Modélisation et optimisation des conditions de coupe lors du tournage de l’acier AISI D3 en utilisant les méthodes RSM, taguchi et la fonction désirabilité

Abstract

L’acier AISI D3, également connu sous le nom de X210Cr12 est un acier à outils pour travail à froid, à haute teneur en carbone et en chrome. Il présente une excellente résistance à l'abrasion, à l'usure et présente une bonne stabilité dimensionnelle et une résistance à la compression élevée. Il est considéré comme à acier à usinabilité difficile. Le travail réalisé dans ce mémoire de master concerne la modélisation des paramètres de performance et l’optimisation des conditions de coupe lors du tournage de l’AISI D3 avec des plaquettes en carbure métallique à revêtement (CVD), Cermet et carbure métallique à revêtement (PVD). Le travail est divisé en deux parties. La première concerne la modélisation des réponses de sortie à savoir : la rugosité de surface (Ra), l’effort tangentiel (Fz) et l’usure (Vb), en utilisant la méthodologie de la surface de réponse RSM. L’analyse de la variance ANOVA a été utilisée afin d'évaluer l'influence des paramètres de coupe, à savoir : Vitesse de coupe (Vc), avance ( f )et profondeur de passe (ap) et le matériau doutil de coupe (M) sur les paramètres de sortie. Le traitement statistique des résultats noua a permis de proposer des modèles mathématique de prédiction pour (Ra), (Fz) et (Vb). La deuxième partie de ce travail concerne l’optimisation des conditions de coupe en utilisant l’approche de Taguchi (analyse signal / bruit) et la fonction de désirabilité DF, selon quatre cas; minimiser (Ra), minimiser (Fz), minimiser (Vb) et optimisation combinée de (Ra) et (Vb) en même temps avec la même importance. Mots clés: Usinage, tournage, Acier AISI D3, CVD, PVD, Cermet, ANOVA, RSM, Optimisation.