Modélisation expérimentale et numérique des effets induits par la rectification : aApplication à la rectification haute productivité

Experimental and numerical modelling of effects induced by the grinding process. Application to the high efficiency deep grinding process

• Auteur / Autrice : Alexandre Brosse
• Direction : Jean-Michel Bergheau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux et procédés
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Rayons X -- Diffraction

Thermographie

Meulage

Usinage

Résumé

La rectification est un procédé de fabrication indispensable à la réalisation de pièces de qualité. Cependant, plusieurs endommagements (brûlures, fissures,…) générés par le contact de la meule sur la pièce usinée peuvent apparaître. Dans un souci d’optimiser ou d’améliorer la productivité du procédé de rectification, la mesure, la compréhension et la prédiction de ces phénomènes sont alors nécessaires. Dans ces travaux, l’utilisation de techniques actuelles comme la mesure de température par thermographie ou de contraintes résiduelles par diffraction des rayons X a permis de déterminer de nouveaux modèles expérimentaux. La prédiction des endommagements passe ensuite par la simulation par éléments finis du procédé avec prise en compte des transformations métallurgiques. Face aux différents chargements thermodynamiques présents au niveau du contact entre meule et pièce, une approche globale est utilisée couplée avec une méthode inverse sur les résultats expérimentaux.

Grinding is one of the most complex material removal processes where many domains of physics take place. During grinding, many phenomena can appear such as burns or cracks that can affect the integrity of the ground surface. They are linked to the amount of thermal and mechanical energy that enter the workpiece. In order to improve the grinding process and its productivity, ameliorations have to be made concerning measurements and predictions of these phenomena. In this work, the use of current measurement methods such as thermography for temperature or X-ray diffraction for residual stresses help to improve the models of grinding and explain the relation between the grinding parameters and the damage of the surface. Numerical simulation is the other way of understanding and predicts damage. The metallurgical transformations that can appear during grinding are taken into account and an inverse method is used for the modeling of thermo-mechanicals loads entering the workpiece.