Les caractéristiques structurelles communes des pièces usinées sont principalement déterminées par leur type. Différentes fonctions des pièces ont des accents différents dans la conception structurelle, affectant directement le processus d'usinage et le contrôle de précision. Voici les principales caractéristiques structurelles de quatre types typiques de pièces mécaniques :
Pièces d'arbre : le corps principal est un corps rotatif avec un rapport longueur-sur-diamètre supérieur à 1. Généralement, des structures d'arbre étagées sont utilisées, contenant plusieurs segments d'arbre de différents diamètres (tels que des tourillons de support et des segments d'arbre d'accouplement). Les principales caractéristiques structurelles comprennent les rainures de clavette, les filetages, les rainures en relief et les trous centraux. Une coaxialité, une cylindricité et une finition de surface élevées sont nécessaires pour garantir un ajustement précis avec les roulements et les engrenages.
Pièces disque/manchon : La forme générale est un corps rotatif plat ou un cylindre court, avec la dimension radiale supérieure à la dimension axiale. Des exemples typiques incluent les brides, les manchons de roulement et les embouts. Structurellement, ils ont souvent un trou traversant central, des trous de boulons uniformément répartis, des rainures d'étanchéité et des brides. Des exigences strictes sont imposées sur la coaxialité du trou intérieur et du cercle extérieur, ainsi que sur la perpendiculaire de la face d'extrémité par rapport à l'axe. La précision de l'usinage est facilement affectée par la déformation due aux forces de serrage.
Pièces de type boîte- : elles ont la structure la plus complexe, étant souvent des coques creuses avec des cavités internes pour supporter et loger les composants de transmission. Les caractéristiques typiques incluent plusieurs ensembles de trous de roulement de haute-précision, des plans de montage, des nervures de renforcement, des congés coulés et des trous de vis de connexion. La précision de la position (par exemple, parallélisme, perpendiculaire) entre les trous et entre les trous et les surfaces de référence est un objectif clé de l'usinage. Les ébauches sont souvent des pièces moulées, nécessitant un usinage coordonné multi-processus.
Pièces de type engrenage- : la structure centrale est un profil de dent en développante. Sur la base de la relation axiale, ils peuvent être classés en engrenages cylindriques, engrenages coniques et couronnes dentées. La précision de la surface des dents (pas, profil des dents, erreur de direction des dents) affecte directement la douceur et le bruit de la transmission. Structurellement, ils sont souvent intégrés dans des arbres (engrenages d'arbre) ou montés indépendamment (engrenages à disque), nécessitant une précision extrêmement élevée dans le contrôle de la déformation et la finition du traitement thermique (par exemple, meulage, affûtage).
