Mise en forme du verre par enlèvement de matière : du rayage a l'abrasion

par Marc Brissot

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Jean-Christophe Sangleboeuf.

Soutenue en 2009

à Rennes 1 .


  • Résumé

    Les travaux présentés dans cette thèse s'articule autour de l'amélioration de la tenue en service de pièces conçues dans un matériau fragile. La mise en forme de ces matériau par enlèvement de matière nécessite actuellement au moins deux opérations : une opération d'ébauche en meulage, et une opération de finition, le plus souvent de polissage, chargée de gommer les défauts créés lors de la première phase. Nous nous proposons d'optimiser la phase d'ébauche en analysant l'influence de l'usinage par abrasion sur les défauts générés en surface. Notre travail a consisté tout d'abord à analyser les surfaces usinées et déterminer les paramètres de rugosité les plus pertinents pour qualifier et quantifier les creux responsables de la fissuration des pièces usinées. Nous avons ensuite analyser l'influence de plusieurs paramètres de coupe sur la rugosité : la vitesse d'avance, la profondeur de passe, la vitesse de rotation de la meule et la direction d'usinage. Compte tenu du nombre important de caractéristiques définissant l'usinage par abrasion, un plan d'expériences pour surfaces de réponses a été utilisé pour optimiser le procédé. Nous en avons déduit des conditions de coupe permettant d'une part de minimiser la profondeur et la quantité de creux présents à la surface du matériau fragile, et d'autre part d'obtenir la contrainte à rupture la plus élevée. Enfin, nous nous sommes intéressés aux dimensions des défauts responsables de la rupture des pièces mécaniques. La charge nécessaire à la rupture en a été déduite et comparée à la charge équivalente en rayage.

  • Titre traduit

    Machining of brittle materials : from scratching to grinding


  • Résumé

    This thesis work focuses on enhancing brittle materials lifespan and mechanical behaviour workpieces. Machining of these materials require at least two operations : a grinding operation and a polishing one to erase damages. We propose to optimize the grinding phase by analysing the influence of the process on the surface. Our work firstly consists in analysing the influence of several cutting parameters on roughness : feed rate, depth of cut, wheel speed and grinding direction. Considering this amount of parameters, a design of experiments based on the response surface methodology has been developed. We have determined optimized cutting conditions that allow to minimize depth and amount of valleys on the brittle material surface, as well as having maximum fracture stress. Lastly, we have taken into consideration the surface damages depth. The maximum crack load has been evaluated and compared to its equivalent scratching load.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XI-133 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 129-133

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Rennes I. Service commun de la documentation. Section sciences et philosophie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TA RENNES 2009/208
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