Développement d'un modèle d'efforts de coupe intégrant le contact en dépouille : application au tournage de superfinition du cuivre Cu-c2

Résumé : L'objectif de ces travaux est la modélisation des efforts de coupe dans le cas de la superfinition à l'outil coupant du cuivre Cu-c2 par le biais de la démarche Couple-Arête-Matière. La prédiction des efforts permet d'adapter les conditions de coupe pour une opération d'usinage où de définir les spécifications des outils lors de leur conception. Le Couple-Arête-Matière repose sur la discrétisation d'arête et la mise en place sur chaque élément d'arête des efforts élémentaires fonctions de la géométrie et des conditions de coupe locales. Cette dépendance de la géométrie et de ces conditions de coupe est introduite par la mise en place d'un modèle d'efforts. Par sommation sur la longueur d'arête en prise, il est possible de déterminer les efforts globaux dans les repères liés à l'outil ou à la pièce. Cette étude vise le calcul de ces efforts au travers de trois modèles. Les deux premiers modèles développés sont de type phénoménologique et calculent les efforts à partir des paramètres opératoires courants tels que l'épaisseur coupée, la géométrie de l'outil et la qualité de l'arête. Le troisième modèle est analytique et basé sur les mécanismes de formation du copeau. Les efforts sont déterminés à partir des contributions des trois zones communément identifiées ; la zone de cisaillement primaire est caractérisée par une loi de comportement de type Norton-Hoff, les deuxième et troisième zones, respectivement en contact avec le copeau et la face en dépouille sont caractérisées par une distribution de contraintes. Les performances de ces trois modèles sont comparées via le Couple-Arête-Matière. Les données expérimentales sont obtenues à partir d'images réalisées en cours d'usinage par une caméra à haute résolution ainsi que par des mesures d'efforts en coupe orthogonale sur des disques et des tubes, permettant la mise en évidence de l'effet du diamètre de la pièce usinée sur la zone de contact en dépouille.
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Thèse
Génie mécanique [physics.class-ph]. Arts et Métiers ParisTech, 2011. Français. < NNT : 2011ENAM0048 >
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Contributeur : Dimitri Germain <>
Soumis le : vendredi 20 janvier 2012 - 13:55:44
Dernière modification le : lundi 15 juillet 2013 - 10:54:55
Document(s) archivé(s) le : samedi 21 avril 2012 - 02:30:17

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Dimitri Germain. Développement d'un modèle d'efforts de coupe intégrant le contact en dépouille : application au tournage de superfinition du cuivre Cu-c2. Génie mécanique [physics.class-ph]. Arts et Métiers ParisTech, 2011. Français. < NNT : 2011ENAM0048 >. <pastel-00661684>

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