Résumé:
A l’heure actuelle, l'usinage à grande vitesse permet de fabriquer des pièces
auparavant irréalisables. Malheureusement, il est couramment limité par les vibrations
régénératives ou phénomène de broutement. Afin de mieux comprendre le comportement
dynamique des disques minces stationnaires et rotatifs, une formulation mathématique
basée sur la mécanique des milieux continus est présentée pour déduire les équations de
mouvement avec et sans rotation. Lors du tournage des disques de faible épaisseur, la
flexion statique et les vibrations posent souvent des problèmes d'usinage par une sensibilité
prononcée à la moindre sollicitation sous l'effet des efforts de coupe. Le fait de réduire les
profondeurs de passes pour limiter ces efforts n’est pas toujours la bonne solution car elle
est très coûteuse en temps d'usinage. D’autre part, en dessous d'une certaine valeur de la
profondeur, le simple fait d'effleurer le disque avec l'outil peut l’exciter et le phénomène de
broutement prend naissance, ce qui peut affecter la qualité de la pièce finie.
Quand la rigidification de la pièce par un montage d'usinage adapté n’est pas possible, il est
nécessaire de limiter la flexion et les vibrations par un choix approprié des conditions de
coupe pour garantir une bonne stabilité d’usinage. Dans ce cas, les mesures des efforts de
coupe et des vibrations sont indispensables.
En plus des vibrations qui altèrent l’état des surfaces usinées, si la pièce comporte des
imperfections cachées dans la matière et qui peuvent apparaitre à la surface au cours
d’usinage, la détection de ces défauts par l’une des techniques existantes ou développées à
travers le traitement des signaux mesurés peut prévenir l’utilisateur de la présence d’un
défaut sur la surface de la pièce. L’analyse mutirésolution en ondelettes et la transformé de
Fourier fractionnaire à court terme, faisant partie de ces techniques, ont montré des
performances incontestables non seulement dans la détection des défauts structuraux
réalisés volontairement sur les disques mais aussi par la localisation de certaines fréquences
caractéristiques, en particulier celles du broutement. Ceci est fait par le traitement des
signaux des efforts de coupe mesurés au cours d’une opération de tournage.
