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La gamme d'usinage : exercices corrigés de Bac pro TRPM
Publié le 9 novembre 2026 · Mis à jour le 9 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Une gamme d'usinage range dans l'ordre chronologique les opérations à réaliser sur une pièce, selon les moyens d'usinage disponibles.3
- Il faut une gamme par pièce de l'ensemble : pour 7 pièces, les gammes se notent 1/7 à 7/7.3
- Les phases se numérotent de 10 en 10, ce qui laisse de la place pour insérer une phase oubliée ou mal placée.3
- La gamme précise aussi le temps alloué, les surfaces usinées (ébauche, finition) et peut s'appuyer sur un dessin simplifié de la pièce.3
- Sur machine à commande numérique, la gamme reste utile : une partie des informations (outils, vitesses de coupe) est déjà dans le programme.4
Comment utiliser ces exercices
Ces six exercices te font manipuler la gamme d'usinage comme le fait un technicien en réalisation de produits mécaniques : lire une gamme, la numéroter, la remettre dans l'ordre, chiffrer un temps et repérer une erreur. Ils sont classés du plus simple (niveau 1) au plus exigeant (niveau 3). Cherche d'abord seul, avec une feuille de brouillon, puis ouvre un indice si tu bloques, et seulement ensuite la correction.
Ce que dit la gamme sur un atelier moderne
Les gammes d'usinage servent aux opérateurs pour régler les machines. Elles sont indispensables sur les machines traditionnelles. Sur une machine à commande numérique, elles restent utiles : le programme contient déjà une partie des informations, comme le choix des outils ou les vitesses de coupe.4 On y retrouve aussi les états de surface, les tolérances et les écarts dimensionnels ou géométriques.4
Les exercices
Exercice 1 Combien de gammes pour un ensemble ?
Un atelier doit fabriquer un ensemble mécanique composé de 12 pièces différentes. Le bureau des méthodes prépare les feuilles de gamme d'usinage.
- Combien de gammes faut-il établir ?
- Comment note-t-on la gamme de la pièce n° 5 ?
- Comment note-t-on la dernière gamme ?
Indice 1
Pense à la règle : une gamme par pièce de l'ensemble.
Indice 2
Le numéro de gamme s'écrit sous la forme « numéro de la pièce / nombre total de pièces ».
Voir la correction pas à pas
On applique la règle : il faut autant de gammes que de pièces dans l'ensemble à fabriquer.3 L'ensemble compte 12 pièces, donc 12 gammes.
Le repérage associe le rang de la pièce au total. La pièce n° 5 a donc la gamme notée 5/12.
La dernière pièce porte le rang 12 : sa gamme est notée 12/12.
Retiens la logique : le chiffre du bas ne bouge jamais dans un même ensemble, celui du haut avance de 1 à chaque pièce. Si tu vois « 4/12 » sur une feuille, tu sais qu'il existe onze autres gammes pour cet ensemble.
Exercice 2 Numéroter les phases
Une pièce comporte 6 phases d'usinage, numérotées dans l'ordre en suivant la convention de l'atelier.
- Donne les numéros des six phases.
- Après relecture, on s'aperçoit qu'il manque une phase de contrôle à placer entre la phase 3 et la phase 4. Quel numéro peut-elle prendre sans renuméroter les autres ?
- Quel est le numéro de la dernière phase initiale ?
Indice 1
La convention consiste à avancer de 10 en 10.
Indice 2
Cherche un nombre strictement compris entre les numéros des deux phases voisines.
Voir la correction pas à pas
Les phases se numérotent de 10 en 10.3 Les six phases portent donc les numéros 10, 20, 30, 40, 50 et 60.
La phase 3 porte le numéro 30 et la phase 4 le numéro 40. Un numéro compris entre les deux convient : par exemple 35. C'est précisément l'intérêt du pas de 10, qui permet d'insérer une phase oubliée sans tout recopier.3
La dernière phase initiale est la sixième : son numéro vaut .
Le pas de 10 est une marge de sécurité. Si on avait numéroté 1, 2, 3…, insérer une phase obligerait à renuméroter toutes les suivantes, avec un risque d'erreur sur la feuille déjà distribuée à l'atelier.
Exercice 3 Remettre les opérations dans l'ordre
Un arbre cylindrique est usiné en tournage. Voici les opérations, données dans le désordre :
- A. Finition du diamètre fonctionnel
- B. Contrôle final des cotes
- C. Dressage d'une face et ébauche du diamètre
- D. Chanfreinage des arêtes
- E. Mise en place de la pièce et prise de référence
- Propose un ordre chronologique cohérent.
- Numérote ces étapes de 10 en 10, sur le modèle de la numérotation des phases d'une gamme.
- Justifie la place de la finition par rapport à l'ébauche.
Indice 1
Une pièce doit d'abord être tenue et repérée avant d'être usinée.
Indice 2
L'ébauche enlève beaucoup de matière, la finition vient donner la cote précise.
Voir la correction pas à pas
On commence par poser et repérer la pièce, car aucun usinage fiable n'est possible sans référence : E.
On enlève la matière en grande quantité : dressage et ébauche, C.
On termine la surface fonctionnelle : finition, A. Puis on casse les arêtes : chanfrein, D. Le contrôle ferme la gamme : B. L'ordre est donc E, C, A, D, B.
On reprend le pas de 10 utilisé pour les phases3 : E = 10, C = 20, A = 30, D = 40, B = 50. Sur un même tour, sans démontage, ces étapes seraient en pratique les sous-phases d'une seule phase.
La gamme distingue l'ébauche de la finition pour les surfaces usinées.3 On ébauche d'abord pour que la finition, qui donne la précision, s'applique sur une faible épaisseur de matière et ne soit pas déformée par un gros enlèvement ensuite.
Plusieurs ordres peuvent être valables selon la machine et les outils disponibles : une gamme dépend des moyens d'usinage.3 L'important est que chaque phase ait une raison d'être à cet endroit, et que le contrôle ne soit pas placé avant la dernière opération.
Exercice 4 Temps alloué pour un lot
La gamme d'une pièce prévoit trois phases avec les temps alloués suivants : phase 10 = 12 min, phase 20 = 8 min, phase 30 = 15 min. L'atelier lance un lot de 20 pièces identiques. On suppose que ces temps sont les seuls à compter et qu'ils se répètent à l'identique pour chaque pièce.
- Calcule le temps alloué pour une pièce.
- Calcule le temps alloué pour le lot.
- Exprime le résultat du lot en heures et minutes.
Indice 1
Additionne d'abord les trois temps de phase.
Indice 2
Pour passer des minutes aux heures, divise par 60 et garde le reste.
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Une feuille de gamme indique le temps alloué pour l'usinage de la pièce.3 Pour une pièce : min.
Pour le lot : min.
On convertit : . Le lot demande donc 11 h 40 min.
Ce calcul sert à planifier la charge d'une machine. Dans la réalité, on ajoute les temps de réglage et de changement d'outil, mais le principe reste le même : un temps unitaire par phase, multiplié par la quantité.
Exercice 5 Fréquence de rotation d'une broche
Sur une machine à commande numérique, une partie des données de coupe est enregistrée dans le programme, notamment les vitesses de coupe.4 Pour une phase de tournage, on te donne une vitesse de coupe m/min et un diamètre usiné mm. La fréquence de rotation (en tr/min) se calcule par :
- Calcule et arrondis à l'unité près.
- On passe en finition avec m/min pour le même diamètre. La fréquence de rotation augmente-t-elle ou diminue-t-elle ? De combien environ, en pourcentage ?
Indice 1
Remplace et par leurs valeurs, avec en millimètres et en m/min, comme dans la formule donnée.
Indice 2
Compare les deux fréquences : le diamètre ne change pas, donc le rapport vient seulement de .
Voir la correction pas à pas
On remplace : .
Valeur numérique : tr/min, soit 955 tr/min à l'unité près.
Pour m/min, le diamètre étant le même, est proportionnel à . Le rapport vaut .
La fréquence de rotation augmente d'environ 25 %, soit environ 1 194 tr/min.
La vitesse de coupe dépend de l'outil et de la matière, la fréquence de rotation de la machine dépend en plus du diamètre. C'est pour cela que la gamme, même sur machine à commande numérique, garde un intérêt : elle fixe l'intention que le programme traduit ensuite.
Exercice 6 Repérer les erreurs d'une gamme
Un apprenti a rédigé la feuille de gamme suivante pour la pièce n° 2 d'un ensemble de 5 pièces.
| Repère | Contenu |
|---|---|
| Gamme | 2/7 |
| Phase 1 | Finition du diamètre, 20 min |
| Phase 2 | Ébauche du diamètre, 10 min |
| Phase 3 | Contrôle |
| Dessin | Aucun |
Relève au moins quatre défauts et propose une correction pour chacun.
Indice 1
Compare le repérage de la gamme avec le nombre de pièces annoncé.
Indice 2
Regarde la numérotation des phases, puis l'ordre ébauche / finition, enfin ce qui aide à lire la feuille.
Voir la correction pas à pas
Numéro de gamme. L'ensemble compte 5 pièces : la gamme de la pièce 2 se note 2/5.3 Le « 7 » est faux.
Numérotation des phases. Les numéros avancent normalement de 10 en 103 : il faut écrire 10, 20, 30, pas 1, 2, 3.
Ordre des opérations. La finition passe avant l'ébauche, ce qui n'a aucun sens en atelier. On inverse : phase 10 en ébauche, phase 20 en finition. La feuille doit aussi énumérer les surfaces usinées.3
Temps alloués. Le contrôle n'a aucune durée, alors que la feuille doit mentionner le temps prévu pour la pièce.3 On ajoute une valeur, par exemple 5 min.
Aide à la lecture. Aucun croquis n'accompagne la feuille. On ajoute en haut un dessin allégé de la pièce, avec quelques cotes importantes et les surfaces usinées repérées.3
Précisions de surface. On peut aussi noter l'état de surface et les tolérances demandés pour la finition : une gamme d'usinage les comporte également.4
Une bonne méthode de relecture : vérifier d'abord l'identité de la feuille (numéro de gamme), puis la structure (phases de 10 en 10), puis la logique d'atelier (ébauche avant finition), enfin la lisibilité (dessin, temps, tolérances). Cette même grille te sert à contrôler ta propre gamme avant de la rendre.
Les questions qu'on se pose
Pourquoi numéroter les phases de 10 en 10 et pas de 1 en 1 ?
Le pas de 10 laisse de la place entre deux phases. Si l'on oublie une phase ou si l'on en a mal placé une, on peut en insérer une nouvelle (35 entre 30 et 40, par exemple) sans renuméroter toute la feuille.3 Cela évite des erreurs sur des documents déjà diffusés à l'atelier.
La gamme sert-elle encore avec une machine à commande numérique ?
Oui. Le programme contient déjà une partie des informations, comme les outils et les vitesses de coupe, mais la gamme reste utile pour régler la machine et pour porter des informations comme les états de surface et les tolérances.4 Elle précède la programmation CN : tu dois savoir ordonner les phases avant de les traduire en programme.
Sources
Programme visé : Baccalauréat professionnel Technicien en réalisation de produits mécaniques (TRPM) - Analyse et préparation · Éduscol (Ministère de l'Éducation Nationale)
- Baccalauréat professionnel Technicien en réalisation de produits mécaniques (TRPM) - Analyse et préparation, Éduscol (Ministère de l'Éducation Nationale). Consulté le 9 novembre 2026.
- Présentation Bac Pro TRPM - Académie de Lyon, Académie de Lyon (ac-lyon.fr). Consulté le 9 novembre 2026.
- Gamme d'usinage, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
- Gamme de fabrication, Wikipédia. Consulté le 9 novembre 2026.
Les numéros dans le texte renvoient à ces sources. Une source qui ne dit pas ce qu'on lui fait dire ? Signale-le.