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CONCOURS EXTERNES IT 2019 EPREUVE TECHNIQUE D’ADMISSION

Durée : 2h00

Coefficient : 2

Concours externes 2019 n°151 BAP C

Corps : Assistants ingénieurs

BAP : C

Emploi-type : Assistant-e ingénieur-e en réalisation mécanique

Délégation organisatrice : Ile de France Ouest et Nord, Meudon

REMARQUES IMPORTANTES

L’usage d’une calculatrice scientifique non programable est autorisée, tout autre document ou matériel (smartphone,

ordinateur, tablette…) est interdit.

Répondre directement sur le sujet et, le cas échéant sur les documents annexes. Celui-ci sera agraffé à votre copie

d’examen à la fin de l’épreuve

Il sera tenu compte de la présentation et de l’orthographe

Veuillez à respecter l'anonymat dans vos réponses.

I - Fabrication sur centre d’usinage à commande numérique: 10 points

Usinage de connecteurs de prises de gaz.

DOCUMENT 01

Q I.1 On donne le programme CN ISO de l’opération 1 de surfaçage avant usinage

de la poche de diamètre 17,5mm.

Opération 1, Surfaçage de la face avant (fraise tourteau D63mm).

N100 G0 G90 X0 Y0 Z12 (P1)

N105 T7 D9 M6

N110 S530 M3 M8

N120 G0 G40 X-50Y-40 (P2)

N125 Z10 (P3)

N130 [Z]=0

N135 [A]

N140 [Z]=[Z]-0.5

N145 G0Z[Z]

N150 G1Y40 F120 (P4)

N155 X0 (P5)

N160 Y-40 (P6)

N165 X50 (P7)

N170 Y40 (P8)

N175 G0Z12

N180 X-50Y-40 (P9)

N185 Z[Z]

N190 IF([Z]>-1.8 GOTO [A])

N195 G0 Z200

N200 M30

Travail demandé :

QI.1.1 En quelques mots clés, veuillez décrire ligne par ligne chaque ordre donné à la CN. 5 pts

N100 G0 G90 X0 Y0 Z12 ………………………………………………………………………………………………….

N105 T7 D9 M6 ………………………………………………………………………………………………….

N110 S530 M3 M8 ………………………………………………………………………………………………….

N120 G0 G40 X-50Y-40 ………………………………………………………………………………………………….

N125 Z10 ………………………………………………………………………………………………….

N130 [Z]=0 ………………………………………………………………………………………………….

N135 [A] ………………………………………………………………………………………………….

N140 [Z]=[Z]-0.5 ………………………………………………………………………………………………….

N145 G0Z[Z] ………………………………………………………………………………………………….

N150 G1Y40 F120 ………………………………………………………………………………………………….

N155 X0 ………………………………………………………………………………………………….

N160 Y-40 ………………………………………………………………………………………………….

N165 X50 ………………………………………………………………………………………………….

N170 Y40 ………………………………………………………………………………………………….

N175 G0Z12 ………………………………………………………………………………………………….

N180 X-50Y-40 ………………………………………………………………………………………………….

N185 Z[Z] ………………………………………………………………………………………………….

N190 IF([Z]>-1.8 GOTO [A]) ………………………………………………………………………………………………….

N195 G0 Z200 ………………………………………………………………………………………………….

N200 M30 ………………………………………………………………………………………………….

QI.1.2 Sur le document réponse DR1, tracez la trajectoire de l’outil.

En vous aidant des vues représentées, vous positionnerez les points (P1) à (P9) du programme.

1.5 pts

QI.1.3 Que signifie l’instruction G40 ? 1pt

QI.1.4 Ce programme peut il convenir avec une fraise de diamètre 50mm au lieu de 63mm ?

Expliquez pourquoi ? 1pt

QI.1.5 Après un premier lot de pièces réalisées dans le materiau original, on vous demande de

réaliser une nouvelle série de pièces en alliage d’aluminium 2017A, quelles sont les lignes du

programme que vous devrez changer pour réaliser cette nouvelle série ? 1.5pts

Document réponse DR1

Opération de surfaçage de la face avant

Face avant

DR1

QI.1.3 Que signifie l’instruction G40 ? 1pt

QI.1.4 Ce programme peut il convenir avec une fraise de diamètre 50mm au lieu de 63mm ?

Expliquez pourquoi ? 1pt

QI.1.5 Après un premier lot de pièces réalisées dans le matériau original, on vous demande de

réaliser une nouvelle série de pièces en alliage d’aluminium 2017A, quelles sont les valeurs du

programme que vous devrez changer pour réaliser cette nouvelle série ? 1.5pts

II - Procédés de fabrication: 20 points

QII.1 - Fraisage :

QII.1.1 Dans le dessin de définition du connecteur de gaz (DOCUMENT 01), expliquez comment

en terme technologique et méthodique, satisfaire la contrainte de concentricité imposée

entre la poche, la surface A et le trou taraudé B. 1pt

QII.1.2 Il arrive dans certains cas, que l’on utilise soit le mode d’usinage en avalant ou en

opposition.

A l’aide de ce schéma, veuillez rayer le mode d’usinage qui ne correspond pas au dessin. 1pt

AVALANT - OPPOSITION AVALANT - OPPOSITION

PIECE PIECE

QII.1.3 En fraisage dans quel cas est-il préférable d’usiner en avalant ? 1pt

QII.1.4 En fraisage dans quel cas est-il préférable d’usiner en opposition ? 1pt

QII.1.5 Vous devez réaliser les trois perçages sur une fraiseuse conventionnelle dépourvue de

plateau diviseur. Pouvez-vous nous donner les coordonnées en X et Y de ces 3 trous ? 2 pts

QII.2 - Tournage :

Sin30° Cos30° Sin60° Cos60°

0.5 0.86 0.86 0.5

QII.2.1 Citez 4 types de mode de montage de pièce en tournage ? 1pt

1.

2.

3.

4.

QII.2.2 Vous souhaitez contrôler le diamètre d’un alésage Ø17,5 H7 et sa profondeur de

15+00,2. Quel instrument utilisez-vous ? 1pt

QII.2.3 Sur un tour conventionnel, vous devez tourner un diamètre extérieur de 30 mm sur

une pièce en 2017A. On veut travailler avec une avance de 0.1 mm/tour et une vitesse de

coupe de 80 m/min.

Quelles seront les vitesses de rotation et d’avance choisies ? 1pt

QII.2.4 Citez 2 matériaux donnant des copeaux courts en tournage. 1pt

QII.3 – Gamme d’Usinage :

QII.3.1 La série de pièces « connecteur de gaz » va être livrée. Lors du contrôle, On s’aperçoit

qu’une pièce est défectueuse, votre responsable vous demande de réaliser une pièce unitaire.

En vous aidant du tableau suivant, établissez la gamme d’usinage des faces repérées

(8,7,4,5,11 et 3). Le brut est un rondin en acier inoxydable 304L de Ø70mm et de longueur

35mm.

(Voir DOCUMENT 01 ET DOCUMENT 02). N’utiliser qu’une ligne par opération. 10 pts

N°

phase Machine

Type de

Serrage Opération

Outil

utilisé Croquis d’isostatisme

Parc machine disponible : - fraiseuse conventionnelle

- Tour parallèle

- Perceuse sensitive

DOCUMENT 02

III - Connaissances générales: 20 points

QIII.1 - Vitesse de coupe :

QIII.1.1 Quelle est l’unité de la vitesse de coupe Vc? 1 pt

QIII.1.2 Dans le cas d’un usinage avec un outil en ARS, pour chaque matériau, cochez la case

correspondante à la vitesse de coupe qui convient le mieux. 3 pts

5 à 30 30 à 40 40 à 65 90 à 120 120 à 160 160 à 200 200 à 500

2017A

UZ39Pb2

XC38

Plexiglas

Cuivre

Z2-CN18-10

QIII.1.3 Citez 3 moyens utiles pour améliorer les conditions de coupe. 1 pt

QIII.2 - Technologie :

Taraudages et filetages :

QIII.2.1 Un dessin de définition de pièce à usiner, fourni par le bureau d’étude comprend des

perçages taraudés.

A l’aide de ce tableau, veuillez indiquer pour chaque taraudage le pas normalisé ainsi que le

diamètre de perçage à réaliser. 2 pts

M2 M3 M4 M5 M6 M8 M10

Pas

Ø Perçage

QIII.2.2 Citez 3 types de filetage. 1pt

Cotations :

QIII.2.3 Que veut dire la lettre H que l’on trouve dans une cotation d’alésage ? 1 pt

QIII.2.4 Un dessin d’ensemble indique qu’un roulement à billes doit être monté sur un arbre

tournant de diamètre 14 mm. Quelles sont les lettres qui devraient figurer sur la cotation du

diamètre de l’arbre ? 1pt

QIII.2.5 Expliquez-nous la signification du symbole suivant : 1 pt

Signification :…………………………………………………………………………………………………………………………

Ra :………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Sur quel type de machine peut-on obtenir ce Ra ? 1 pt

QIII.2.6 Quel outil de mesure allez vous utiliser pour contrôler cette dimension de 16.05 mm?

1pt

Soudure et pliage :

QIII.2.7 Quelle est la différence entre soudure et brasage ? 2 pt

QIII.2.8 Quel alliage d’aluminium va-t-on utiliser pour un assemblage par pliage ? 1 pt

1- 2017A

2- 5754

QIII.3 – Métrologie :

QIII.3.1 Donnez les cotes mesurées par les deux instruments représentés ci-dessous. 2pts

…………………………………………………..

Fig1

………………………………………………………

QIII.3.2 Indiquez le nom spécifique et la précision de chacun de ces instruments de mesure 1pt

Fig1 : Nom……………………………………………………….Précision…………………………………………..

Fig2 : Nom……………………………………………………….Précision…………………………………………..

QIII.3.3 Sur le dessin du connecteur de gaz (DOCUMENT 01) figure une côte de 17.5H7.

Avec quel outil de mesure allez vous pouvoir contrôler cette côte et quelle est la précision de

cet instrument ? 1pt

Fig2

IV – Bureau d’étude: 20 points

QIV.1 – Conception :

QIV.1.1 Réalisez la conception d’un guidage sans jeu radial ni axial permettant le mouvement

de rotation du levier de 90°. Ce montage sera démontable. 5pts

QIV.1.2 Indiquez les cotes fonctionnelles sans valeurs numériques. 1 pts

QIV.2 – Poulie :

Soit une poulie à double gorge de rayons r = 5 cm et R = 10 cm. La masse de la charge M est de 50 kg.

QIV.2.1 Calculer le poids P de la charge appliquée en B, sachant que g = 10 N/kg. 2 pts QIV.2.2 Calculer le moment du poids P de la charge par rapport au point O. 2 pts QIV.2.3 Calculer l’intensité de la force FA qu’il faut exercer en A pour que la poulie soit en équilibre. 2 pts

QIV.3 – Engrenage :

Soit un train d’engrenages :

Z1 = 15 dents

Z1 = 30 dents

Z1 = 17 dents

Z1 = 51 dents

QIV.3.1 Exprimez littéralement le rapport de transmission Ns /Ne en fonction de Z1, Z2, Z3, et Z4. 2 pts QIV.3.2 Appliquez numériquement en utilisant les valeurs ci-dessus. 2 pts QIV.3.3 Déterminez les diamètres primitifs des engrenages (module = 1,5), en déduire les entraxes Z1/Z2 et Z3/Z4. 2 pts

QIV.4 – Calcul de forces :

QIV.4.1 Deux cordes A et B servent à support un poids de 1000 N. Quelle est la tension dans

chacune des cordes ? 2 pts

V – Sécurité: 3 points

QV.1 – Atelier :

QV.1.1 Citez au moins deux organes de sécurité d’une machine-outil conventionnelle. 1 pt

1. …………………………………………………………………………………………………………………………………….

2. …………………………………………………………………………………………………………………………………….

QV.1.2 Citez cinq règles de sécurité à respecter lorsque l’on travaille dans un atelier de

mécanique. 2 pts

1. ……………………………………………………………………………………………………………………………………

2. ……………………………………………………………………………………………………………………………………

3. ……………………………………………………………………………………………………………………………………

4. ……………………………………………………………………………………………………………………………………

5. ……………………………………………………………………………………………………………………………………

VI – Connaissance du CNRS: 3 points

QVI.1 – Généralités:

QVI.1.1 Que représente pour vous le CNRS et quelles sont ses missions. 0.5 pt

QVI.1.2 Quelles sont les catégories de personnel au CNRS. 0.5 pt

QVI.1.3 De quelle catégorie de la fonction publique relève le corps des assistants-ingénieurs.

0.5 pt

QVI.1.4 Combien y a-t-il d'instituts au CNRS (entourez la bonne réponse). 0.5 pt

6 8 10

QVI.1.5 Le ou les laboratoires auxquels vous postulez appartiennent à quel institut. 0.5 pt

QVI.1.6 Citez 2 qualités que vous pensez nécessaire pour ce poste d'assistant ingénieur.

0.5 pt