Effets du comportement de la machine et des paramètres d'usinage sur la topographie des surfaces obtenues par fraisage à grande vitesse avec des fraises à bout sphérique monoblocs

Effects of machine behavior and machining parameters on the surface topography in high-speed ball-end milling

• Auteur / Autrice : Rami Belguith
• Direction : Gilles Dessein, Wassila Bouzid Saî
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Mécanique, Mécanique des Matériaux
• Date : Soutenance le 07/12/2019
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT en cotutelle avec École nationale d'ingénieurs de Sfax (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Génie de Production (Tarbes ; 1989-....)
• Jury : Président / Présidente : Chedly Bradai
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilles Dessein, Wassila Bouzid Saî, Raynald Laheurte, Tarek Mabrouki, Nizar Aifaoui
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Raynald Laheurte, Tarek Mabrouki

Mots clés

Mots clés contrôlés

Décolletage (coupe des métaux)

Topographie

Flexion (mécanique)

Mots clés libres

Topographie

Effort de coupe-Usure

Flexion

Vibrations

Faux rond

Topography

Cutting forces

Wear-bending

Vibration

Runout

Résumé

L’optimisation des paramètres de coupe en usinage à grande vitesse impose le passage à travers la modélisation des efforts de coupe en intégrant les erreurs d’usinage ainsi que l’analyse de la topographie. La présente étude porte sur l’analyse de l’effet des paramètres de coupe et des erreurs d’usinage sur la topographie des surfaces fraisées avec une fraise à bout sphérique monobloc. Pour y parvenir on a modélisé la géométrie de la fraise en tenant compte des erreurs d’usinage , la zone d’engagement outil-pièce et le calcul de la largeur et de l’épaisseur de coupe en tenant compte de la trace de la dent précédente afin de montrer l’effet des erreurs d’usinage sur les efforts de coupe. Une analyse de la topographie en fonction de tous ces paramètres et des erreurs d’usinage est réalisée en se basant sur une validation expérimentale.

The optimization of the cutting parameters in high-speed machining requires the consideration of the machining errors in the modeling of the cutting forces and the surface topography. Therefore, the present study deals with the analysis of the effect of cutting parameters and machining errors on the surface topography of milled surfaces with a ball-end mill. The tool geometry was modeled taking into account all the machining errors such as runout, bending, vibrations and wear. Then, the Cutter Workpiece Engagement region 'CWE ', the cutting width and the uncut chip thickness were modeled taking into account the trace of the previous tooth. Subsequently, thermomechanical modeling of cutting forces in the milling process with a ball-end tool is made considering these errors. Finally, an analysis of the topography according to all these parameters and machining errors was carried out based on experimental validation.