Les modes propres d’une lame de scie sur Catia V5 – Part 1

 

Avez vous déjà remarqué que les lames de scie circulaire présentent de nos jours des petites entailles radiales également réparties sur la circonférence.

Dans cet article nous allons modéliser rapidement la lame.
Dans l’article suivant, nous allons rechercher ses modes propres avec et sans les entailles pour voir l’influence ce celles-ci sur les déformées modales et sur les fréquences propres.

 

L’analyse des modes propres d’une lame de scie sur Catia V5

 

Catia V5 - lame scie circulaire

 

 

 

Modèle 3D

Sur le même principe que celui décrit dans l’article sur la pompe à huile, j’intègre (Atelier Sketch Tracer) une photo de lame de scie trouvée sur le net.

La modélisation se fera en deux, voire trois, corps de pièces qui seront assemblés sous le corps de pièce principal.

Sur la photo, on trouve les indications suivantes:

Catia V5 - lame scie circulaire marquage

On voit que l’âme fait 1.6mm d’épaisseur avec un trou central de Ø30 mm.
Il y a 64 dents
Le diamètre de la lame est Ø210 mm et la largeur du trait de scie est 2.8 mm

 

 

Partie centrale, l’âme

Une première esquisse dans la part me donne le profil du motif unitaire (un secteur d’une dent).

Catia V5 - lame scie circulaire secteur unitaire dent

 

La valeur du paramètre angulaire du secteur répond à cette contrainte:

360 deg / (16*4)

car il y a ici 4 secteurs de 16 dents => Z= 64 sur l’image

De plus près, voici la forme de la dent sans la plaquette carbure brasée.

Catia V5 - lame scie circulaire secteur unitaire dent

A la sortie de l’esquisse, on peut alors extruder (0.8 mm et symétrie = 1.6mm de tôle <– voir l’image) puis dupliquer le secteur unitaire 64 fois.

.Catia V5 - lame scie circulaire secteur unitaire dent répétition

On peut maintenant passer au dessin des plaquettes carbure.

 

Les plaquettes carbure coté droit

Avant tout, je réorganise un peu l’arbre et le prédispose à recevoir des plaquettes carbure droite et gauche (à droite et à gauche de la lame dans le sens de la coupe).

Sous le corps de pièce principal, on trouve maintenant un assemblage constitué de l’âme uniquement.
Le corps de pièce pour les plaquettes carbure droites n’est pas encore assemblé.

Catia V5 - lame scie circulaire organisation arbre
Une plaquette sur deux est brasée de façon à couper le bois d’un coté de la lame. Celles-ci faisant dans le bois une rainure plus large que l’âme que nous venons de dessiner, c’est l’équivalent de l’avoyage d’une lame classique.

Dans le corps de pièce “plaquette carbure droite”, je construis cette esquisse:

Catia V5 - lame scie circulaire profil plaquette carbure

Je l’extrude ensuite de façon à obtenir les 2.8 mm /2 = 1.4 mm de déport vers la droite de la lame.

Catia V5 - lame scie circulaire plaquette carbure sans angle de coupe

On ajoute alors les angles de coupe grâce à deux dépouilles sachant qu’une des faces est déjà dépouillée grâce à l’esquisse.
Je ne connais pas la géométrie exacte pour les angles de coupe. Ceux qui sont du métier m’excuseront. En tout cas dans l’esprit, cela reste valable.

Catia V5 - lame scie circulaire plaquette carbure angle de coupe

Catia V5 - lame scie circulaire plaquette carbure angle de coupe

On duplique maintenant 32 fois cette plaquette.

Catia V5 - lame scie circulaire plaquette carbure répétition

 

Les plaquettes carbure coté gauche

Il suffit de faire un copier collé avec lien du corps de pièce précédent.
On le renomme “Plaquettes carbure gauche” et on lui ajoute un “positioning set”.
Dans ce dernier, à l’aide de l’atelier Generative Shape Design, on symétrise le repère qui s’y trouve déjà:

Catia V5 - lame scie circulaire plaquette carbure copié collé avec lien symetrie

Il reste à pratiquer une rotation de 360deg/64 = 5.625° (un pas angulaire) pour les mettre à leur place.

Catia V5 - lame scie circulaire plaquette carbure copié collé avec lien symetrie puis rotation

 

On termine par un assemblage de tout ce petit monde.

 

Assemblage des corps de pièce

Voici le résultat après assemblage des corps de pièce, l’un après l’autre, sous le corps principal.

Catia V5 - lame scie circulaire

 

Revenons à l’âme

Nous allons maintenant ajouter les entailles.
Pour faire cela, il y a plusieurs méthodes mais je vais utiliser une opération booléenne de retrait que je pourrai ensuite inactiver et activer à volonté.

Un nouveau corps de pièce pour y mettre les entailles “positives” et une esquisse sur le plan de symétrie de la lame.

Catia V5 - lame scie circulaire entaille

Cela est ensuite extrudé symétriquement (largement 10mm x2) et répété angulairement 4 fois conformément à la photo.

Catia V5 - lame scie circulaire entaille repetition

Ce corps de pièce est ensuite soustrait du corps de pièce représentant l’âme.

Catia V5 - lame scie circulaire entaille repetition retrait booléen

On pourra alors, pour le calcul, inactiver “Enlever.1” pour retirer les entailles.

 

Conclusion sur cette première partie modélisation

Nous avons vu ici comment modéliser une lame de scie circulaire à plaquettes carbure brasées.
Le pièce est parfaitement répétitive à ceci près que les dents sont alternées ce qui impose une symétrie et une mise en place de la copie d’une partie des dents.

Dans l’article suivant, nous allons chercher les modes propres de cette pièce et voir l’influence des entailles radiales sur ses fréquences propres.

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Technicien dans l'âme et résolument passionné d'aviation, je vous invite à découvrir la CAO sur des thèmes variés avec un seul but ... Créer !

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