Thèse soutenue

Développement d'une technique originale de mesure des efforts de coupe en usinage à grande vitesse basée sur la technologie des paliers magnétiques actifs : applications au fraisage des matériaux aéronautique
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Auteur / Autrice : Sébastien Auchet
Direction : Pierre ChevrierPaul Lipinski
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de l'ingénieur. Mécanique. Productique
Date : Soutenance en 2004
Etablissement(s) : Metz
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LPMM - Laboratoire de Physique et Mécanique des Matériaux - FRE 3236

Résumé

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Notre étude porte sur le développement d'une technique originale de mesure des efforts de coupe ne nécessitant pas d'instrumentation comple��mentaire de la machine outil. Elle est basée sur l'analyse des informations directement fournies par les Paliers Magnétiques Actifs (PMA) de la broche d'usinage. L'effort de coupe est obtenu en appliquant aux tensions de commande des PMA, enregistrées au cours de l'usinage, huit Fonctions De Transfert (FDT) PMA/outil déterminées expérimentalement lorsque le rotor est à l'arrêt. Nos mesures d'efforts sont en bon accord avec celles effectuées avec les platines Kistler et Dyna TK dans leur domaine d'utilisation (respectivement 1 kHz et 8 kHz). La prise en compte des effets gyroscopiques nécessite de remplacer les huit FDT paliers/outil expérimentales par les FDT numériques obtenues en utilisant une modélisation par éléments finis de l'ensemble rotor/porte-outil/outil dans notre méthode de mesure des efforts de coupe. Le spectre des efforts de coupe ainsi obtenus correspond à celui des efforts mesurés en utilisant les platines dynamométriques dans leur domaine de bon fonctionnement. Des raies à une fréquence supérieure à 9 kHz apparaissent cependant sur le spectre d'effort obtenu par notre méthode. En nous servant des tensions de commande utilisées pour mesurer l'effort de coupe, nous avons également développé une méthode de mesure du déplacement de l'outil en multipliant les efforts de coupe calculés par notre méthode par la raideur en bout d'outil numérique obtenue en utilisant la modélisation par éléments finis