ETUDE DE L’IMPACT DES PARAMÈTRES AFFECTANT LA RUGOSITÉ DES SURFACES ET LES EFFORTS DE COUPE EN USINAGE DES PIÈCES TRAITÉES THERMIQUEMENT

Abstract

Les outils céramiques sont considérés comme une évolution importante dans le domaine des matériaux de coupe, ils sont très utilisés en tournage des pièces traitées thermiquement. C’est dans ce cadre que s’inscrit cette étude. Elle concerne une investigation expérimentale sur les paramètres affectant la rugosité de surface et les efforts de coupe lors de l’usinage de l’acier AISI 4140 traités à 57 HRC ainsi qu’une modélisation et une optimisation. La première partie de notre travail concerne une étude comparative entre les performances en terme de rugosité de surface, d’effort de coupe et d’usure des différentes céramiques de coupe utilisées tels que (la céramique revêtue CC6050, la céramique non revêtue CC650 et la céramique Wiper CC6050WH). La deuxième partie du travail expose les résultats d’une étude comparative entre deux céramiques revêtue et non revêtue en termes de rugosité de surface et des efforts de coupe pour un plan factoriel complet (27 Essais). La troisième partie présente une étude statistique des résultats pour un plan de Taguchi de 18 essais et cela afin de déterminer les modèles mathématiques des différents paramètres technologiques étudiés en fonction des conditions de coupe et de la géométrie de l’outil. La quatrième partie concerne une étude de l’influence des conditions de coupe et des vibrations de l’outil sur les critères de rugosité de surface liées à la hauteur du profil (Ra et Rt). Les résultats de cette étude débouchent sur une modélisation et une optimisation en utilisant la méthodologie de surface de réponse (MSR) associés à la technique d’optimisation des réponses multiples (désirabilités) qui sont utilisés pour trouver les valeurs optimales des paramètres de coupe par rapport aux objectifs de minimisation des critères de la rugosité de surface et des valeurs des efforts de coupe. Les modèles mathématiques déterminés, nous a permis d’en déduire le degré d’influence de chaque élément du régime de coupe. Ces modèles représentent un intérêt industriel important, puisqu’ils permettent la détermination des conditions d’usinage optimales et l’élaboration des abaques.