Download or read book Contribution l tude de l usure d outil de coupe en usinage assist par laser et l usinabilit d une c ramique base d oxyde de zinc written by Ahmed Melhaoui and published by . This book was released on 1997 with total page 175 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Définir une nouvelle génération d'outil de coupe adapté à l'UAL, maitriser les conditions de coupe pour différents types de matériaux, comprendre les phénomènes de l'interaction laser-matériau et disposer d'une base de connaissances capable de nous fournir les éléments de calcul nécessaires à la conception ou la transformation de centres d'usinage classique en centres d'usinage assisté par laser sont des étapes indispensables à l'industrialisation du procéde. Le travail qui va d'être présenté a pour objectif d'enrichir la base de connaissance du procède et de mettre en place une méthode d'optimisation capable de nous fournir une estimation de l'usure en temps réel, et cela, à travers l'analyse de l'émission acoustique générée par le contact outil - pièce et par les efforts de coupe. Dans un premier temps, l'étude porte sur l'usinabilité d'une céramique à base d'oxyde de zinc. Il est montré que le fait d'assister la coupe avec un faisceau laser améliore nettement l'état de surface, du fait de la réduction des efforts de coupe et de l'usure de l'outil. Dans un deuxième temps, un planétaire à queue en acier 16MnCr5 utilise par Renault est étudié. L’étude est centrée sur l'outil de coupe. Il a été démontré que la durée de vie des outils de coupe est largement augmenter par rapport a l'UC. Les premiers résultats expérimentaux obtenus montrent que, la puissance laser ou la combinaison de la puissance laser avec un autre paramètre, joue sur le comportement de l'usure. Une étude approfondie reste à faire sur ce point. Enfin, une étude d'optimisation de l'usure en fonction des paramètres du signal de l'émission acoustique généré lors du contact outil - pièce et par les efforts de coupe a été ébauché. Cette étude est basée sur un modèle autorégressif permettant de calculer certains coefficients qui conduisent à l'estimation de la valeur de l'usure. Le contrôle de l'usure en temps réel peut donc se faire simplement à travers le signal généré par le contact pièce - outil et les efforts appliques. Ce travail est un pas de plus franchi vers l'amélioration des connaissances du procédé par le biais de l'élargissement au mode d'usure des outils de coupe, ce qui est nouveau. C’est également le début d'un long travail de recherche qui aboutira a la définition de l'outil le plus adapté à la coupe avec assistance laser

Download or read book Contribution l optimisation du proc d d Usinage Assist Laser written by Guenaël Germain and published by . This book was released on 2006 with total page 161 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’Usinage Assisté Laser (UAL) est un procédé d’usinage qui consiste à chauffer la pièce à l’aide d’un faisceau laser en amont de l’outil de coupe. La pièce ainsi chauffée voit ses caractéristiques mécaniques chuter, ce qui augmente son usinabilité. Les travaux réalisés ont porté sur l’influence de l’assistance laser sur l’usinabilité et l’intégrité de surface, de plusieurs matériaux : l’acier 42CrMo4, l' acier 100Cr6 traité (57 HRc) et l’alliage de titane Ti6Al4V. La mesure de l’effort de coupe a permis de quantifier l’amélioration de l' usinabilité des matériaux en fonction de la puissance du faisceau d’assistance et des paramètres de coupe. Dans certaines configurations, l’effort de coupe diminue jusqu’à 50 % sur le 100Cr6 et jusqu’à 40 % sur le Ti6Al4V. L’état de surface est peu sensible à la puissance laser. En revanche, les contraintes résiduelles tendent vers la traction avec l’augmentation de la température de surface. Cette modification des contraintes résiduelles provoque, par exemple, une diminution de la limite de fatigue en traction-compression (-30 MPa) des pièces en Ti6Al4V. Parallèlement, la limite de fatigue évolue avec les traitements thermiques de la surface effectués par le laser pendant l’UAL. Sur l’alliage de titane, le traitement thermique laser crée une microstructure aiguillée qui est catastrophique pour la tenue en fatigue. En revanche, sur l’acier 100Cr6, une couche martensitique (en forte compression) est créée en surface ce qui augmente la limite de fatigue d’environ 70 MPa. Des simulations numériques de l’UAL et de l’usinage conventionnel ont été réalisées pour comprendre le rôle du chauffage laser sur la formation du copeau. Les résultats numériques montrent une diminution de l’effort de coupe avec la puissance laser en accord avec les essais expérimentaux. De plus, ils permettent d’optimiser les paramètres de coupe et de connaître les sollicitations mécaniques et thermiques sur l’outil.

Download or read book Approches exp rimentales et num riques de l usinage assist jet d eau haute pression written by Yessine Ayed and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude porte sur l'usinage de l'alliage de titane Ti17 avec une assistance jet d'eau haute pression. Une attention particulière a été portée à l'analyse des mécanismes de dégradation et d'usure des outils lors de l'usinage avec et sans assistance. Le suivi de l'usure est réalisé par des observations régulières au microscope électronique à balayage (MEB) et par des analyses chimiques (technique EDS) afin de déterminer les zones de dépôt de matière sur l'outil. Toutes ces observations ont permis d'expliquer les mécanismes d'usure pour une opération d'ébauche et de finition. Il a été montré que les mécanismes d'usure sont différents entre l'usinage conventionnel et l'usinage assisté. En effet, lors de l'assistance jet d'eau haute pression, certains mécanismes ne sont plus activités mais d'autres mécanismes sont accélérés. Il existe donc une pression de jet d'eau optimale pour minimiser l'usure de l'outil.Afin de mettre en évidence l'effet du jet d'eau sur les phénomènes thermomécaniques dans les zones de formation du copeau, une modélisation par éléments finis est réalisée. Un couplage fluide / structure a dû être mis en place afin de prendre en compte les actions mécaniques et thermiques du jet d'eau sur la zone de coupe. Pour cela, la loi de comportement et le modèle d'endommagement de Johnson-Cook, ont été identifiés pour le Ti17 dans des conditions extrêmes sur une large gamme de températures et de vitesses de déformation. Cette modélisation a permis de mettre en évidence, pour l'usinage assisté haute pression, la diminution de la zone de contact outil/copeau, de retrouver la fragmentation du copeau et de quantifier le refroidissement des différentes zones de cisaillement.En revanche, cette modélisation ne permet pas de connaître l'effet de l'hétérogénéité microstructurale du matériau sur la zone de coupe. Ce constat est d'autant plus important que le matériau étudié présente une taille de grain importante (de l'ordre du millimètre). Pour cela, une nouvelle modélisation (multi-échelle) a été développée afin de prendre en compte la microstructure du matériau. Le matériau est donc modélisé comme un polycristal qui prend en compte des lois de la plasticité cristalline. Cette nouvelle approche permet alors de simuler la formation du copeau en prenant en compte les orientations cristallines des grains et les changements de phase qui apparaissent lors de l'usinage.

Download or read book Am lioration de la dur e de service d outils d usinage du bois par traitements de surface et pr paration de l ar te de coupe written by Chafik Labidi and published by . This book was released on 2006 with total page 184 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Au travers de ce travail de thèse, nous nous sommes fixé comme objectif, de rechercher des solutions pour augmenter la durée de service des outils de coupe du bois, plus spécialement ceux utilisés en première transformation (usure prématurée et ébréchures des arêtes de coupe). Les améliorations apportées à ces outils en laboratoire proviennent des modifications de surfaces par applications de films durs en couches minces (CrN en l'occurrence) ou bien par traitements thermochimiques (nitruration ionique basse température). Par ailleurs, afin de vérifier l'effet des modifications d'outils sous des conditions réelles d'utilisation, nous avons réalisé du déroulage et fraisage industriel de bois vert, avec des couteaux modifiés en surface par des traitements classiquement utilisés (TiN, CrN, DLC et duplex (nitruration + dépôt dur)). Ces tests d'usinage ont été réalisés dans le cadre d'un projet européen CRAFT. Au regard des résultats obtenus, nous avons ensuite débuté le développement de nouveaux films ternaires (CrAlN et ZrBN) pour un éventuel emploi en usinage du bois. La modification de la géométrie par pré-rodage de l'arête de coupe des couteaux réalisée grâce à un traitement mécanique de sablage a également été étudiée. Pour réaliser cette étude un grand nombre d'équipements de caractérisations physicochimiques et tribologiques des films a été utilisé ainsi que des machines de laboratoire et industrielles d'usinage du bois.

Download or read book CONTRIBUTION A L ETUDE DE LA SURVEILLANCE DE L USINAGE written by Christian Gaudin and published by . This book was released on 1991 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES PROCESSUS D'USINAGE PAR ENLEVEMENT DE MATIERE EVOLUENT VERS LE CONCEPT DE CELLULE FLEXIBLE AUTOMATISEE DE PRODUCTION. DANS CE CADRE, LA SURVEILLANCE DE L'USINAGE A PRIS UNE IMPORTANCE CONSIDERABLE. LA MISE AU POINT D'UN TEL SYSTEME DE SURVEILLANCE PASSE PAR UNE ETUDE DE LA COUPE POUR EN DETERMINER LES SPECIFICITES ET LES CONTRAINTES. UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE DES PROCEDES DE SURVEILLANCE D'USINAGE EXISTANTS MONTRE QU'AUCUN NE PRESENTE A CE JOUR UNE EFFICACITE SUFFISANTE. NOUS PROPOSONS ALORS L'ETUDE D'UN SYSTEME DE SURVEILLANCE UTILISANT LES SIGNAUX ELABORES PAR LES ASSERVISSEMENTS DE LA BROCHA ET DES AXES DE LA MACHINE, ET SUR LESQUELS NOUS APPORTONS UN TRAITEMENT. NOTRE PROCEDE S'APPLIQUE AU TOURNAGE ET SA VALIDATION EST REALISEE PAR COMPARAISON AVEC LES SIGNAUX EFFORTS DE COUPE SUR L'OUTIL. DANS LES DOMAINES D'APPLICATION CHOISIS DANS CETTE ETUDE, UNE CORRELATION A ETE ETABLIE ET CONFIRMEE ENTRE LES SIGNAUX EFFORTS DE COUPE ET L'EVOLUTION DE L'USURE DES OUTILS. UNE ANALYSE DE LA CHAINE CINEMATIQUE DE LA BROCHE PERMET D'IDENTIFIER LA PUISSANCE UTILE A L'USINAGE ET AINSI DE MIEUX ELABORER L'INFORMATION A VALIDER DANS LE SUIVI DE L'USURE DES OUTILS

Download or read book Contribution l tude du comportement des mat riaux modernes pour les outils coupants written by Boudjemaa Amri and published by . This book was released on 1987 with total page 137 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces progrès dans le domaine des matériaux font apparaître des outils coupants de nature nouvelle susceptibles d'améliorer la productivité des techniques d'usinage automatisé. Ceur mise en œuvre nécessite des expérimentations spécifiques pour évaluer leurs conditions d'emploi optimales.Cette étude contribue à cet objectif. Le chapitre I présente diverses études antérieures sur les mécanismes fondamentaux du processus d'usinage par coupe, et notamment les effets thermiques,qui sont déterminants pour le comportement des matériaux. Dans le " chapitre II sont décrits les modes de dégradation de divers matériaux coupants modernes et leurs répercutions sur les paramètres mécaniques du processus ainsi que les possibilités de surveillance de l'évolution d'usure sur la base de ces paramètres.L'évaluation des possibilités d'une méthode de détermination des capacités de coupe des outils à partir d'essais accélérés fait l'objet du chapitre III Enfin, les chapitres IV et V présentent l'amorce d'une étude ultérieure pour la détermination du champ thermique dans la zone de coupe par une méthode d'éléments finis, ainsi que la conclusion générale de l'étude.

Download or read book Usinage des pi ces m caniques written by École nationale supérieure d'arts et métiers and published by Editions Eyrolles. This book was released on 2021 with total page 274 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Élaboré par les enseignants de l'École nationale supérieure d'Arts et Métiers, ce manuel technique abondamment illustré et tout en couleurs rassemble la totalité du savoir technique exigé par la pratique de l'usinage. Les notions théoriques et la description du procédé de fabrication des pièces mécaniques employées dans l'industrie y sont illustrées par des applications présentées sous forme de fiches détaillant des études de cas

Download or read book Contributions la mod lisation et la simulation de la coupe des m taux written by Maxime Dawoua Kaoutoing (docteur en mécanique des matériaux).) and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les procédés de mise en forme par enlèvement de matière, encore appelés usinage, sont les procédés de fabrication les plus utilisés pour la production des pièces mécaniques, notamment dans les secteurs industriels tels que l'aéronautique, l'automobile, le ferroviaire, etc. Bien que ces procédés soient largement utilisés dans l'industrie, la prédiction des grandeurs caractéristiques de l'usinage n'est pas toujours précise, et un mauvais choix des conditions de coupe peut être a l'origine de l'usure anormale de l'outil, voire de la dégradation de la qualité de la pièce usinée. La simulation fine des grandeurs de l'usinage, en vue de la détection des anomalies, est un bon exemple de cette problématique, car représentative du problème général d'optimisation de la coupe des métaux pour obtenir une précision de coupe et anticiper l'usure rapide des outils. Cette thèse est une contribution a la modélisation et a la simulation de la coupe des métaux, en vue d'une aide a la décision aux entreprises de fabrication de pièces mécaniques, basée sur l'extraction des connaissances a partir des données simulées. Une implémentation efficiente d'un modèle analytique de coupe orthogonale de métaux, capable de prédire les paramètres de coupe en un temps réduit a été proposée. La performance de ce modèle a été étudiée en comparant ses prédictions avec les données d'usinage de l'acier 1045 et de l'acier au carbone, disponibles dans la littérature. En exploitant la rapidité de la résolution obtenue à partir de l'implémentation proposée, une grande quantité de données simulant des conditions réelles de coupe a été générée, et a permis d'élaborer une démarche de surveillance de l'usinage, basée sur une méthode d'apprentissage profond non supervisée. La mise en œuvre avec les données simulées a permis de mettre en exergue la capacité de la démarche de détection proposée a identifier les combinaisons de valeurs des paramètres d'entrée (du modèle analytique de coupe) susceptibles de provoquer une température interne anormalement élevée ; celle-ci a en effet été considérée dans la thèse comme indicateur de santé du système d'usinage. L'implémentation du modèle d'apprentissage proposé a donné un taux de justesse de 99,96 % et une précision de 96 %, traduisant ainsi sa capacité à prédire efficacement le résultat.

Download or read book ETUDE DU COMPORTEMENT D OUTILS DE COUPE CERAMIQUE DANS L USINAGE DES SUPERALLIAGES ET DES ACIERS INOXYDABLES AUSTENITIQUES written by HECHMI.. ADDHOUM and published by . This book was released on 1989 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LORS DE L'USINAGE DE METAUX A HAUTES PROPRIETES MECANIQUES TELS QUE LES SUPERALLIAGES BASE NICKEL OU LES ACIERS INOXYDABLES AUSTENITIQUES, LES OUTILS DE COUPE CERAMIQUES (A BASE D'ALUMINE OU DE NITRURE DE SILICIUM) SONT SOUMIS A DES SOLLICITATIONS THERMOMECANIQUES SEVERES (EFFORTS DE COUPE ET PRESSION IMPORTANTS, CHOCS, FROTTEMENT, ECHAUFFEMENTS) QUI PROVOQUENT LEUR USURE (MECANIQUE ET CHIMIQUE). L'APPROCHE DES PHENOMENRES DE LA COUPE A ETE ETABLIE SELON TROIS ASPECTS: 1) CALCUL DES SOLLICITATIONS APPLIQUEES A L'OUTIL (EFFORTS, TEMPERATURES) ET DES CHAMPS DE CONTRAINTES THERMOMECANIQUES AU SEIN DE CELUI-CI; 2) ETUDE DU FROTTEMENT CERAMIQUE DE COUPE-METAL USINE; 3) ETUDE DE LA REACTIVITE CHIMIQUE CERAMIQUE-METAL A HAUTE TEMPERATURE. L'ENSEMBLE DES RESULTATS A MONTRE L'IMPORTANCE DE L'ADHESION ET DES TRANSFERTS METALLIQUES SUR L'USURE DE LA CERAMIQUE ET L'INFLUENCE DES PROPRIETES MECANIQUES DE SURFACE (DURETE, TENACITE, MODULE ELASTIQUE) INTERVENANT DANS LES MECANISMES DE FISSURATION DE LA CERAMIQUE. LA REACTIVITE CHIMIQUE DE CETTE DERNIERE EST ATTRIBUEE A LA PRESENCE DU SILICIUM ET ELLE EST PLUS IMPORTANTE DANS LE CAS DES SUPERALLIAGES (PLUS RICHES EN NICKEL). UNE FORTE REACTIVITE A L'INTERFACE CERAMIQUE-METAL LIMITE GENERALEMENT LES PHENOMENES D'ADHESION ET ENTRAINE UNE RUPTURE DE LA LIAISON A L'INTERFACE (OU IL Y A FORMATION DE COMPOSES INTERMEDIAIRES) PROVOQUANT AINSI UNE DEGRADATION PLUS FAIBLE DE LA CERAMIQUE

Download or read book CONTRIBUTION A L ETUDE LA REALISATION ET LA CARACTERISATION DYNAMIQUE D UNE CELLULE D USINAGE TRIDIMENSIONNEL PAR LASER written by PHILIPPE.. MAUVIEUX and published by . This book was released on 1989 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL PRESENTE A TOUT D'ABORD CONSISTE A DEFINIR LES BASES D'UNE NOUVELLE STRUCTURE DE CELLULE D'USINAGE LASER DESTINEE A DES TRAVAUX DE DECOUPE OU DE SOUDAGE EN PETITES ET MOYENNES SERIES. L'ACCENT A ETE MIS SUR UNE BONNE ADAPTATION AUX SPECIFICITES DU LASER AUSSI BIEN AU NIVEAU MECANIQUE QU'AU NIVEAU COMMANDE. LA MACHINE AINSI REALISEE PRESENTE UN CERTAIN NOMBRE DE CARACTERES ORIGINAUX. SES AXES MECANIQUES UTILISENT DES MATERIAUX COMPOSITES ET LE GUIDAGE DES AXES DE TRANSLATION SE FAIT SUR COUSSINS D'AIR. LA PROGRAMMATION DE L'USINAGE SE FAIT DIRECTEMENT A PARTIR DE LA DAO ET IL EST POSSIBLE DE COMMANDER LA PUISSANCE DU LASER EN COURS D'USINAGE. LA SUITE DU TRAVAIL A PORTE SUR UN POINT DE LA COMMANDE: L'OPTIMISATIN DES PARAMETRES D'USINAGE LASER EN FONCTION DES DIFFRENTES POSSIBILITES DE LA MACHINE ET DES CARACTERISTIQUES DU LASER. DES ROUTINES INFORMATIQUES SONT DECRITES ET PERMETTENT DE GENERER DES VARIATIONS DE VITESSE LE LONG D'UNE TRAJECTOIRE COMPLEXE. LA CONSIGNE DE PUISSANCE LASER EST ELLE AUSSI GENEREE AUTOMATIQUEMENT. ENFIN, DANS UNE TROISIEME PARTIE, UN BILAN EST ETABLI A PARTIR DE L'EXECUTION REELLE D'EXEMPLES DE TRAJECTOIRES. ON ABOUTIT ALORS A UN CERTAIN NOMBRE DE CONCLUSIONS PERMETTANT D'AMELIORER LA CELLULE EN VUE DE SON INDUSTRIALISATION

Download or read book Etude de l influence de la microstructure et des param tres de coupe sur le comportement en tournage dur de l acier roulement 100Cr6 written by Malek Habak and published by . This book was released on 2006 with total page 164 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Aujourd'hui, en raison des contraintes environnementales et économiques, l'usinage fait parti des domaines en plein développement. Le tournage dur est un procédé récent qui permet d’usiner des aciers traités avec des duretés élevées supérieures à 45 HRc. Il permet en particulier d’obtenir, sans lubrification, des pièces avec un état de surface et une précision proche de ceux issus de la rectification. La maîtrise du procédé d’usinage nécessite la compréhension des mécanismes intervenant dans la zone de coupe. Ces derniers dépendent d’une part de la nature de l’outil utilisé et d’autre part du matériau. Cette étude concerne principalement l’effet de la microstructure d’un acier à roulement sur l’usinabilité et les caractéristiques d’intégrité de surface. Cet acier (100Cr6) a été étudié avec différents états métallurgiques caractérisés par la présence ou non de carbures dans une matrice bainitique ou martensitique. Les deux états métallurgiques ont été étudiés pour des duretés identiques comprises entre 45 HRc et 59 HRc. Plusieurs techniques d’analyses mécaniques et thermiques ont permis de mieux comprendre les mécanismes moteurs lors de la formation des copeaux en usinage dur. En particulier, un thermotribomètre a été utilisé pour décrire l’influence de la microstructure et la dureté sur la tribologie du couple 100Cr6-cBN. En effet, il est montré que le coefficient de frottement augmente avec la présence de carbures. Un banc d’essais de barres Hopkinson a permis d’identifier par approche inverse les lois de comportement de type Johnson-Cook pour les différents états métallurgiques. Les essais ont été conduits sur des éprouvettes chapeaux permettant de reproduire le cisaillement dynamique de la zone primaire de cisaillement générée dans la coupe. L’influence de la dureté sur les constantes d’écoulement a été mise en évidence. Des essais de chariotage ont été ensuite menés. Les résultats ont montré une faible sensibilité des efforts de coupe suivant l’état métallurgique du matériau. Trois comportements différents ont été observés avec la vitesse de coupe. L’évolution de l’intégrité de surface en fonction des paramètres de coupe a été quantifiée par l’analyse de l’état de surface et des contraintes résiduelles. L’état de surface est amélioré pour de faibles avances, pour une dureté de 55 HRc et avec la présence de carbures. Une dureté élevée et l’absence de carbure ont tendance à générer des contraintes superficielles de plus en plus en compression. Des essais complémentaires en coupe orthogonale ont permis d’examiner les aspects thermiques, par caméra CCD-Proche Infrarouge, de la zone de coupe. De plus, l’analyse des copeaux et des couches blanches a été menée. Il est montré que la présence des carbures fait augmenter la température de l’émergence de la zone de cisaillement secondaire alors qu’elle fait diminuer la température de l’émergence de la zone primaire de cisaillement. L’existence de la couche blanche sur la face arrière des copeaux et sur les surfaces usinées a été établie. Il est montré qu’elle est d’autant plus intense pour des vitesses élevées et plus homogène pour l’état métallurgique sans carbure. Un cisaillement très localisé et une élévation de la température favorisent son apparition. Enfin, nous expliquons ces influences à travers une comparaison des résultats obtenus avec ceux de l’étude comportementale.