Modélisation et optimisation des paramètres de performance en usinage dur sous un environnement à sec et MQL

Abstract

Dans ce travail, une étude comparative entre deux modes de lubrification à savoir ; l’usinage à sec et l’usinage avec une quantité minimale de lubrification (MQL) a été réalisé. L’usinage est effectué en tournage sur l’acier à roulement AISI 52100 (traité) par un outil en céramique suivant un plan de Taguchi L18. Le travail réalisé dans ce cadre est divisé en deux parties. La première partie concerne une étude statistique basée sur l’analyse de la variance (ANOVA) afin de quantifier les effets des paramètres d’entrée ; la vitesse de coupe (Vc), l’avance (f), la profondeur de passe (ap) et l’environnement de lubrification (à sec et MQL), sur les paramètres technologiques de sortie à savoir ; les deux critères de rugosité (Ra et Rz), et le taux d’enlèvement de matière (MRR). L’exploitation des résultats de l’ANOVA a permis de proposer des modèles mathématiques linéaires qui permettent la prédiction des paramètres de sortie pour les deux modes de lubrification. La deuxième partie du travail concerne l’optimisation multi-objective des conditions de coupe. Trois méthodes d’optimisation ont été exploitées dans ce travail ; l’optimisation multi- objectif en utilisant la méthode de la fonction de désirabilité (DF); l’optimisation multi- objectif en utilisant la méthode (DEAR) avec et sans le rapport signal bruit et finalement l’optimisation multi-objectif en utilisant la méthode (PIV) (Méthode de Valeur indexée de proximité). Une comparaison des trois méthodes a été aussi réalisée