Résumé:
Une amélioration de la productivité et de la qualité des pièces, étant étroitement liée
à la durée de vie des outils coupants, conduit à des gains cumulés importants. Pour
réaliser cet objectif, la mise en oeuvre d’un système de surveillance du processus de
coupe sans faire arrêter le processus d'usinage est un enjeu réel des entreprises
manufacturières. Surveiller l'usure de l’outil de coupe via la mesure et le traitement en
temps réel des vibrations induites pendant le processus d’usinage est une tâche
prometteuse. En effet, la détection de la transition entre l'usure normale et le début de
l'usure excessive, juste avant la fin de la vie de l'outil, s'est avérée possible et les
résultats obtenus l’ont confirmé.
L’objectif principal de cette étude est donc de proposer des indicateurs fiables de
l’état de dégradation de l’outil de coupe lors du tournage de l'acier AISI D3. Plusieurs
indicateurs temporels, fréquentiels, ou encore temps-fréquence sont alors utilisés. En
plus des indicateurs scalaires temporels classiques, deux indicateurs spectraux ; le
niveau global (OL) et le centre de gravité spectrale (CGS), sont proposés pour séparer
les phases qui caractérisent l’usure de l’outil.
Comme la majorité des signaux vibratoires issus du processus de coupe ont un
caractère non-stationnaire, des méthodes temps-fréquence ont alors été utilisées, à
l’image de l’Analyse Multi-Résolution en Ondelettes (AMRO) et la Décomposition en
Modes Empiriques (EMD). Ces dernières sont également utilisées en tant qu’outil
efficace permettant d’améliorer la sensibilité des indicateurs scalaires. En effet, ces
indicateurs sont très sensibles aux variations dans le signal temporel liées directement
aux vibrations induites par l'opération de tournage. Néanmoins, leur fiabilité est
immédiatement limitée en présence de niveaux intenses de bruit aléatoire. Une
méthode hybride (AMRO/EMD) est enfin proposée comme outil performant et dont les
résultats sont meilleurs par rapport à l’utilisation de l’une ou l’autre des méthodes
seule.
