Contribution à l'optimisation multi-objectif des paramètres de coupe en usinage et apport de l 'analyse vibratoire : application aux matériaux métalliques et composites

Contribution to the multi-objective optimization of cutting parameters in machining and supply of vibration analysis : application to meal and composite materials

• Auteur / Autrice : Hicham Chibane
• Direction : René Leroy, Roger Serra
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 05/04/2013
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire de mécanique et rhéologie (Tours)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : École polytechnique universitaire (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Caroline Richard
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilles Dessein, Idir Belaidi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Henri Paris, Gilles Dessein

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plan d'expérience

Matériaux -- Essais

Automobiles -- Matériaux -- Essais dynamiques

Métaux -- Coupe

Optimisation des structures

Composites -- Délaminage

Composites

Usinage

Mots clés libres

Usinage

Conditions de coupe

Optimisation multi-objectif

Surface de réponse

Plan d’expérience

Matériau composite

Acier100Cr6

Vibration

Délaminage

Machining

Cutting conditions

Multi-objective optimization

Response surface methodology

Design of experiment

Composite material

Steel 100Cr6

Vibration

Delamination

Résumé

Les procédés de fabrication de pièces mécaniques par enlèvement de matière (tournage, fraisage, perçage, ...) connaissent une utilisation massive dans l’industrie aéronautique et l’automobile. Les pièces obtenues par ces procédés doivent satisfaire à des propriétés géométriques, métallurgiques et à des caractéristiques de qualité. Pour répondre à ces exigences, plusieurs essais expérimentaux basés sur le choix des conditions de coupe sont souvent nécessaires avant d’aboutir à une pièce satisfaisante. Actuellement, ces méthodes empiriques basées sur l’expérience des fabricants et des utilisateurs des outils coupants sont souvent très longues et coûteuses, donnent une large plage de choix des paramètres en fonction de leurs besoins. Toutefois, le coût très élevé d’un essai limite fondamentalement le nombre d’expériences, avoir une pièce respectant les caractéristiques souhaitées avec un coût acceptable devient une tâche difficile.

Manufacturing processes of mechanical parts by removal of material (turning, milling, drilling ...) have extensive use in aeronautic and automobile industry. The components obtained using these methods must satisfy geometric properties, metallurgical and quality characteristics. To meet these requirements, several experimental tests based on the selection of cutting conditions are often necessary before manufacturing. Currently, these empirical methods based on the experience of manufacturers and users of cutting tools (charts, diagrams with experimental findings, ...) are often very lengthy and costly. However, the high cost of a trial limits the number of experiments, so to have a deserted component with an acceptable cost is a difficult task. The importance of cutting conditions monitored by limitations is related to the type of material to be machined, since it determines the behavior of the machining.