Prédiction de la qualité des surfaces usinées -cas du fraisage en finition 3 axes

Abstract

La prédiction de la qualité d’une surface usinée passe nécessairement par la maîtrise du comportement dynamique d’un système d’usinage. Ceci permettra d’éliminer en fait les régimes vibratoires nuisibles aussi bien à la qualité de la pièce qu’à la tenue de l’outil dès la phase de préparation de la production. A cet effet, nous présentons une contribution à l’élaboration d’un système de simulation en vue de l’étude de la qualité d’état de surfaces mécaniques en fraisage 2/3 axes, basé sur un modèle phénomènologique de la coupe fournissant les efforts de coupe instantanés et un modèle géométrique de la surface usinée. Notre contribution a porté sur le choix et l’implémentation d’un algorithme de simulation le plus approprié et d’un algorithme efficace pour définir une représentation de la surface de la pièce permettant de caractériser l’interaction outil/pièce et de calculer les critères d’état de surfaces classiques. Ainsi, après une synthèse des travaux de recherche essentiels et des méthodes existantes, nous avons élaboré un programme informatique (code de calcul) en VISUAL C++. Celui-ci, basé sur l’étude du comportement dynamique de l’outil dans le domaine machinepièce, permet la simulation du processus d’usinage depuis l’introduction des données (liées à l’ensemble {Machine, Outil, Pièce} et au fichier des instructions CN) jusqu’à l’obtention de la surface finale avec ses critères d’état de surface ainsi que les efforts de coupe. Quelques exemples pratiques de caractérisation de surfaces de pièces fraisées en 2/3 axes clôturent notre travail