Proposition d'une démarche pour identifier les efforts de coupe en présence de talonnage

Proposal of an approach to identify thz cutting forces in the presence of process damping

• Auteur / Autrice : Sajid Yaqub
• Direction : Gérard Coffignal, Arnaud Larue
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique. Procédés de fabrication
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Machines -- Vibrations

Usinage

Résumé

Le talonnage d'un outil lors de l'usinage fait amortir les vibrations générées et impacte la stabilité du processus d'usinage. Alors, il faut prendre en compte ce phénomène lors de la simulation d'usinage. Ce travail de thèse présente une méthode pour l'identification, la modélisation, et la simulation numérique de talonnage d'un outil lors de l'usinage. La modélisation du talonnage est basée sur l'approche classique du calcul du volume de l'interférence entre la face de dépouille et la surface usinée de la pièce. Un dispositif spécifique a été conçu qui peut créer les conditions nécessaires pour générer l'interférence entre la face de dépouille de l'outil et la surface générée de la pièce. Les modèles géométriques de la pièce et l'outil sont représentés par les z-buffers qui permettent de déduire numériquement le volume de l'interférence en fonction des positions relatives de z-buffers à chaque instant. Les coefficients des efforts de coupe liés au talonnage sont estimés à partir de la méthode de la minimisation d'une erreur des efforts de coupe mesurés et les efforts de coupe simulés.

The process damping results from the interference between tool clearance face and the workpiece generated surface and affects the stability of a machining process. Therefore it is necessary to take this phenomenon into consideration during the simulation of machining process. This thesis work presents a practical method for identification, modelling, and numerical simulation of process damping during machining of a workpiece. A special fixture has been used which creates the vibrations conditions necessary to generate the interference between tool clearance face and the specifically designed workpiece. The modelling of process damping is based on the numerical calculation of the interference volume between tool clearance face and the workpiece generated surface. The tool and workpiece geometries are represented by z-buffers whose relative positions at each instant permit to evaluate numerically the interference volume. The process damping coefficients are then estimated by minimization of the error between measured cutting force and the simulated cutting forces.