Mécanismes de coupe induits par le brochage d'un acier inoxydable ferrito-martensitique : application aux plaques entretoises de générateurs de vapeur

Cutting mechanisms induced by the braching of a martnsitic-ferritic stainless-steel, application to the tube support plates of steam generation

• Auteur / Autrice : Fabre Dorian
• Direction : Joël Rech
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique et ingénierie
• Date : Soutenance en 2016
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon en cotutelle avec Saint-Etienne, Ecole nationale d'ingénieurs

Mots clés

Mots clés contrôlés

Usinage

Déchets métalliques

Métaux -- Finition

Traitements de surface

Brochage (mécanique)

Résumé

Ce document présente les résultats issus de travaux de thèse initiés en vue de l'amélioration de la compréhension des phénomènes physiques induits par une opération de brochage. Dans ce but, un état de l'art étendu présentant les pratiques technologiques, ainsi que les études scientifiques du brochage est présenté. Ce mémoire de thèse se poursuit par une présentation de l'étude élémentaire de la coupe en brochage. Dans cette section, un grand nombre de paramètres ont été variés sur une large plage de mesure, en se focalisant dans un premier temps sur l'étude de l'état de surface, puis sur la morphologie du copeau. La section suivante traite de la mise en place d'applications industrielles issues des résultats de ces travaux de thèse. Il y est par exemple question de la prédiction des efforts de brochage, ou d'une méthode innovante de dénombrement des brise-copeaux. Ce document se clôt par plusieurs études numériques, traitant de l'influence de la rigidité de la dent de la pièce brochée, ou visant à comprendre les mécanismes d'enroulement du copeau. En ce qui concernen ce dernier point, une nouvelle méthode de simulation numérique itérative de la coupe a été mise en place, à l'origine d'une diminution substantielle des temps de calcul.

This document presents the results of a PhD work initialized to improve the understanding of physical phenomena occuring in broaching process. To this end, an extensive state of the art dealing with technological and scientific issues is presented. This thesis report continues with a presentation of elementary study of the cutting in broaching. In this section, many parameters were varied on a wide range, focusing in one hand on the surface quality, and on another hand on the chip morphology. The next section deals with the setup of industrial applications resulting of this PhD work. A force prediction method as well as an innovative chip-breaker enumerating strategy is for example presented. This document ends with several numerical studies, dealing with the influence of the tooth or workpiece stiffness, or aiming to improve the understanding of the chip formation mechanisms. About this last point, a new numerical simulation method of cutting based on an iterative strategy has been set-up, allowing a substantial decreasing in CPU Times.