Etude du comportement du couple fonte/ céramique en nitrure de silicium (Si3N4) revêtue et non revêtue, en sollicitations sévères lors du tournage -Modélisation et Optimisation-

Abstract

L’usinage des matériaux durcis tels que les fontes nécessite des matériaux de coupe à haute performance, parmi ces matériaux on trouve les céramiques à la base de nitrure de silicium (Si3N4) qui sont peu utiles dans l’usinage des fontes et notamment dans l’industrie algérienne. Cela nous a incités à s' s'inscrire les travaux de recherche de notre thèse de doctorat qui consiste à investiguer le comportement des outils de céramiques en nitrure de silicium et d’étudier leurs performances en sollicitations sévères lors du tournage de la fonte FGL250 en utilisant la méthodologie des plans d’expériences. Le présent travail commence par l’étude d’influence des paramètres de coupe, soit, la vitesse de coupe, l’avance, la profondeur de passe, la lubrification et le temps d’usinage sur les paramètres technologiques d’usinage (efforts de coupe, rugosité de surface et usure des outils). Les résultats de l’analyse topographique des surfaces usinées en utilisant les paramètres fonctionnels sont aussi exposés. Ensuite, on s’intéresse à la modélisation de l’effort de coupe tangentiel, du critère de la rugosité de surface Ra, de l’usure en dépouille (Vb) et la puissance de coupe en fonction des paramètres de régime de coupe par la méthodologie de surface de réponse (RSM) et les réseaux de neurones artificiels (ANN), par la suite les capacités prédictives des deux modèles ANN et RSM ont été comparés en termes de leurécart absolu moyen (MAD), erreur moyenne absolue en pourcentage (MAPE), erreur quadratique moyenne (RMSE) et coefficient de détermination (R²). La dernière partie de cette thèse est réservée à l’optimisation des paramètres de coupe. Nous avons appliqué l’optimisation multi objectifs, en utilisant la fonction de désirabilité, les algorithmes génétiques et la méthode d’analyse relationnelle grise (GRA) afin de trouver un compromis entre diverses réponses (Vb, Fz, Ra, Pc et MRR), ensuite on présente les régimes de coupes optimaux obtenus par les différentes méthodes utilisées.