Etude du comportement vibratoire du fraisage en 3D

Abstract

La stabilité du processus de coupe est une condition de base pour un bon processus d'usinage. Pendant l'usinage, il y a un mouvement relatif entre l'outil et la pièce qui fait fondre les différentes forces de coupe. Ce phénomène, appelé vibration régénérative, affecte grandement la durée de vie de l'outil et l'état de surface de la pièce. La théorie de la stabilité régénérative prédit un ensemble de vitesses de broche optimales et stables à des fractions entières de la fréquence naturelle du mode le plus ?exible du système. Pouvoir prédire ces phénomènes permet donc de choisir plus facilement les conditions de coupe pour augmenter la productivité. Nous allons faire une étude tridimensionnelle du fraisage avec un outil sphérique, et une pièce de forme complexe, c'est la suite de notre travail déjà publié Springer. Récemment, plusieurs modèles théoriques ont été développés pour diverses applications, mais il y a eu très peu d'études sur le cas particulier du fraisage en trois axes et de forme complexe. Dans cet article, il est prévu d'étudier la stabilité des opérations de fraisage avec un outil hémisphérique, en utilisant des équations différentielles avec des termes de retard. Dans cet article, basé sur l'étude 3D utilisant un modèle différent, de nouveaux paramètres sont introduits afin de la comparer avec l'étude 2D de l'article publié dans Springer. Pour une pièce en alliage d'aluminium 6061-T6, le modèle est basé sur la méthode de discrétisation par termes de retard de l'équation dynamique. Notre travail a été consacré à avoir les lobes de stabilité d'usinage en format 3D, le long de toute la trajectoire (discrétisée en plusieurs segments d'interpolation) de l'outil pour une surface plane, inclinée (ascendante ou descendante), et de forme complexe.