Résumé:
Ce travail consiste à évaluer les performances des matériaux de coupe suivants : les
céramiques mixtes CC650, les carbures métalliques revêtus GC4015 et les nitrures de bore
cubique (CBN7020 et CBN7050), en tournage dur à sec de l’acier AISI H11 traité à 50HRC. Cet
acier est destiné pour travail à chaud, exempt de tungstène sur base CrMoV, insensible aux
changements de température et ayant une résistance à l’usure élevée. Il est employé pour la
fabrication des matrices, des coquilles, des moules et inserts de coulée sous pression
fortement sollicités avec durée de vie élevée.
Les résultats montrent que le domaine du tournage dur concerne l’usinage des aciers traités
dont la dureté est supérieure à 40HRC. Il est souligné que l’effort de pénétration est la
composante la plus grande. Il est plus sensible à la variation de la dureté de la pièce usinée
et à l'évolution de l'usure des outils de coupe. La rugosité est principalement influencée par
l’avance et la vitesse de coupe. Cependant, elle est insensible à la variation de la profondeur
de passe. En revanche, cette dernière (ap) exprime l’influence maximale sur les efforts de
coupe.
Les résultats de l’évolution des efforts de coupe et la dégradation de la qualité de la surface
de la pièce, sous l’effet de l’usure de ces quatre matériaux à outil. Ensuite l’étude sera
focalisée sur l’usure de l’outil CBN7020. A cet effet, nous présentons les différentes modes
d’usure de l’outil CBN7020 en fonction du temps d’usinage et cela pour différentes
conditions de coupe. Après, nous présentons une exploitation des résultats de l’usure en
termes de la durée de vie et de productivité.
La dernière partie du travail est réservée à la modélisation de la rugosité, l’effort de coupe et
l’usure en dépouille en utilisant la méthodologie de surface de réponse (MSR). Les modèles
quadratiques de MSR associés à la technique d'optimisation de réponses multiples sont
utilisés pour trouver les valeurs optimales des paramètres de coupe par rapport aux objectifs
de minimisation des valeurs des efforts de coupe, des critères de la rugosité et de l’usure de
l’outil CBN7020.
