Modelisations du systeme piece-outil-machine, du procede de coupe et de leur interaction

par NAJEH TOUNSI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Louis Castex.

Soutenue en 1998

à Paris. ENSAM .

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  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans un programme de recherche qui a pour objectif de predire le mouvement vibratoire entre l'outil et la piece et les efforts mis en uvre afin de pouvoir etudier l'integrite des surfaces generees par fraisage. Ce mouvement et ces efforts s'obtiennent par la resolution du systeme differentiel qui decrit l'interaction entre le procede de coupe et le systeme piece-outil-machine, dit systeme pom. Afin de mettre en place le systeme differentiel, il a fallut : ' developper une methode d'identification de la matrice de transfert g#p#o#m du systeme pom ; ' developper un modele thermo-mecanique de l'effort de coupe. A partir de la mesure simultanee des trois composantes de l'effort et du mouvement de l'outil par rapport a la piece au cours d'une operation de coupe discontinue, on a elabore une methode de calcul basee sur le traitement de signal et l'analyse modale pour identifier les neufs termes de la matrice de transfert g#p#o#m du systeme pom. Un modele de fraisage est developpee en s'appuyant sur le principe de la coupe orthogonale, sur la modelisation de l'angle d'ecoulement du copeau et sur la modelisation de la variation des parametres de coupe en reponse au mouvement de l'outil par rapport a la piece. Une theorie approchee de la coupe orthogonale a ete proposee en tenant compte de la temperature et des proprietes du materiau pour resoudre certaines difficultes quand a l'utilisation des modeles existants. Une methode experimentale est proposee pour determiner les constantes utilisees par cette theorie. Pour verifier la formulation du systeme differentiel ainsi obtenu, des essais de fraisage en bout ont ete effectues. Dans le plan de coupe forme par la direction de l'avance et celle de la vitesse de coupe, les composantes theoriques de l'effort de coupe sont en bon accord avec celles de l'experience notamment pour les fortes epaisseurs du copeau non deforme. Dans la troisieme direction, l'ecart observe entre la theorie et l'experience met en evidence l'influence de l'arete secondaire de coupe. Cependant, ces essais ont confirme la validite de la methode d'identification de la matrice de transfert du systeme pom.


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Informations

  • Détails : 212 P.
  • Annexes : 44 REF.

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