Etude expérimentale de la coupe en fraisage (original) (raw)
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Cet article présente une méthode d'optimisation de la géométrie des outils en fraisage à partir de la prédiction des efforts de coupe. Une description géométrique d'un outil générique et de son engagement dans la matière est proposée afin de simuler les opérations de fraisage 3 axes à l'aide de fraises droites, rayonnées ou hémisphériques. L'arête de coupe de la fraise est décomposée en arêtes élémentaires rectilignes et une approche thermomécanique de la coupe oblique est appliquée afin d'obtenir les efforts de coupe à partir du comportement du matériau usiné et des conditions de frottement à l'interface outil/copeau. Les résultats de simulation sont comparés à des données expérimentales en rainurage pour trois outils de référence. L'influence de paramètres géométriques caractéristiques de l'outil est étudiée et présentée afin d'illustrer la capacité de ce type de modèle à fournir des critères d'optimisation pour la conception et le choix des outils de coupe.
Expérimentation de la micro-coupe élémentaire sur un acier dur et comparaison au micro-fraisage
2014
Cet article presente des essais de micro-coupe orthogonale et oblique a partir de tournage sur un acier 40NiCrMo16. Les resultats obtenus demontrent l’influence du rayon d’acuite d’arete sur les efforts mesures notamment aux faibles epaisseurs de copeau non deforme. Les efforts specifiques de coupe deduits sont en coherence avec ceux obtenus lors d’essais de micro-fraisage issus de travaux precedents. Pour completer l’etude, cet article pose les bases de la modelisation phenomenologique et thermomecanique adaptee a la micro-coupe. Le but a terme est d’obtenir un modele de coupe elementaire utilisable dans le cas du micro-fraisage puis de comparer les resultats obtenus aux resultats experimentaux.
Analyse et modélisation du fraisage du bois vert
2015
En scierie, les billons sont surfaces a l’aide de tetes de fraisage (slabber ou canter). Le copeau forme durant cette operation d’usinage se fragmente en particules nommees plaquettes, destinees a alimenter differentes filieres (pâte a papier, panneaux et energie). Leur valorisation en pâte a papier, qui represente le debouche le plus remunerateur pour ces produits connexes, impose de respecter une granulometrie bien definie. Cette maitrise dimensionnelle passe par une meilleure connaissance des mecanismes de fragmentation du copeau. Dans cet objectif, nous avons realise une campagne d’essais de coupe orthogonale sur bois vert afin d’etudier les parametres influents sur les dimensions des plaquettes et de definir des zones de bonne fragmentation. Les resultats de cette etude seront utilises comme indicateurs pour comparer les simulations numeriques de la fragmentation avec la realite. Afin d’aider les concepteurs de machine-outil a mieux concevoir leur outillage, nous avons developp...
L’objectif de cette étude est de développer un procédé de traitement des signaux issus de la table d’effort générés au cours d’un processus de fraisage horizontal à grande vitesse sans lubrification en vue d’élaborer un système de surveillance capable d’améliorer la performance de l’usinage. Ainsi, de nombreux essais ont été réalisés sur le centre d’usinage horizontal à grande vitesse (PCI Météor 10), à des conditions de coupe données, en utilisant une fraise sur laquelle nous avons monté une seule plaquette et mesuré son usure frontale depuis son état neuf considéré comme état de référence jusqu’à un état usé considéré comme impropre à l’utilisation. Les résultats obtenus montrent que la variance et la première harmonique suivent bien l’évolution de l’usure en dépouille et sont les indicateurs appropriés pour une détection efficace de l’usure d’outil et constitue alors les paramètres d’entrée d’une stratégie de surveillance en ligne. Abstract: The objective of this study is to deve...
International Conference on Mechanical Sciences, 2021
Le fraisage des surfaces de formes complexes consiste en l'usinage par un outil de forme spéciale qui produit après l'usinage des rugosités sur la surface usinée (crêtes) qu'il faut éliminer le plus souvent par polissage. Dans notre travail on va développer un modèle géométrique pour déterminer la hauteur de crête (H) lors d'une opération de fraisage avec une fraise de forme, pour généraliser par la suite l'étude à n'importe quelle forme de fraise. On va développer un programme de simulation numérique sous Matlab, pour déterminer la hauteur de crête (H) et voir l'influence des paramètres de coupe et des paramètres géométriques des fraises de forme sur cette hauteur de crête (H).
Influence des paramètres de coupe sur les forces de coupe pour le fraisage périphérique
2nd Edition of the international conference on innovative materials, manufacturing, and advanced technologies October 27-29, 2022 -- Sousse - Tunisia, 2022
-La connaissance des efforts de coupe peut également s'avérer être un apport non négligeable dans le domaine de la conception d'outils de coupe : en adaptant la géométrie de l'outil tout au long des arêtes tranchantes, il est possible d'améliorer la tenue de l'outil en cours d'usinage, suivant les efforts auxquels il sera soumis. De même, la flexion prévue de la fraise, grâce aux efforts de coupe peut être limitée, ce qui permettrait de réduire les défauts de forme engendrés sur la pièce finale et sur son état de surface. Dans notre étude, on s'est intéressé à la modélisation des efforts de coupe pour le fraisage périphérique, pour deux modes du fraisage : en avalant et en opposition. Nous avons donné quelques résultats de simulation des efforts de coupe pour le fraisage périphérique, pour les deux modes, en faisant varier de différents paramètres de coupe. Mots clés : Simulation /modélisation / Fraisage périphérique / Fraisage en avalant / Fraisage en opposition / Les forces de coupe.
Étude des possibilités de la méthode X-FEM pour la simulation numérique de la coupe
Mécanique & Industries, 2005
Nous introduisons dans ce papier une application de la méthode des éléments finis étendus (X-FEM) au cas de la simulation numérique de la coupe, qui se trouve encore confrontée à des limitations d'ordre numérique. La gestion du problème du contact à l'interface outil/copeau est présentée, et l'intérêt du couplage entre X-FEM et la méthode des level-sets pour ce problème est mis en valeur. Les résultats de la validation, effectuée sur des exemples typiques, sont détaillés. Les premières validations sur un test d'usinage sont ensuite présentées, pour une loi de comportement de type fluide newtonien. Nous dégageons enfin les améliorations futures que la méthode est à même d'apporter à la simulation numérique de la coupe.
Tournage fraisage machines outils
1. LES MACHINES-OUTILS : GENERALITES 1.1 Historique. • 2000 ans avant Jésus Christ, la plus ancienne machine-outil jamais découverte est un tour. A l'âge du bronze, les artisans se servaient de tours à arc. Plus tard, le tour de potier sera découvert. • Vers l'an 1500, Léonard de Vinci propose des solutions basées sur du tournage à mouvement continu. Son tour, comme beaucoup de ses inventions, est en avance sur son époque. • Il faudra attendre le XIXème siècle pour que les bases de la mécanique moderne poursuivent cette évolution et débouchent sur le tour automatique. « Une machine-outil est un appareil destiné à faire fonctionner des outils mécaniquement, le mouvement étant. d'ailleurs transmis à la machine soit à la main, soit par l'intermédiaire d'un moteur. (..) Les machines-outils employées pour le travail des métaux sont très diverses et très répandues, et de nos jours les exigences de la construction ont amené à produire des types d'une grandeur vraiment colossale. (..) Les machines employées dans les ateliers de construction de machines comprennent : • Les tours établis avec des dispositions et des dimensions variables selon les formes et les dimensions des pièces qu'ils sont destinés à travailler. • Les machines à percer employées pour le perçage et l'alésage des pièces les plus diverses. (..) • Les machines à fraiser employées très utilement pour le façonnage des pièces détachées. • Les machines à aléser destinées à l'alésage des cylindres des machines à vapeur, des corps de pompes, etc. • Les machines à raboter appliquées au dressage de pièces, telles que les bâtis de machines, plaques de fondation, etc. Les limeuses sont d'un emploi très répandu dans les ateliers d'ajustage, pour le rabotage des pièces détachées. (..) » (Extraits de « La Grande Encyclopédie, inventaire raisonné des sciences des lettres et des arts »-H. Lamirault et Cie, éditeurs-environ 1910). Historiquement les premières machines ont donc été des tours pour la fabrication de pièces de révolution. Les tours actuels sont toujours basés sur le même principe. Par contre, parmi les autres machines présentées dans cette encyclopédie, certaines ont évolué et d'autres ont disparu. Par exemple, les machines à raboter et les limeuses (rebaptisées ultérieurement étaux limeurs) ont quitté les ateliers, remplacées par les fraiseuses. A la fin des années 70, l'apparition des premières commandes numériques a révolutionné le monde de la machine-outil. Les types de machines (tours-fraiseuses) n'ont pas fondamentalement changé, mais les temps de reconfiguration de ces machines ont été considérablement réduits par le remplacement des butées réglables (mécaniques ou électo-mécaniques) par des butées logicielles. L'utilisation des commandes numériques a également permis d'augmenter la complexité des formes réalisées grâce à la combinaison de mouvements suivant plusieurs axes. Nous allons maintenant présenter quelques machines courantes et les surfaces qu'elles permettent de générer.