Étude mésoscopique de l’interaction mécanique outil/pièce et contribution sur le comportement dynamique du système usinant

The mesoscopic study of interaction cuttingtool/working part and contribution on the dynamical behavior of machining system

• Auteur / Autrice : Dmitry Bondarenko
• Direction : Henri Paris, Alexandre Gouskov
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie industriel. Conception et production
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Grenoble INPG en cotutelle avec Université technique Bauman de Moscou
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sciences pour la conception, l'optimisation et la production (Grenoble)
• Jury : Président / Présidente : Gérard Poulachon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ivan Arkharov, Vladimir Grigorʹevich Danilov, Joël Rech
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Gilles Dessein, Olivier Cahuc

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Usinage

Mots clés libres

Tallonnage

Usinage

Expérimentation

Dynamique du système usinant

Amortissement

Simulation numérique d’usinage

Résumé

Le talonnage apparaît fréquemment en usinage. Il a une forte influence sur la qualité de l'usinage, la durée de vie de l'outil et aussi sur la stabilité du système usinant. Ce phénomène est toujours lié à la coupe et donc difficile à modéliser. Les différents modèles de talonnage proposés dans la littérature ne sont pas faciles à recaler expérimentalement. De plus ces modèles ne sont pas toujours faciles à exploiter pour modéliser et prédire la stabilité du système usinant. Dans ce travail de thèse, nous avons développé un nouveau modèle effort de talonnage et proposé une démarche expérimentale permettant de recaler ce modèle et le modèle effort de coupe associé. Ces modèles d'efforts avec le modèle du comportement dynamique du système usinant et le modèle de formation de la surface usinée nous ont permis de réaliser la simulation numérique du comportement du système usinant et évaluer l'impact du talonnage et de l'indentation sur l'amortissement du système usinant

The ploughing effect appears frequently in machining. It influences the quality of machined surface, tool life and dynamical behavior of machining system. But modeling of ploughing is difficult as it is always coupled with the cutting effect. Nevertheless there could be found different ploughing models in scientific literature. But their correlation with experimental data is not easy and mostly of them is not adapted to the dynamical analysis of machining system. In the thesis we developed a new ploughing force model and proposed a methodology for its correlation with experimentation. This methodology was also validated for associated cutting force model. The ploughing and cutting force models with a dynamical model of machining system and kinematic model of surface formation were used in evaluation of impact of ploughing and extrusion effects on the dynamical behavior of machining system. The associated damping model was proposed