Contribution a la connaissance des mecanismes lies a l'usinabilite des aciers de construction mecanique

Contribution to the knowledge of the fundamental mechanisms linked to the machinability of engineering steels

• Auteur / Autrice : Georges Bittès
• Direction : Serge Torbaty
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Toulon

Résumé

Les principaux resultats de cette etude rendent compte des effets des populations inclusionnaires des aciers de construction mecanique, les oxydes et les sulfures, sur la tenue d'outils de coupe carbure en situation d'usinage par tournage. Le frottement intensif du a l'usinage implique l'apparition d'une entite appelee troisieme corps, qui se forme entre l'outil et le copeau. Ce troisieme corps est de nature differente en fonction de la vitesse de coupe, de la temperature auxquelles sont soumises les zones principales de frottements ainsi que de la variete de l'acier usine, donc de la diversite des populations inclusionnaires. L'examen et l'analyse de cette couche ont ete realises principalement au moyen de techniques comme la microsonde et la microscopie electronique. La composition et le comportement de diffusion de la couche de transfert ont egalement ete etudies par decoupe transversale des outils de coupe. Dans ce contexte, les temperatures de coupe, liees directement a la stabilisation du troisieme corps et a l'usure par diffusion, ont ete determinees experimentalement en utilisant differentes techniques: pyrometrie ir, insertion de thermocouple dans les outils, etalonnage de ces dernieres mesures en realisant une simulation d'usinage avec un laser co#2. Ces resultats nous ont permis de valider une analyse thermique numerique par elements finis de ce type d'usinage. Cette approche numerique a ete realisee sans remettre en cause les postulats mecaniques d'une modelisation simple existante (tay, stevenson, davis et oxley), en proposant un bilan energetique global (torbaty) et en optimisant la resolution du probleme thermique dans le contexte du code de calcul systus. La comprehension des mecanismes d'usure, a travers l'etude du troisieme corps et de ses conditions de stabilisation sur les outils, doit nous permettre d'aller dans le sens de l'optimisation des populations inclusionnaires des aciers pour accroitre leurs performances en usinabilite