Etude statistique des performances des matériaux de coupe avec différents revêtements lors du tournage dans un environnement à sec et lubrifié

Abstract

Les matériaux à outils jouent un rôle important en usinage. Ils ont impact significatif sur la qualité de surface, la tenue de l’outil, la productivité et la consommation d’énergie. De-là, il est intéressant de chercher des outils qui ont des meilleures performances et de sélectionner les meilleurs. D’autres parts, l’usinage MQL gagne du terrain dans le monde industriel à cause de son respect de l’environnement. La technique MQL est encours développement et nécessite plus de maitrise.A cet effet, la modélisation des paramètres de performance ainsi et l’optimisation des conditions de coupe en usinage deviennent des étapes essentielles pour garantir la qualité du produit et pour que les opérations d’usinage seront réalisées à moindre coût et la fabrication des pièces mécaniques soit compétitive. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce travail de recherche. Le travail proposé est divisé en trois grandes parties. La première partie s’intéresse aux essais paramétriques qui concernent l’étude de l’influence des facteurs (Vc, f, ap, r et le temps d’usinage) sur l’effort de coupe principale, la rugosité de surface, l’usure de l’outil et la température de coupe.Les essais de tournage sont réalisés sur l’acier X210Cr12 en utilisant un carbure CVD, carbure PVD et un cermet. Aussi, une investigation sur la topographie de surface 2D et 3D des surfaces usinées a été faite. La deuxième partie est focalisée sur l’étude comparative des différents matériaux de coupe sous un environnement à sec et MQL. Le but est de proposer une modélisation afin de pouvoir faire la prédiction des paramètres technologiques de sortie pour les deux modes environnement. Pour cet objectif, la méthode de surface de réponse (RSM) et l’analyse de la variance ont été utilisées. La dernière partie est réservée à une étude de modélisation et d’optimisation en se basant sur le plan d’expérience de Taguchi L16, en utilisant le carbure revêtu en CVD (GC4215). Cinq méthodes d’optimisation multicritères (DF, GRA, MOORA, DEAR et WASPAS) ont été utilisées et comparées. Ce travail de recherche intéresse toutes les entreprises de fabrication mécaniques et les chercheurs travaillant dans le domaine de la modélisation et l’optimisation en usinage