Thèse soutenue

Caractérisation dynamique du système pièce-outil-machine : usinage de pièces minces

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Auteur / Autrice : Juan de Dios Calderon Najera
Direction : Daniel Play
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Lyon, INSA
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CASM - Conception et Analyse des Systèmes Mécaniques, UMR 5006 (Lyon, INSA)

Résumé

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L'usinage des pièces flexibles, les usinages durs et les usinages à grande vitesse, nécessitent des études du comportement dynamique du processus. Il faut traiter, en particulier, les vibrations liées au phénomène de coupe. Il s'agit d'abord de caractériser et de formaliser les phénomènes mécaniques élémentaires, puis de considérer l'ensemble des éléments qui participent au processus. Lors d'une opération d'usinage, les vibrations sont contrôlées à priori, par un grand nombre de variables telles que les paramètres de coupe, la flexibilité de la pièce et celle de l'outil. Les modèles de comportement à intégrer dans les logiciels de Conception et Fabrication Assistée par Ordinateur (CFAO) pour prévoir le compôrtement dynamique sont inexistants. C'est dans ce cadre général que s'inscrit l'objet de ce travail de recherche. Il s'intéresse à la caractérisation du comportement dynamique des pièces et d'outils flexibles lors d'une opération de tournage. La recherche d'un modèle permettant de prévoir la réponse dynamique est complexe à cause du nombre des éléments concernés (pièce, outil, coupe, machine-outil,. . . ) et des phénomènes de coupe à modéliser. Des calculs par la Méthode des Eléments Finis (MEF) donnent la réponse de la pièce à usiner. Les flexibilités de l'outil et de son support sont aussi considérées pour construire un modèle dynamique global. Les phénomènes de coupe sont formalisés à partir de résultats expérimentaux (COM). Des critères de stabilité sont ainsi déduits. Des opérations successives de tournage extérieur de tube à paroi interne mince, d'alésage de tube à paroi épaisse et à paroi mince sont considérées pour conforter la modélisation.