Etude des mécanismes d'endommagement des outils carbure WC-Co par la caractérisation de l'interface outil copeau : application à l'usinage à sec de l'alliage d'aluminium aéronautique AA2024 T351

par Gautier List

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur. Mécanique

Sous la direction de Franck Girot.

Soutenue en 2004

à Paris, ENSAM .

  • Titre traduit

    Study of wc-co tool wear mechanisms by the tool-chip interface characterisation : application to the dry machining of the aeronautic aluminium alloy aa2024 t351


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  • Résumé

    L'étude proposée traite de la compréhension des mécanismes d'endommagement des outils carbure dans le cas de l'usinage à sec d'un alliage d'aluminium aéronautique (AA2024 T351). Elle a pour but de déterminer les différents paramètres tribologiques de l'interface outil-copeau (frottement, température, pression) et de les confronter aux différents modes d'usure. Une modélisation du contact entre le copeau et l'outil basée sur les propriétés viscoplastiques de l'écoulement du matériau est d'abord proposée. Elle permet d'établir les relations qui existent entre la géométrie du copeau (angle de cisaillement), les contraintes appliquées sur l'outil, le coefficient de frottement et la vitesse de glissement du copeau au voisinage de la pointe de l'outil. Le modèle analytique est alors employé pour déterminer la nature du contact (collant, glissant) et calculer la vitesse de glissement. Pour déterminer la température et la pression de contact, un dispositif d'étude basé sur l'observation expérimentale de la formation du copeau (caméra vidéo rapide, mesure des efforts, calcul de flux thermique) et la simulation numérique par la méthode des éléments finis est ensuite mis en place. La caractérisation physico-chimique réalisée à l'aide de techniques complémentaires d'analyse de surface (MEB, EDS, AES, profilométrie optique) a permis d'identifier clairement les différents types d'endommagement. Ils se traduisent par la formation d'arêtes rapportées et de couches adhérentes (couches de transfert formées par extrusion de précipités) ainsi que par la fragilisation de l'outil provoqué par la diffusion de certaines espèces chimiques de copeau vers l'outil.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (133 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 124 réf.

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