CONTRIBUTION À L’ÉTUDE DES PHÉNOMÈNES PHYSIQUES MIS EN JEU LORS DU TOURNAGE D’UN ACIER TRAITÉ.

Abstract

Le présent travail concerne d’abord, une étude expérimentale sur le tournage dur de l’acier à roulements AISI 52100 durci à 60 HRC avec l'outil CBN. Les principaux objectifs sont d'abord concentrés sur l'étude du comportement à l’usure de l'outil en fonction du temps de coupe pour différentes combinaisons des paramètres d’usinage. D'autre part, les effets des paramètres de coupe (vitesse de coupe, avance et profondeur de coupe) sur les variables de sortie (la tenue, la rugosité de surface et les efforts de coupe) sont étudiés et modélisés. Les efforts de coupe et la rugosité de surface sont tous deux mesurés à la fin de la durée de vie de l’outil qui correspond à VB = 0,3 mm. Troisièmement, les relations entre les variables de sortie et les paramètres de coupe, y compris le temps de coupe (t) sont analysées et modélisées. Les effets combinés des paramètres de coupe sur les variables dépendantes sont étudiés tout en employant l'analyse des variances (ANOVA). Les modèles RSM et ANN sont développés pour prédire les paramètres de coupe. La technique d'optimisation de désirabilité composée associée aux modèles quadratiques de RSM est utilisée comme méthode d'optimisation multi-objective pour trouver les valeurs des paramètres de coupe qui optimisent simultanément les variables dépendantes. En second lieu, un système de surveillance de l’usure des outils de coupe en tournage dur basé sur un modèle neuronal à architecture optimisée est proposé. Les approches expérimentales et statistiques proposées semblent être des méthodologies fiables pour modéliser, optimiser et améliorer le processus de tournage dur. Elles peuvent être étendues pour étudier efficacement d’autres processus d’usinage. Le taux de réussite supérieur à 94% témoigne de la robustesse et la précision du modèle proposé pour la surveillance de l’usure des outils de coupe.