialisation et la
distribution du produit ou service. Exemples : Pub, commissions pour commerciaux…
✓ Coûts administratifs : Enfin, des frais généraux sont liés à vos activités de production, de
revente, des services etc. Exemple : Loyer, électricité, amortissement des immobilisations…
I.4.6. Typologie des coûts : [6]
On peut classer les coûts selon plusieurs typologies :
- selon le stade d’élaboration du produit (coût d’achat / de production / de revient)
- selon le moment de calcul du coût (coût constaté / préétabli)
- selon la nature des charges prises en compte dans le coût (coût complet / partiel)
Ⅰ.4.6.1. Selon le stade d’élaboration du produit (hiérarchie des coûts) :
On peut résumer cette typologie comme suit :
Stade d’élaboration du produit Coût
Entrée dans les entrepôts de l’entreprise
Sortie de chaîne de production
Arrivée chez le client
Coût d’achat
Coût de production
Coût de revient
Tableau.I.6 : Elaboration du produit.

15
Ces coûts sont reliés les uns aux autres de la façon suivante (on parle de « hiérarchie » des
coûts) :
- Coût d’achat = prix d’achat + frais accessoires (transport, service approvisionnement, …)
- Coût de production = coût d’achat + coût de fabrication (main d’œuvre, machines, …)
- Coût de revient = coût de production + coût hors production (distribution, publicité,
administratif).
Ⅰ.4.6.2. Selon le moment de calcul du coût On distingue :
- les coûts constatés, calculés à partir des charges réelles
- et les coûts préétablis, calculés à partir d’estimations ou d’hypothèses.
Ⅰ.4.6.3. Selon la nature des charges prises en compte :
En reprenant la typologie des charges étudiées au paragraphe précédent, on peut calculer
plusieurs types de coûts. Le coût qui prend en compte toutes les charges est appelé « coût
complet » alors que les coûts qui ne prennent en compte que certaines charges sont appelés «
coûts partiels ».
Il est ainsi possible de calculer une multitude de coûts pour le même produit. Il faut donc
choisir celui qui permet de répondre de façon pertinente à la question posée :
- Le coût complet permet de valoriser les stocks au bilan comptable ou d’établir des devis
- Le coût variable permet de décider d’accepter ou non une commande exceptionnelle
- Le coût spécifique permet de décider du maintien d’une ligne de production.
Fig.I.5. Type de coût.

16
I.5. Estimation des coûts par la méthode analytique : [7]
I.5.1. Présentation :
La méthode analytique est LA méthode bottum-up. Elle permet d’évaluer le coût d’un
produit ou d'un projet à partir de la décomposition du travail à réaliser en tâches élémentaires.
C'est à la fois la plus ancienne, la plus classique et la plus répandue de toutes les méthodes
rationnelles d’estimation de coût.
Dans le cas de l’estimation du coût de fabrication d’une pièce mécanique, la décomposition
du travail consiste à décrire la gamme d’usinage, opération par opération. On calcule alors le
temps estimé d’usinage après avoir recherché les conditions de coupe. On estime les temps série
(temps de réglage et de changement d’outils, temps de positionnement de la pièce dans son
montage...). Les temps estimés peuvent être modulés pour prendre en compte l’effet de série de
pièces (dextérité qu’acquiert l’opérateur au fur et à mesure de la réalisation d’une série de
pièces) grâce aux courbes d’apprentissage.
Pour l'estimation des coûts des projets, l'estimation analytique se fait sur la base de la WBS
(structure de décomposition des travaux).
Prix
d’achat
Frais
d’approvisionnement
Stock de MP Stock de PF
Coût des produits
vendus
Frais de
fabrication
Frais de
distribution
Stock initial
entrées
Coût des matières
achetées
Coût des produits
fabriqués
Charges de la période
Stock initial
entrées
Stock final
sorties
Stock final
sorties
Fig.I.6. Evaluation des coûts de fabrication.

17
I.5.2. Source des données :
Dans le domaine de la production de série, l'estimateur doit disposer de bases de données
sur les matières, les composants, les machines., il utilise les méthodes classiques d'estimation
des temps (MTM...)
Dans le monde des projets, l'estimateur utilise les données issues du retour d'expérience des
projets antérieurs : temps standard, coût des matériaux... Lorsqu'une partie du projet est
totalement nouvelle, il peut procéder à des appels d'offres.
I.5.2.1. Avantages :
_La précision du résultat obtenu est excellente
_Elle peut être utilisée dans n'importe quelle activité sans adaptation aucune.
_Son usage est naturel et ne prêtera pas à contestation.
I.5.2.2. Inconvénients :
_La nécessité de disposer d'une définition précise du produit et du processus de fabrication, ce
qui exclue son utilisation en phase amont d'un projet.
_Le temps nécessaire.
_L'obligation de faire appel à un spécialiste. (Deviseur)
_L'obligation de disposer d'un important capital de données.
Hommes Machines
Travail des ressources
Matières
consommées
Achats au
forfait
Coût global de la tâche
Tableau.I.6 : Coût global.

18
I.6. LE TEMPS D’USINAGE :
I.6.1. Présentation :
La machine, le montage de la pièce, l’outil et les passes sont choisis, ce paragraphe a pour
but d’optimiser la vitesse de coupe et l’avance qui influent directement sur le temps d’usinage
donc sur le prix de revient de l’usinage.
Pour un travail de réalisation en série, il est très important de connaître le temps de fabrication
d'une pièce. Cela permet de :
➢ Déterminer la durée d'une production.
➢ Déterminer le coût d'une production.
I.6.2. Les différentes catégories de temps : [8]
On peut classer les temps dans plusieurs familles.
➢ Temps de préparation : noté Ts, c'est le temps nécessaire à la préparation d'un poste
d'usinage, correspondent aux gestes ou mouvements obtenus par déplacement des
membres de l’opérateur, mais dans le cas particulier ou les actions qui en résultent servent
à préparer ou à régler la machine (exemples : monter un mandrin 3 mors – régler une
butée de débrayage automatique…). D’une manière générale, tous les travaux
d’équipement de la machine, de réglage sur la première pièce de la série, des équipements
après usinage, …, sont considérés comme des travaux de préparation.
➢ Temps technologique : noté Tt, qui concernent les actions provoquant directement un
résultat concret sur la pièce en cours de fabrication (exemples : exécution d’une passe
d’usinage –étamage d’une surface…). Lorsqu’il s’agit d’actions de coupe, les temps
correspondants peuvent être appelés « TEMPS DE COUPE », ou en abrégé Tc.
➢ Temps manuel : noté Tm, correspondent aux gestes ou mouvements obtenus par
déplacement des membres de l’opérateur (mains –pieds…) lorsque ces actions sont
renouvelées pour chacune des pièces identiques de la série (exemple : monter une pièce
dans un mandrin…).
➢ Temps techno-manuel : noté Ttm, correspondent à des actions combinées (exemple ;
actions de coupe et actions manuelles) pratiquement inséparables, répétées pour chaque

19
des pièces à usiner, exemples : chariotage à la main sur le tour –perçage sur perceuse
sensitive…
➢ Temps masqué : noté Tz, concernent certains travaux manuels que l’on peut réaliser
pendant que s’effectue une action technologique. Ainsi qu’une longue passe d’usinage en
avance automatique, il est quelquefois possible, par exemple : - de vérifier une cote sur la
pièce précédemment usinée –ou de démontrer le toc d’entrainement sur la pièce
précédente pour le remonter sur la pièce suivante – ou encore de réaliser l’ébavurage de
la pièce précédente…cette disposition réduit les temps morts puisque les temps manuels
sont « couverts » par les temps technologiques.
 Règle à suivre
Afin de diminuer le coût d'une fabrication, il est important de regrouper plusieurs usinages
sur une même machine et de multiplier les temps masqués.
I.6.3. Détermination des différents temps : [9]
➢ Temps manuels
Ils sont déterminés par expérience, par chronométrage. On réalise plusieurs essais de manière
à éliminer les aléas (opérateurs différents, problèmes pendant les opérations, ...).
➢ Temps technologiques
Ce sont des temps qui peuvent être calculés à l'aide de la formule : Tt = L / Vf
 L = longueur de déplacement de l'outil
 Vf = vitesse d'avance (en mm/min)
➢ Temps de production total
Le temps total de production est donc : T = Ts + Tm + Ttm + Tt
 Exemple d’application : TOURNAGE
L'usinage étudié est présenté ci-contre :
 lu = longueur usinée
 e = distance de sécurité
 Vf = vitesse d'avance

20
Longueur totale de déplacement de l'outil : L = lu+e
Temps technologique d'usinage d'une pièce : Tt = L/Vf
Vitesse d'avance de l'outil en tournage : Vf = f ×n
Donc en tournage le temps technologique d'usinage est donné par la formule :
 Représentation graphique- simogramme :
Un simogramme est un outil de représentation graphique du cycle de fabrication. On reporte
les temps sur l'axe des abscisses et les types de temps sur l'axe des ordonnées.
 Exemple : série de 5 pièces
Temps en minutes Unitaire Série
0
1
2
3
4
Préparer le poste
Monter la pièce
Usiner en finition
Démonter la pièce
Nettoyer le montage
Ts
Tm
Tt
Tm
Tm
1.5
1
0.5
2
15
(7.5)
(5)
(2.5)
(10)
40
Temps
Tt
Ttm
Tm
Ts
5 10 20 30
0
Durée du cycle
Simogramme : série de 5p.
Fig.I.7 : Courbe du simmogramme de 5 pièces.
Tableau.I.7 : Temps de production total.

CHAPITRE II : Présentation du sujet
21
II. PRESENTATION DU SUJET :
II.1. Description :
La pièce proposée est un « ARBRE PIGNON GV » d’un réducteur planétaire pour
différentiel de décapage.
II.2. Le rôle de cet arbre :
Transmettre le couple de rotation du moteur électrique vers les autres organes par
engrènement.
II.3. Les problématiques de cet arbre :
Durant mon stage pratique, cette pièce m’a été proposée pour l’étudier et proposer une
nouvelle gamme d’usinage. L’arbre pignon GV présente une défaillance au niveau de la denture
(rupture des dents) après un certain nombre d’heures de fonctionnement.
Mon thème se basera sur l’analyse de la gamme d’usinage de l’entreprise, la proposition
d’une gamme pour une production en petite série, et une étude technico-économique de la phase
de tournage.
II.4. Analyse technique de la matière :
La matière utilisée est un acier non allier (XC48).
II.4.1. Les désignations de la matière :
AFNOR DIN NF EN 10027-1
XC 48 Ck 45 C45 (1.1191)
II.4.2. Composition chimique en % :
C Mn Si P S
0,42 - 0,50 0,50 - 0,80 0,15 - 0,4 ≤ 0,035 ≤ 0,035

CHAPITRE II : Présentation du sujet
22
II.4.3. Caractéristiques mécaniques moyennes (état normalisé) :
Rm N/mm² Re N/mm² A % Dureté HB
560 - 620 275 - 340 14 - 17 200 - 230
II.4.4. Propriétés :
Acier carbone à teneur plus élevée que pour les aciers C35 et C40, utilisée en mécanique
générale de part sa bonne usinabilité et ses caractéristiques mécaniques. Apte aux traitements
thermiques : exemple trempe à l’huile 820 - 860°C.
II.4.5. Domaines d’application :
Pièces soumises aux chocs et nécessitant une bonne résistance : axes, engrenages, vis sans fin,
paliers, pignons, boulonnerie, forge (leviers, arbres)
Soudage
Soudabilité médiocre (précautions nécessaires, préchauffage et revenu de stabilisation
recommandés).
Livraison
Ronds étirés ou tournés galetés, tolérance h10 barreaux à clavettes (carrés, plats)
Ronds laminés
Etirés : carrés, plats, hexagones.

Conclusion
A l’issue de ce travail effectué dans le cadre de la formation du master professionnelle, je
peux affirmer
En effet pour mon cas il s’agissait d’utiliser un logiciel de modélisation COA pour établir un
dossier technique pour
Ce travail s’inscrit dans cette optique, il consiste en un premier lieu à modéliser
……………… Et propose la gamme d’usinage d’un arbre GV ………………………..
Finalement, je souhaite que ce modeste travail trouve une bonne appréciation et sera un
support d’information pour toutes personnes désirant en savoir plus la modélisation.
ELABORATION DE LA GAMME D’USINAGE D’UN ARBRE GV
ET COMPARAISON DU COUT DE PHASE SUR TOUR
CONVENTIONNEL ET A CN

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