Table Élévatrice à Ciseaux

Présentation du projet

Ce projet a été réalisé dans le cadre de la SAE 1.3 du BUT Génie Mécanique et Productique à l’IUT de Cachan, Université Paris-Saclay, en Équipe 8 (groupe E).

L’objectif était de concevoir et industrialiser une table élévatrice à ciseaux miniature, en réalisant l’ensemble de la documentation technique nécessaire à sa fabrication : modélisation CAO complète sous SolidWorks, dessins de définition, nomenclature, gammes de fabrication, contrats de phase, gamme d’assemblage et gamme de contrôle.

Voir le dossier technique complet (PDF)

Dessin d’ensemble

Le dessin d’ensemble présente la table élévatrice assemblée avec des vues en coupe (C-C, D-D, E-E) montrant les jeux fonctionnels entre les pièces articulées. Un détail à l’échelle 1:1 met en évidence la liaison rail/patins au niveau du bâti.

Vue éclatée

La vue éclatée identifie les 14 repères du mécanisme et permet de visualiser l’ordre et la position de chaque composant dans l’assemblage.

Principe de fonctionnement

La table élévatrice à ciseaux est un mécanisme de levage qui convertit un mouvement horizontal (translation du chariot sur le rail) en mouvement vertical (élévation de la plateforme) grâce à des bras articulés en forme de “X”.

Cinématique du mécanisme

1. Le chariot (rep. 5) coulisse horizontalement sur le rail IGUS (rep. 2) fixé au bâti (rep. 1) via deux patins (rep. 3)
2. Les bras losange (rep. 8, x2) et les bras arrière (rep. 7, x2) sont articulés sur des tiges (axes) fixées au chariot
3. Le petit bras (rep. 6) assure la liaison fixe avec la partie surélevée du bâti
4. Quand le chariot avance, les bras se déploient en ciseaux et la plateforme (rep. 9) monte verticalement

Système de guidage

• Rail NS-01-40 (IGUS) : guidage linéaire du chariot
• Patins NW-01-40-P (IGUS, x2) : éléments de glissement à faible frottement
• Axes filetés M3 : liaison pivot entre les bras et les sous-ensembles (chariot, plateforme, bâti)

Nomenclature complète

Éléments spécifiques (à fabriquer)

Éléments du commerce normalisés

Éléments du commerce non normalisés

Dessins de définition

Chaque pièce a fait l’objet d’une mise en plan complète sous SolidWorks avec cotation fonctionnelle, tolérances dimensionnelles et géométriques.

Bâti (rep. 1)

Le bâti est la pièce la plus complexe : 450 x 150 x 35 mm en aluminium AU4G, avec une partie surélevée pour la liaison du petit bras, une rainure pour le rail, et des perçages taraudés M4 pour la fixation.

Bras losange (rep. 8)

Le bras losange en acier C38 (322 x 40 x 20 mm) présente une forme profilée en losange avec 3 perçages Ø4,50 (+0,10/0,00) pour les axes. Les tolérances sur les diamètres garantissent un ajustement glissant avec les tiges.

Gammes de fabrication

Pour chaque pièce, une gamme de fabrication (nomenclature des phases) détaille l’enchaînement des opérations d’usinage avec les vues 2D de mise en position (MIP) et les vues 3D des surfaces obtenues.

Exemple : fabrication du bâti

Le bâti nécessite 6 phases d’usinage réparties sur 2 posages :

Fabrication des tiges (tournage)

Les tiges (50, 140 et 160 mm) sont réalisées en tournage avec :

• Dressage de la face avant
• Contournage du profil extérieur (Ø4,50 -0,10/0,00)
• Filetage extérieur M3 aux extrémités
• Chanfreinage 0,5 x 45°

Chaque tige est usinée en 2 phases (10-A et 10-B) avec retournement pour usiner les deux extrémités.

Contrats de phase

Chaque phase d’usinage est documentée par un contrat de phase qui précise :

• Le schéma de la pièce avec les symboles de mise en position isostatique (6 degrés de liberté)
• Les surfaces usinées et les cotes à obtenir
• Les outils utilisés (fraise, foret, taraud, outil à charioter…)
• Les paramètres de coupe : Vc (vitesse de coupe), n (fréquence de rotation), f (avance), Vf (vitesse d’avance), ap (profondeur de passe)

Au total, le dossier comprend plus de 25 contrats de phase couvrant toutes les pièces du mécanisme.

Gamme d’assemblage

L’assemblage de la table élévatrice se déroule en 17 étapes séquentielles, chacune illustrée par une vue 3D SolidWorks.

Étapes 1 à 6 : Base (bâti + rail + chariot)

1. Prendre le bâti
2. Positionner le rail sur le bâti
3. Fixer le rail avec 6 vis CHC M4-12
4. Glisser les 2 patins dans le rail
5. Poser le chariot sur les patins
6. Fixer le chariot aux patins avec 4 vis CHC M4-16

Étapes 7 à 14 : Mécanisme en ciseaux

7. Mettre le petit bras sur la partie surélevée du bâti
8. Insérer l’axe de 50 mm pour maintenir le petit bras
9. Serrer avec 2 écrous H M3
10. Insérer un axe de 140 mm à l’arrière et un axe de 160 mm à l’avant du chariot
11. Mettre les bras arrière sur l’axe de 140 mm
12. Mettre les bras en losange sur l’axe de 160 mm
13. Insérer un axe de 160 mm pour relier les bras losange et le petit bras
14. Serrer avec 6 écrous H M3

Étapes 15 à 17 : Plateforme

15. Positionner la plateforme entre les bras losange et les bras arrière
16. Insérer un axe de 140 mm à l’arrière et un axe de 160 mm à l’avant
17. Serrer avec 4 écrous H M3

Gamme de contrôle

Une gamme de contrôle a été établie pour vérifier la conformité de chaque pièce après usinage :

Ce que j’ai appris

• Conception CAO complète d’un mécanisme articulé sous SolidWorks (pièces, assemblage, mises en plan)
• Rédaction de gammes de fabrication détaillées avec nomenclature des phases
• Établissement de contrats de phase avec mise en position isostatique et paramètres de coupe
• Choix des procédés d’usinage : fraisage (surfaçage, contournage, rainurage), tournage (chariotage, filetage), perçage et taraudage
• Calcul des tolérances et ajustements (ajustement glissant Ø4,50 +0,10/0,00 pour les axes)
• Conception d’une gamme d’assemblage illustrée étape par étape
• Mise en place d’une gamme de contrôle dimensionnel et géométrique
• Travail en équipe et gestion d’un projet technique complet de la conception à l’industrialisation