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علميلي و البحث اللعاتعليم ا وزارة الBADJI MOKHTAR ANNABA-UNIVERSITY ة باجي مختارعنابة جامعUNIVERSITE BADJI MOKHTAR ANNABA FACULTE DES SCIENCES DE LINGENIORAT DEPARTEMENT DE GENIE MECANIQUE MEMOIRE PRESENTE EN VUE DE LOBTENTION DU DIPLOME DE MASTER INTITULÉ DOMAINE : SCIENCES ET TECHNOLOGIE FILIERE : GENIE MECANIQUE SPECIALITE : PRODUCTIQUE MECANIQUE PRESENTE PAR : MERAH CHERIF DIRECTEUR DU MEMOIRE: NEHAL ABDELAZIZ MCA UNIVERSITÉ DANNABA DEVANT LE JURY PRESIDENT : M r : A.BOUCHLAGHEM PRO. à UNIVERSITÉ DANNABA EXAMINATEUR : M r : H.HAMADACHE PRO. à UNIVERSITÉ DANNABA M r : A.LAGRED MCA. àUNIVERSITÉ DANNABA M r : R.BOURENANE MCA. à UNIVERSITÉ DANNABA M r : R.BOULAKROUCHE MAA. àUNIVERSITÉ DANNABA Année: 2014/2015 Influence de l’avance sur la rugosité de surface.

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وزارة التعليم العالي و البحث العلمي

BADJI MOKHTAR ANNABA-UNIVERSITY جامعة باجي مختارعنابة

UNIVERSITE BADJI MOKHTAR ANNABA

FACULTE DES SCIENCES DE L’INGENIORAT

DEPARTEMENT DE GENIE MECANIQUE

MEMOIRE

PRESENTE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE MASTER

INTITULÉ

DOMAINE : SCIENCES ET TECHNOLOGIE

FILIERE : GENIE MECANIQUE

SPECIALITE : PRODUCTIQUE MECANIQUE

PRESENTE PAR : MERAH CHERIF

DIRECTEUR DU MEMOIRE: NEHAL ABDELAZIZ MCA UNIVERSITÉ D’ANNABA

DEVANT LE JURY

PRESIDENT : M r : A.BOUCHLAGHEM PRO. à UNIVERSITÉ D’ANNABA

EXAMINATEUR : M r : H.HAMADACHE PRO. à UNIVERSITÉ D’ANNABA

M r : A.LAGRED MCA. à UNIVERSITÉ D’ANNABA

M r : R.BOURENANE MCA. à UNIVERSITÉ D’ANNABA

M r : R.BOULAKROUCHE MAA. à UNIVERSITÉ D’ANNABA

Année: 2014/2015

Influence de l’avance sur la rugosité de

surface.

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Remerciements

Mon remerciement s’adresse en premier lieu à ALLAH le tout

puissant pour la volanté, la santé et la patience qu’il m’a donnée

durant ces longues années.

Je tiens aussi à remercier mon encadreur Dr. NEHAL

ABDELAZZIZE qui m’a apporté une aide précieuse, je lui exprime

ma gratitude pour sa grande disponibilité, ainsi que pour sa

compréhension et les encouragements qu’il m’a apportés.

Je remercie tout particulièrement Monsieur le professeur

A. Bouchlaghem, Maitre de conférence au Département Génie

Mécanique et président du jury.

Ainsi Monsieur A. Lagred, Maitre de conférence du

Département Génie Mécanique.

Mes vives remerciements vont à Monsieur R. Bourenane Maitre

de conférence au Département Génie Mécanique.

Je tiens à exprimer mes remerciements à Monsieur

R. Boulakrouche Maitre de conférence au Département Génie

Mécanique.

Je tiens aussi à remercier le Professeur H. Hamadache Maitre

de conférence au département Génie Mécanique pour toute l’aide

qu’il m’a apporté.

Mes remerciements aussi s’adressent à tous Les enseignants du

Département de Génie Mécanique.

En fin Mes remerciements vont à ma famille pour son soutien

morale et financière durant cette formation.

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SOMMAIRE

Introduction…………………………………………………………………….01

Chapitre I Etude Bibliographique …………………………………………..02

I.1 Généralité sur L’usinage ………………………………………………….03

I.1.1 Le But de L’usinage…………………………………………………04

I.2. Phénomène de coupe …………………………………………………….05

I.2.1 Opération d’usinage ………………………………………………05

I.2.2 Zones de coupe ……………………………………………………06

I.3 Géométrie des outils de coupe ……………………………………………08

I.3.1 Les angles de coupe ………………………………………………..08

I.3.2 Matériaux des outils de coupe ……...………………………………09

I.3.3 Mouvement relatif outil / pièce……………………………………10

I.4. Les paramètres de coupe …………………………………………………11

I.5 Vitesse de coupe …………………………………………………………12

I.6 LE TOURNAGE……………...…………………………………………….17

Description générale d'un tour ...……………………………………………...17

I.6.1 Organes d'un tour parallèle …………………………………………18

I.6.2 Réglage de la poupée mobile……………………………………… 20

I.6.3 Réglage du petit chariot …………………………………………… 20

I.7. LES OUTILS ………………………………………………………… ….21

I.7.1 Définition……………………………………………………………21

I.7.2 L'affûtage des outils de tour……………………………………… ..21

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I.7.3 L’outil de coupe et son utilisation ………………………………..22

I.7.4 Constitution des outils………………………………………… …25

I.7.4.1 meilleures conditions d’utilisation de l’outil………………….25

I.8. DEFINITION DE LA VITESSE DE COUPE ………………………..…..25

I.8.1 Définition ………………………………………………………….25

I.8.2 Facteurs influençant le choix de la vitesse de coupe ……………..26

I.8.3 Abaque donnant la vitesse de rotation (N) en fonction de la vitesse

de coupe (Vc) et du diamètre (D) .......................................................................27

I.8.4 Tableau donnant l'avance (mm/tr) en fonction de la profondeur de

coupe (mm) et de la puissance (CV) ………………………………………….27

Chapitre II La Rugosité de Surface …………………………………………28

II. 1. Généralité………………………………………………………………... 29

II.2 Les défauts de surface …………………………………………………….30

II.2.1. Ordre 1 : écart de forme ou de position (ligne moyenne)……. 31

II.2.2 Ordre 2 : Ondulations périodiques…………………………... 32

II.2.3. Ordre 3 : stries ou sillons…………………….………………… 33

II.2.4. Ordre 4 : Arrachement de matière ………………………………..34

II.3 Différents types de lignes ……………………………….………………34

II.3.1 Longueur de base, d’évaluation………………………………… 34

II.3.2 Lignes de référence…….……………………………………….. 35

II.3.3 La ligne moyenne arithmétique………………...………………... 35

II.3.4 La ligne des moindres carrés …………………...………………...35

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II. 3.5 La ligne enveloppe supérieure………………………………………… 36

II.3.6 La ligne enveloppe inférieure …………………………………..36

II.4 Paramètres de rugosité uni-dimensionnelle ………………………………37

II.4.1 Paramètres d'amplitude de rugosité………………………………. 37

II.4.2 Principaux paramètres de la rugosité …………………………….42

II.4.3 Paramètres liés aux motifs et à la ligne enveloppe ………………43

II.4.4 Paramètres liés à la ligne moyenne ………………………………44

II.4.5 Mesure de la rugosité …………………………………………….47

II.5 Généralité sur les techniques d’amélioration des états de surface ………...48

II.5.1 La Rectification……………………………………………………..48

II.5.2 Principe de La Rectification………………………………………...48

II.5.3 Avantage de la rectification ………………………………………..49

II.5.4 Superfinition ………………………………………………………50

II.7.Avantages de la lubrification …………………………….………………..51

II.7.1 Fonctions assurées par les fluides d'usinage (lubrification) ……….51

II.7.2 Maintien en température ………………………………………….51

II.7.3 Lubrification ……………………………………………………….52

II.7.4 Évacuation des copeaux …………………………………………..52

II.8 Composition des fluides d'usinage ………………………………………52

II.8.1 huiles entières ……………………………………………………..52

II.8.2 fluides de type émulsion …………………………………………..52

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II.8.3 fluides de type micro-émulsion …………………………………….53

II.8.4 fluides synthétiques ………………………………………………..53

Chapitre III Partie Expérimental……………………………………………54

III. Partie expérimentale ……………………………………………………….55

III. 1. Expériences et équipements utilisés …...…………………………….55

III.1.1. Routage d’usinage ...………………………………………………...55

III.1.2.équipements utilisés…..………………………………………………56

III.1.3.Matériau à usiner………………………………….……………..…...56

III.1.4. Propriétés de la matière …………………………………………… 57

III.1.5 Condition d’utilisation……..………...……………………………… 57

III.1.6 Traitement thermique…………………..…………………………… 57

III.1.7 Caractéristiques…...………………………………………………… 57

III.2. Outil de coupe utilise.…………………………….………………………59

III.3. Rugosimètre utilisé …………………………….………..……………….59

III.4.Résultats obtenus………......…….………………………………………..60

III.4.1. Influence des paramètres du régime de coupe, en chariotage, sur

l'état de surface

obtenue…...................………………………………...…………60

III.4.2 La courbe de la fonction F(v) ……………………………………….64

Interprétation……………………………………………………………….…65

Conclusion Générale………………………………………………………….. 66

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Introduction

1

Introduction

Le monde de la conception et de la fabrication mécanique est très vaste, en

commençant par la plus petite pièce utilisée par un chirurgien dentiste à la plus grande pièce

d’une navire ou navette spatiale. Tout système mécanique est composé d’un ensemble de

pièces liées entres elles, et en mouvement les unes par rapport aux autres, sont soumises aux

frottements, ce qui nécessite la lubrification des surfaces en contact pour éviter l’usure rapide.

Pour la réalisation des surfaces des pièces, il existe plusieurs procédés d’usinage, ainsi qu’un

nombre important d’opérations de finition et de traitement mécanique. En général, tous les

procédés de fabrication mécanique ont pour objectif l’amélioration des caractéristiques

mécaniques, et géométriques des surfaces, afin qu’elles répondent aux exigences techniques

et aux conditions de fonctionnement. Toutes les surfaces ne sont pas parfaitement lisses, elles

portent toujours les marques de mouvement de l’outil, ou des vibrations de la machine outil

lors de la fabrication, ce qui engendre des défauts sur la surface en l’occurrence la rugosité.

L’étude de l’influence de cette dernière, ainsi que la lubrification du contact de surface

contribuent à l’amélioration des performances et la durée de vie des mécanismes. Beaucoup

d’études furent entreprises pour mieux comprendre, et maitriser l’influence des paramètres de

rugosité sur les systèmes mécaniques, D’où la nécessité de la caractérisation topographique

des surfaces en présence, dont dépend la représentation aussi fidèle et complète du lubrifiant.

En effet, l’amélioration des propriétés géométriques des zones superficielles des pièces est un

moyen permettant d’augmenter la durée de vie, et de prévenir certains effets néfastes tels que

la corrosion et l’usure. Cependant, le bon fonctionnement des pièces dépend largement de la

qualité de leur usinage, donc de la rugosité des surfaces réalisées, ainsi le problème réside

dans le choix du procédé le mieux adapté et le plus efficace à long terme, d’où l’intérêt de

l’étude des procédés d’élaboration des pièces, et leur influence sur la qualité des surfaces.[4]

Le but de ce travail est de montrer l’importance des paramètres de coupe et le

finie des surfaces de pièces mécaniques, et leurs impacts sur la rugosité de surface qui en

découle, et sur le fonctionnement d’un système mécanique.

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Chapitre I Etude bibliographique

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Chapitre I

Etude Bibliographique

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Chapitre I Etude bibliographique

3

I.1 Généralité sur L’usinage

L'usinage est une famille de techniques de fabrication de pièces mécaniques. Le principe de

l'usinage est d'enlever de la matière de façon à donner à la pièce brute la forme et les

dimensions voulues, à l'aide d'une machine-outil. Par cette technique, on obtient des pièces

d'une grande précision.

Lors de l'usinage d'une pièce, l'enlèvement de matière est réalisé par la conjonction de deux

mouvements relatifs entre la pièce et l'outil : le mouvement de coupe (vitesse de coupe) et le

mouvement d'avance (vitesse d'avance).

Il existe deux manières de générer la surface recherchée : par travail de forme ou par travail

d'enveloppe. Dans le cas du travail de forme c'est la forme de l'arête tranchante de l'outil qui

conditionne la surface obtenue. Dans le cas du travail d'enveloppe, c'est la conjonction des

mouvements de coupe et d'avance qui définit la surface finale.

De nos jours, des machines-outils à commande numérique (MOCN), c'est-à-dire asservies par

un système informatique (FAO), permettent d'automatiser partiellement ou totalement la

procédure.

Figure I.1. L’usinage dans une machine de tour

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Chapitre I Etude bibliographique

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I.1.1 Le But de L’usinage

L'usinage entre dans la gamme de fabrication d'une pièce mécanique. Elle est définie par un

plan portant une cotation exhaustive. Celle-ci a pour but de définir les dimensions de la pièce

finie, la précision, la géométrie ainsi que l'état de surface de l'ensemble des surfaces qui

constituent la pièce usinée. À chaque phase de la gamme de fabrication, le concepteur et/ou

l'usineur choisissent le type d'usinage à réaliser, la machine, l'outil ainsi que le support de

pièce permettant l'obtention de tous les éléments de cotation de la surface considérée. D'une

manière générale, les formes des surfaces usinées peuvent être planes ou de révolution. Les

principaux usinages sont le fraisage (surfaces planes) et le tournage (surfaces de révolution).

Avec l'apparition de la commande numérique, il est désormais possible d'usiner une multitude

de surfaces courbes. Toutefois, il convient de noter que les outils utilisés sont sensiblement les

mêmes que pour les machines traditionnelles et que leurs trajectoires sont constituées de

segments de droites et d'arcs de cercles.

L'usinage a un coût : temps de travail, surépaisseur de matière à enlever, usure de la machine-

outil, consommables (outil, lubrifiant, courant électrique), stockage. On ne pratique donc que

les usinages nécessaires.

On distingue seize fonctions principales que peut remplir la surface d'une pièce. Elles font

partie de la cotation d'état de surface :

surface de contact avec une autre pièce :

frottement de glissement lubrifié (FG),

frottement à sec (FS),

frottement de roulement (FR),

frottement fluide (FF),

résistance au matage (RM),

étanchéité dynamique avec et sans joint (ED),

étanchéité statique avec et sans joint (ES),

ajustement fixe avec contrainte (AC),

adhérence, collage (AD) ;

surface libre, indépendante :

face de coupe d'un outil (OC),

résistance aux efforts alternes (EA),

résistance à la corrosion (RC),

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Chapitre I Etude bibliographique

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destinée à recevoir un revêtement, peinture (RE),

destinée à recevoir un dépôt électrolytique (DE),

mesure (ME),

aspect (AS).

Ces fonctions vont définir :

les dimensions finales de la pièce avec les tolérances ;

la cotation de forme et de géométrie des surfaces usinées ;

l'état de surface requis (rugosité).

C'est l'ensemble de ces éléments de cotation qui va déterminer le type d'usinage à effectuer,

ses paramètres, la finition nécessaire, le contrôle à effectuer.[1]

I.2. Phénomène de coupe

I.2.1 Opération d’usinage

L’usinage est un moyen de techniques de fabrication de pièces mécaniques. Le principe

d’usinage est l’enlèvement de la matière de manière à donner à la pièce brute une forme

précise selon le dessin de définition , à l’aide d’un outil de coupe(usinabilité) .

cette technique, nous permet d’obtenir des pièces avec précision. Lors de l’usinage d’une

pièce, l’enlèvement de matière est réalisé par la composition de deux mouvements relatifs

entre la pièce et outil. le mouvement de coupe (vitesse de coupe Vc) et le mouvement

d’avance (vitesse d’avance Va).

I.2.1 Chariotage

En tournage, le chariotage(figure. I.2.) est une opération qui consiste a usiner sur un tour un

Cylindre d’un certain diamètre pardéplacement de l’outil de coupe suivant un axe parallèle à

l’axe de rotation de la pièce Z. Les paramètres de coupe sont l’avance (a ), la profondeur de

passe (p) et la fréquence de rotation (N).

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Chapitre I Etude bibliographique

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Figure I.2 Opération de chariotage en tournage

I.2.2 Zones de coupe

La compréhension du phénomène d’arrachement de la matière est nécessaire pour augmenter

la qualité de la surface usinée. Connaître la forme et les propriétés du copeau est essentiel

pour avoir des performances efficaces. Dans le cas de la coupe orthogonale, on ne prend en

considération qu’une seule arête de coupe, simultanément perpendiculaire à la vitesse de

coupe Vc et à la vitesse d’avance Vf. La formation de copeau se fait dans les zones de coupe

(figure I.3). Il convient de distinguer 3 zones où les phénomènes thermomécaniques se

produisent et interagissent.

- La zone 1 ou de cisaillement primaire :

Elle provient du changement de direction d’écoulement de la matière ; cette zone est le siège

de cisaillement et de taux de cisaillement intenses engendrant une forte élévation thermique

due à la dissipation. Dans cette zone, l’écoulement du copeau passe de la vitesse de coupe Vc

à la vitesse du copeau. La variation de direction d’écoulement du copeau provoque un

phénomène de grande déformation très rapide car très localisé, ce qui engendre une très forte

augmentation de la chaleur dans la zone située autour de ce plan de cisaillement. La

phénoménologie de la formation du copeau fait intervenir un grand nombre de paramètres,

tels que la rhéologie du matériau usiné, la nature du contact outil/matière et les différents

paramètres d’usinage. Suivant ces différents paramètres, le cisaillement s’effectue de manière

continue (copeau d’épaisseur constante et de microstructure homogène) ou de manière

instable (copeau dentelé et de microstructure hétérogène).

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Chapitre I Etude bibliographique

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Figure. I.3 segmentation du copeau

La zone 2 ou de cisaillement secondaire :

Cette zone se situe à l’interface entre la face de coupe de l’outil et le copeau. Induite par le

frottement du copeau sur l’outil, cette zone est à la fois soumise à des forts taux de

cisaillement et à une forte élévation de température engendrée par le frottement. La

déformation du matériau dans cette zone provoque une haute température. Cette zone à

frottement génère une quantité de chaleur très importante (20 à 30 % de la chaleur totale

produite) selon, ce flux de chaleur diffuse à la fois dans l’outil et dans le copeau. La

température maximale est située à la fin du contact entre le copeau et la face de coupe, et peut

produire un effet d’usure en cratère critique. A l’avant de cette zone il peut y avoir l’arête

rapportée (BUE : Built-Up-Edge) qui se forme, cette arête rapportée provoque l’instabilité

durant l’usinage.

– La zone 3 ou de cisaillement tertiaire :

C’est la zone où la surface de la pièce finie est réalisée. Le contact entre l’outil et la surface

usinée peut provoquer des déformations plastiques dans la pièce. Les déformations dans cette

zone sont moins intenses que dans les deux zones précédentes et elles dépendent de la forme

de la pointe de l’outil. La qualité de la surface usinée dépend fortement des interactions entre

la forme de l’outil, les efforts et la température dans cette zone.

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Chapitre I Etude bibliographique

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I.3 Géométrie des outils de coupe

La plaquette de coupe est la partie active dans une opération d’usinage. Les outils de coupe se

caractérisent par leurs matériaux et par différents paramètres géométriques comme : les angles

de coupe, l’acuité d’arête, le brise-copeaux, et le rayon de bec. La géométrie des outils est

étudiée pour assurer une formation aisée des copeaux, offrir une arête de coupe robuste et

fragmenter les copeaux en éléments d’une longueur acceptable.

I.3.1 Les angles de coupe

Les angles de coupe sont repérés dans différents plans de projection. Dans le cas de l’outil en

main, les principaux plans de projection sont les plans : Pf, Pp, Pr, Ps (figure .I.4). Les angles

de coupe sont :

– Angle de direction d’arête principale Kr (angle mesuré entre le plan Pf et ps).

– Angle d’inclinaison de l’arête de coupe l s (angle mesuré entre le plan Pr et l’arête de

cou.

– Angle de pointe de l’outil e R (angle mesuré entre le plan principal Ps et le plan

secondaire.

– Angle de direction d’arête secondaire Kr’ (angle mesuré entre le plan Pf et le plan Pr).

FIGURE. I.4 Principaux plans de l’outil en main. [2]

Les angles de direction d’arête principale Kr, de pointe de l’outil e r, et de direction d’arête

secondaire Kr’ sont liés par l’équation (eq I.1).

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Chapitre I Etude bibliographique

9

Kr + εr + Kr’= 180° (I.1)

Les angles g f angle de coupe et l s angle d’inclinaison sont les éléments fondamentaux pour

l’évacuation des copeaux. La variation de l’angle de pointe de l’outil de coupe joue un rôle

sur la durée de vie de l’outil et sur la segmentation des copeaux. L’augmentation de l’angle de

coupe g f diminue les forces de coupe et la température durant l’usinage. L’angle en dépouille

principale a f n’a aucune influence sur les forces de coupe. Mais les angles en dépouille

principale a f , et secondaire a f 0 , sont très importants et seront toujours minimisés pour

augmenter la résistance mécanique des arêtes et du bec de l’outil . Plus l’angle de dépouille

d’une plaquette augmente plus la résistance de l’arête de coupe de cette plaquette aux forces

mécanique diminue. L’angle de dépouille a f (figure 2.5) joue un rôle important sur l’usure de

la face de dépouille, car plus cet angle est grand plus l’usure en dépouille diminue.

I.3.2 Matériaux des outils de coupe

Les matériaux des outils de coupe peuvent être regroupés dans trois catégories : les aciers

rapides, les carbures cémentés, les cermets, le diamant fritté PCD, les céramiques, le CBN.

Acier rapide :

Ce sont des aciers fortement alliés : carbone 0.7 à 1.6 % et tungstène ou molybdène qui

caractérisent

des familles différentes. D’autres éléments additifs viennent renforcer les propriétés de ces

matériaux (Chrome Cr, Vanadium ou cobalt Co par exemple). Avec ces matériaux on obtient

des duretés de l’ordre de 700 à 1000 HV. Ils sont beaucoup utilisés pour le perçage (80 % du

marché), mais de moins en moins pour la production industrielle de pièces en tournage.

Les carbures cémentés :

Sont des substrats obtenus par frittage de poudres métalliques sans fer. Ces matériaux sont

souvent formés de carbure de tungstène Wc, de titane TiN ou de silicium Si pour les plus

utilisés. Afin de lier les grains de carbure entre eux, nous utilisons des éléments métalliques

comme le cobalt, qui allie sa ductilité à la dureté des carbures. Nous obtenons avec ces

matériaux des outils présentant des duretés variables comprises entre 1250 et 1800 HV. Il

existe un grand nombre de possibilité d’usinage avec ces matériaux. Ce sont les plaquettes

proposées par les principaux fabricants d’outil dans le cas de l’usinage de 35 NCD16.

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Chapitre I Etude bibliographique

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Les cermets :

Sont des carbures, des nitrures, des carbonitrures ou des borures liés par un métal ou un

alliage ferreux. Les liants sont donc de plusieurs types (cobalt, nickel, nickel - fer, nickel -

chrome, etc....). La dénomination « cermet » est peu utilisée dans l’industrie car souvent ils

sont assimilés à des carbures cémentés. Nous obtenons avec ces matériaux des outils pouvant

avoir des duretés de l’ordre de 1500 à 2000 HV. Leur dureté à chaud permet de faire des

opérations d’usinage dans des conditions extrêmes (jusqu’à 1000°C), les cermets ont des

applications très diverses (Tournage, Fraisage, etc.) et ont une très bonne résistance

mécanique, une faible conductivité thermique et une bonne résistance à la diffusion et à

l’usure. Ils sont donc souvent utilisés en tournage de semi - finition ou de finition des aciers.

Leur grande dureté n’est toute fois pas utile dans le cadre de l’usinage des aciers.[2]

I.3.3 Mouvement relatif outil / pièce

Lors de la génération d'une surface par enlèvement de matière, la surface engendrée

sur la pièce est due au mouvement de l'outil par rapport à la pièce.

Figure. I.5 Mouvements de l’outil et de la pièce en tournage.

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Chapitre I Etude bibliographique

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Mouvement de coupe Mc

Le mouvement de coupe est un mouvement relatif principal entre l’outil et la pièce. Il

participe directement au détachement de la matière sous forme de copeaux Pendant la course

de travail.

Mouvement d’avance Ma

Au mouvement de coupe, vient s’ajouter un autre mouvement relatif entre l’outil et la pièce,

le mouvement d’avance, nécessaire à la génération de la surface de la pièce. Il peut être

composé de plusieurs mouvements mais seulement de façon à ce qu’au moins une de ses

composantes soit rectiligne. Le mouvement d’avance a pour but de décaler latéralement une

quantité f dite avance, pour que l'outil puisse à la nouvelle course de travail détacher d'autres

copeaux.

Le mouvement de coupe et le mouvement d’avance combinés constituent le mouvement

résultant de coupe (v e), alors que l’angle contenu entre ces deux mouvements est appelé

angle de direction d’avance (Ø) (figure I.4).

Mouvement de pénétration M p

C'est le mouvement qui détermine l'épaisseur de la couche de métal à enlever à chaque

opération qui prend le nom de passe.

I.4. Les paramètres de coupe

Les paramètres de la coupe sont, d’une part, des grandeurs qui caractérisent les déplacements

de l’outil et de la pièce usinée (paramètres cinématiques de coupe) et, d’autre part, les valeurs

des surépaisseurs d’usinage et des dimensions de coupe (paramètres géométriques de coupe)

(Figure I.5).

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Figure I.6 Dimensions de coupe dans le cas de tournage.

I.5 Vitesse de coupe :

La pièce est entraînée sur le tour à une certaine vitesse angulaire w [rad/s] (soit N [tr/min]),

cette vitesse angulaire étant communiquée par la broche de la machine via la porte pièce.

Figure I.7 vitesse de coupe.

Compte tenu du diamètre de la pièce au point d’usinage situé sur un diamètre D, la vitesse

relative de la pièce en ce point par rapport à l’outil (supposé fixe par rapport à la machine)

vaut :

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Chapitre I Etude bibliographique

13

Cette vitesse est appelée vitesse de coupe soit avec les unités traditionnelles de la fabrication

mécanique :

Il convient d’observer que la vitesse de coupe n’est constante que si la vitesse de broche et le

diamètre de la pièce demeurent inchangés. En dressage, par exemple où l’outil se déplace en

direction du centre, la vitesse de coupe varie continuellement si la rotation de la pièce

s’effectue à une vitesse de broche constante.

Or, pour une productivité maximale et une meilleure qualité des surfaces obtenues,

il est souhaitable de maintenir la vitesse de coupe constante.

Sur un grand nombre de tours modernes, la vitesse de broche augmente au fur et à mesure que

l’outil approche de l’axe, afin de compenser ainsi la diminution de diamètre.

Mais dans le cas de très petits diamètres, cette compensation se révèle impossible du fait de

la plage de vitesse limitée qu’autorisent les machines. De même, lorsqu’une pièce, comme

cela est souvent le cas, présente des diamètres différents ou est de forme conique ou courbe, la

fréquence de rotation doit être corrigée en fonction du diamètre, pour maintenir la vitesse de

coupe constante (figure I.8).

Figure I.8 définition des trois variables :

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Chapitre I Etude bibliographique

14

Vitesse de coupe Vc , diamètre D , Vitesse de rotation N .

Le préparateur choisit cette vitesse de coupe en fonction, notamment :

Des matériaux de la pièce et de l’outil,

De la lubrification,

De la durée de vie souhaitée pour l’outil,

Des valeurs des autres paramètres de coupe (avance, profondeur de passe...).

Les fabricants de matériaux à outils fournissent des valeurs de vitesse de coupe pour chaque

type de plaquette en fonction du matériau de pièce, et ce pour une durée de vie standard de la

partie active de l’outil (45 [min] par exemple).

La valeur numérique de Vc peut aller, à titre indicatif, de 40 [m/min] avec un outil en acier

rapide coupant une pièce en acier à 0,3 % de carbone, à plus de 600 [m/min] pour la même

pièce, avec un outil céramique, en passant par des valeurs courantes autour de 200 [m/min]

pour des outils à pastille en carbure métallique.

L’évolution de ces valeurs de vitesses de coupe en une trentaine d’années a imposé une

évolution parallèle des puissances à la broche des tours, afin de pouvoir utiliser au mieux les

propriétés des outils.

Vitesse d’avance V a

La vitesse d’avance V a (figure I.8) est une vitesse instantanée du mouvement d’avance du

point considéré de l’arête de coupe par rapport à la pièce. Elle est exprimée soit en [mm/min]

soit en [mm/tour].

La vitesse d’avance : V a

Figure I.9 Vitesse d’avance Va.

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Chapitre I Etude bibliographique

15

Avance par tour a

L’avance notée a est la valeur du déplacement de l’outil, lorsque la pièce a effectué une

révolution. C’est une donnée clé pour la qualité de la surface usinée. Elle influe non

seulement sur l’épaisseur des copeaux, mais également sur la manière dont ils se brisent

(figure I.16).

Figure I.10 L’avance a dans le cas de tournage.

On distingue trois sortes d’avance:

Avance longitudinale

On appelle avance longitudinale si l'outil se déplace parallèlement à l'axe de l'ébauche.

Avance transversale

On appelle avance transversale si l'outil se déplace perpendiculairement à l'axe de l'ébauche.

Avance oblique

On appelle avance oblique si l'outil se déplace sous un angle par rapport à l'axe de l'ébauche.

L'avance peut être désignée par :

· Avance par tour " a / tr ",

· Avance par battement " a/ bat ",

· Avance par dent " a / Z ",

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Chapitre I Etude bibliographique

16

· Avance par minute " a / min ".

Elle s'exprime respectivement par :

· Millimètre par tour [mm/tr], lors du tournage, fraisage, perçage, ...etc,

· Millimètre par battement [mm/bat], lors du rabotage, mortaisage, ...etc,

· Millimètre par dent [mm/dent], lors du fraisage, brochage, …etc,

· Millimètre par minute [mm/min], dans tous les cas d'usinage.

L’avance représente une donnée clé pour la qualité de la surface usinée, elle influe non

seulement sur l’épaisseur des copeaux, mais également sur la manière dont ils se brisent.

Profondeur de coupe p

En chariotage, la profondeur de coupe a p (figure I.10) est la différence de rayon entre la

surface non usinée et la surface usinée (c’est-à-dire la moitié de la différence entre le diamètre

non usiné et le diamètre usiné). La profondeur de coupe est toujours mesurée

perpendiculairement à la direction de l’avance et non pas suivant l’arête de l’outil.

Figure I.11 Représentation de la profondeur de passe p.

Il vaut mieux enlever les surépaisseurs d’usinage sans faire beaucoup de passes.

Pourtant, quand on prend une profondeur de passe très grande, la précision d’usinage diminue

à cause de la présence des efforts de coupe très élevés. Dans ces cas, des vibrations

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Chapitre I Etude bibliographique

17

apparaissent et l’état de surface devient plus mauvais. D’habitude, on choisit la profondeur de

passe en dépendance des surépaisseurs d’usinage et de la rugosité superficielle demandée.

Aussi le nombre de passe dépend de la rigidité du système machine-outil, pièce, outil. Si ce

système a une faible rigidité, ou si on usine des pièces ayant le diamètre assez petit et la

longueur assez grande, on choisit dans ce cas une profondeur de passe faible.

La profondeur de passe et l’avance vont influencer aussi sur la formation du copeau car elles

modifient la section du copeau et donc l’énergie nécessaire au cisaillement de la matière.[3]

I.6 Le tournage

DESCRIPTION GÉNÉRALE D'UN TOUR

Pour comprendre et exécuter les différentes opérations qui s'effectuent au tour parallèle, il est

nécessaire de connaître les organes principaux qui le constituent.

01 Levier de commande (inverseur et

commutateur) du moteur 17

écrou de blocage de la contre-pointe sur

le banc

02 Levier de commande de la boîte de

vitesse 18

Volant de commande du canon de la

contre-pointe

03 Levier d’inversion du sens de rotation

(tringle - vis-mère) 19 Vis de désaxage de la contre-pointe

04 Levier de sélection des filetages et

avances 20

Contre-vis de désaxage de la contre-

pointe

05 Levier donnant (position harnais) les

mouvements lent et rapide 21

Levier d’embrayage des mouvements

automatiques longitudinal et transversal

des chariots

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Chapitre I Etude bibliographique

18

06 Levier baladeur de sélection des filetages

et avances A

Couvercle d’occes a la poulie d'entrée

de la boîte de vitesse

07 Levier donnant à la poupée les vitesses a

la volée ou au harnais C Accès au moteur principal

09 Volant de commande a la main du

chariot longitudinal D Couvercle d'accès à l'inverseur

10 Commande a la main du chariot

transversal E

Couvercle d'accès AU graissage de la boit

te « Norton »

11 Levier de blocage de la tourelle porte-

outils F Porte d'accès a la tète de cheval

12 Vis (deux) de blocage de l’orientation du

chariot porte-outils 6 Couvercle de la poupée fixe

13 Commande a la main du chariot porte

outils I Portes des armoires à outils

14 Vis de blocage du chariot longitudinal J

Couvercle d'accès au dispositif de

lubrification

15 Levier commandant les demi-écrous de

la vis mère (filetage) X Manchon

16 Levier de blocage du fourreau de la

contre-pointe Y Vis

I.6.1 Organes d'un tour parallèle

– Le bâti : Généralement en fonte. C'est l'ossature de la machine.

– Le banc : Il est droit car rectiligne d'une extrémité à l'autre.

– Glissières : Elles sont de profil prismatique et assurent un guidage précis du traînard et de la

poupée mobile. Elles sont rigoureusement planes. Il ne faut rien déposer sur les glissières.

– Poupée fixe : Elle est fixée sur le banc de manière à ce que l'axe de la broche soit parallèle

aux glissières. Elle tient les mécanismes de commande de la broche et des chariots

(longitudinal et transversal).

– Poupée mobile : Ses fonctions sont les suivantes :

– Supporter la pièce à usiner,

– Support d'outils (forets,...).

– Le traînard : Il repose sur le banc par une portée prismatique de forme identique à celle du

banc. Il se déplace sur le banc au moyen du système engrenage et crémaillère.

– Chariot transversal : Positionné perpendiculairement par rapport au traînard. Il supporte le

petit chariot porte-outil.

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Chapitre I Etude bibliographique

19

– Chariot porte-outil : Il peut s'orienter sur 360°. Il sert au déplacement de l'outil pour de

petites longueurs (90 mm).

– Tourelle : Elle s'oriente elles aussi sur 360°. Elle sert à maintenir le porte-outil ou

directement l'outil lui-même.

– La boîte des avances et filetages : Située en-dessous de la poupée fixe. Elle commande par

un mouvement d'engrenages, la vitesse de rotation de la vis mère et de la barre de

chariotage.

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Chapitre I Etude bibliographique

20

I.6.2 Réglage de la poupée mobile

I.6.3 Réglage du petit chariot

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Chapitre I Etude bibliographique

21

I.7. LES OUTILS

I.7.1 Définition

Les outils sont des morceaux d'acier affûtés d'une certaine manière plus durs que le métal à

usiner et ce pour permettre l'usinage de ces différents métaux.

Morceaux d'acier, soit :

– acier rapide (trempé)

– barreaux traités

– carbure métallique (plaquettes)

– stellites

– céramiques

Nous utiliserons des outils en barreaux traités et aussi des outils plaquettes.

I.7.2 L'affûtage des outils.

L'outil sera affûté en tenant compte principalement de sa géométrie et spécialement les angles

– L'angle dépouille (a) : qui évite le talonnage et favorise la pénétration de l'outil dans la pièce.

– L'angle tranchant (b) : c'est la partie de l'outil qui pénètre dans la matière et procède à la

séparation et au cisaillement du copeau.

– L'angle d’attaque (c) : sert à l'évacuation du copeau.

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Chapitre I Etude bibliographique

22

Ces angles varient en fonction de la matière à usiner et leur somme vaut toujours 90 ° (sauf

dans le cas d'outil à pente négative).

Voici un tableau montrant la variation de l'angle tranchant en fonction de la matière à usiner :

I.7.3 L’outil de coupe et son utilisation

Il existe une multitude d'outils. Appliquez-vous à retenir les principaux, c'est-à-dire ceux que

l'on utilisera pour l'exécution des exercices qui vous seront proposés.

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Chapitre I Etude bibliographique

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Chapitre I Etude bibliographique

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Chapitre I Etude bibliographique

25

I.7.4 Constitution des outils

Les outils en pièce prismatique a section carrée ou rectangulaire:

Avantages :

– Tenue de coupe jusqu'à 530 °C

– Vitesse de coupe supérieure à celle admise pour l'acier rapide.

I.7.4.1 meilleures conditions d’utilisation de l’outil.

– Ne pas dépasser la vitesse de coupe imposée,

– Régler votre outil à bonne hauteur,

– Éviter les porte-à-faux,

– Ne pas le laisser tomber.

Outil réglé correctement

Outil mal réglé

0,8 % de carbone

4,5 % de chrome

19 % de tungstène

1,6 % de vanadium

12 % de cobalt

I.8. DEFINITION DE LA VITESSE DE COUPE

I.8.1 Définition

La vitesse de coupe correspond au chemin parcouru en mètres par un point pris sur la

Circonférence de la pièce et ce pendant une minute. L'unité de la vitesse de coupe est donc le

m/min.

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Chapitre I Etude bibliographique

26

Calculs vitesse de coupe moyenne pour un outil en acier rapide :

I.8.2 Facteurs influençant le choix de la vitesse de coupe

– La matière à usiner : acier doux, acier dur, fonte,...

– Matière constitutive des outils : acier rapide, stellite,...

– Lubrification des outils lors de l'usinage (abaissement de la température)

– Puissance moteur du tour

– La section du copeau (profondeur de coupe et avance)

– Nature de l'opération (ébauche, finition, filetage)

– Rigidité de la pièce et de l'outil

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Chapitre I Etude bibliographique

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– Durée de coupe.

N.B. : Nous utiliserons une vitesse de coupe de 30 m/min (outils en barreaux traités) et de 60

m/min (outils à plaquettes).

I.8.3 Abaque donnant la vitesse de rotation (N) en fonction de la vitesse de

coupe (Vc) et du diamètre (D)

I.8.4 Tableau donnant l'avance (mm/tr) en fonction de la profondeur de

coupe (mm) et de la puissance (CV)

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Chapitre II La Rugosité de Surface

28

Chapitre II

La Rugosité de Surface

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Chapitre II La Rugosité de Surface

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II. 1. Généralité

Une surface réelle usinée n'est jamais parfaite, elle présente toujours des défauts par suite des

erreurs systématiques d’imperfections, admissibles dans la fabrication.

Les défauts peuvent être de forme (défauts macro-géométriques, ondulations) déjà étudiés

dans la partie « contrôle du plan » ou de petits défauts (défauts micro-géométriques) désignés

plus communément sous le nom de rugosité.

Ces deux types de défauts peuvent être distingués de la manière suivante, en considérant le

schéma (fig.1), relatif à l'état de surface

Figure II.1 l’amplitude d’usinage.

- L : Longueur.

- H : hauteur d'onde.

- h : hauteur de rugosité.

- Si L/H = 50 à 1000 on a une ondulation.

- Si L/H < 50, on a une rugosité.

Donc la rugosité ou l'état de surface est caractérisée par des défauts de surfaces de faibles

amplitudes.

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Chapitre II La Rugosité de Surface

30

II.2 Les défauts de surface

La norme NF E 05-515 distingue six ordres de défauts de surface, du plus grand au plus petit :

1. Écart de forme (échelle macroscopique) : défaut de planéité, de rectitude, de circularité.

2. Ondulation (échelle macroscopique) : l'écart entre les crêtes est compris entre 0,5 et 2,5mm

3. Stries et sillons (défauts périodiques ou pseudopériodiques, échelle microscopique) l'écart

entre les crêtes est inférieur ou égal à 0,5 mm.

4. Défauts localisés (échelle microscopique) : marque d'outil, arrachement, fente, piqûre

5. Structure cristalline (échelle méso-scopique).

6. Réseau cristallin (échelle nano-scopique).

Tableau II.1 : les défauts macroscopiques et microscopiques [4]

Désignation Causes

défauts de forme et

de

position

Pendant l'usinage et après l’usinage etc.

macrographiques ondulation

périodique

Fraisage : pas de l'ondulation = avance

par tour de fraise, vibrations, pièce et outil,

etc.

strie - sillon, rugosité

périodique

Stries et sillons dus à l'avance de l'arête

coupante de l'outil : lubrification,

lubrification,

vibrations

micrographiques

arrachement, fentes,

marques d'outil,

piqûres, etc.

Qualité de l'affûtage de l'outil.

Hétérogénéité du matériau usiné.

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Chapitre II La Rugosité de Surface

31

Il existe 4 ordres pour caractériser l’état de surface, (au plus l’ordre augmente au plus les

Défauts étudiés sont petits) qui sont les suivants :

II.2.1. Ordre 1 : écart de forme ou de position (ligne moyenne)

Figure II. 2. Défauts d’ordre 1 [4]

L’ordre 1 est représenté par la ligne moyenne

Les différents types de défauts représentés par l’ordre 1 sont :

Les défauts de planéité

Les défauts de rectitude

Les défauts de circularité

L’influence de ces défauts à lieu au niveau de :

L’étanchéité : Statique (pas de mouvement entre les pièces)

Dynamique (mouvement entre deux pièces)

Les frottements : Roulement, Glissement S Durée de vie des organes

Les causes de ces défauts sont :

La déformation de la pièce avant usinage dans son système d’ablocage S La déformation de la

pièce au cours de l’usinage due à l’effort exercé par L’outil sur la pièce ou due à la mauvaise

inclinaison de l’outil.

La déformation de la pièce après démontage (contraintes internes (ex : Température)

La déformation de l’outil machine due à l’action de la pièce sur l’outil.

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Chapitre II La Rugosité de Surface

32

Les défauts au niveau des guidages.

L’évaluation de la surface :

Discontinue: Comparateur (maillage) Machine à mesurer tridimensionnelle Continue :

Palpage, interférométrie

On peut également utiliser un marbre ou calibre ou une bague

II.2.2 Ordre 2 : Ondulations périodiques

Figure II.3 Défauts d’ordre 2 [4]

L’influence de ces défauts est le même que pour l’ordre 1

Les causes de' ces défauts sont les phénomènes vibratoires basse fréquence, ces derniers se

traduisent par un manque de rigidité au niveau de :

La pièce, due à un mauvais équilibrage du montage sur le porte pièce

L’outil, dû à une dent cassée au niveau de la fraise par exemple La machine

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Chapitre II La Rugosité de Surface

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II.2.3. Ordre 3 : stries ou sillons

Figure II.4 Défauts d’ordre 3 [4]

L’influence de ces défauts à lieu au niveau de :

L’étanchéité : Statique (pas de mouvement entre les pièces) Dynamique (mouvement entre

deux pièces)

Les frottements fluides

Les problèmes de revêtement (peinture...)

Les causes de ces défauts sont :

Les phénomènes vibratoires hauts fréquence

Les stries ou sillons dus au passage de l’outil (r)

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Chapitre II La Rugosité de Surface

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II.2.4. Ordre 4 : Arrachement de matière

Figure II.5 Défauts d’ordre 4 [4]

L’influence de ces défauts est le même que pour l’ordre 3

Les causes de ces défauts sont :

Le mauvais affûtage de l’outil

Chocs de l’outil sur la pièce (au montage par exemple)

Empreinte du système de serrage

II.3 Différents types de lignes

La direction générale du profil est équivalente à la ligne des moindres carrés du profil.

II.3.1 Longueur de base, d’évaluation

La longueur de base est définie par l’outil de mesure (notée 1)

La longueur d’évaluation est la longueur totale à mesurer (notée L)

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Chapitre II La Rugosité de Surface

35

II.3.2 Lignes de référence

Ce sont les lignes à partir desquelles les paramètres du profil sont déterminés :

Les lignes moyennes : Moyennes arithmétique

Moyenne des moindres carrés

Les lignes enveloppes : Enveloppe supérieure

Enveloppe inférieure

II.3.3 La ligne moyenne arithmétique

C’est la ligne de référence qui a la forme du profil géométrique et qui divise le profil de telle

Sorte qu’à l’intérieur de la longueur de base (L) la somme des aires entre elle et le profil soit

égale de part et d’autre :

II.3.4 La ligne des moindres carrés

C’est la ligne de référence qui a la forme du profil géométrique et qui divise le profil de telle

Sorte qu’à l’intérieur de la longueur de base (L) la somme des carrés des écarts entre elle et le

Profil soit minimale de part et d’autre

Figure II.6 profilographe d’une surface[4]

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Chapitre II La Rugosité de Surface

36

Figure II.7 Ligne des moindres carrés [4]

II. 3.5 La ligne enveloppe supérieure

C’est la somme des segments de droite qui joignent les points les plus hauts des

saillies Locales du profil.

II.3.6 La ligne enveloppe inférieure

C’est la somme des segments de droite qui joignent les points les plus bas des creux locaux

du Profil. Le problème est que tous les points ne sont pas pris en compte (très aléatoire).

Figure II.8 ligne enveloppe inferieure et supérieure [4].

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Chapitre II La Rugosité de Surface

37

II.4 Paramètres de rugosité uni-dimensionnelle

Les paramètres de rugosité uni-dimensionnelle standardisés peuvent être évalués

avec l'outil rugosité.

La texture uni-dimensionnelle est séparée en ondulation (la composante de basse

fréquence définissant la forme globale) et la rugosité (la composante de haute

fréquence) à la fréquence de coupure. Celle-ci est spécifiée en unités de fréquence

de Nyquist, c'est-à-dire qu'une valeur de 1.0 correspond à la fréquence de Nyquist.

Dans les formules qui suivent, nous supposons que la valeur moyenne de rj est

nulle, c'est-à-dire que nous avons

II.4.1 Paramètres d'amplitude de rugosité

Rugosité moyenne Ra

Normes : ASME B46.1-1995, ASME B46.1-1985, ISO 4287-1997, ISO

4287/1-1997.

Ecart moyen arithmétique. Il s'agit de l'écart moyen de tous les points du

profil de rugosité par rapport à une ligne moyenne sur la longueur

d'évaluation

Une manière plus ancienne de spécifier une plage de Ra s'appelle RHR. Il

s'agit d'un symbole placé sur un dessin et spécifiant la valeur minimale et

maximale de Ra.

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Chapitre II La Rugosité de Surface

38

Rugosité moyenne quadratique Rq

Normes : ASME B46.1-1995, ISO 4287-1997, ISO 4287/1-1997.

Moyenne quadratique des écarts de hauteur sur la longueur d'évaluation et

mesurés par rapport à la ligne moyenne

Hauteur maximale du profil Rt

Normes : ASME B46.1-1995, ISO 4287-1997.

Hauteur crête-à-crête maximale. Il s'agit de la valeur absolue entre les

hauteurs maximum et minimum

Profondeur minimale des vallées Rv, Rm

Normes : ASME B46.1-1995, ASME B46.1-1985, ISO 4287-1997, ISO

4287/1-1997.

Vallée la plus profonde. Il s'agit de la profondeur de la vallée la plus

profonde du profil de rugosité sur la longueur d'évaluation

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Chapitre II La Rugosité de Surface

39

Hauteur maximale des pics Rp

Normes : ASME B46.1-1995, ASME B46.1-1985, ISO 4287-1997, ISO

4287/1-1997.

Pic le plus élevé. Il s'agit de la hauteur du pic le plus élevé du profil de

rugosité sur la longueur d'évaluation

Amplitude moyenne Rtm

Normes : ASME B46.1-1995, ISO 4287-1997.

Rugosité crête-à-crête moyenne. Elle est déterminée par la différence entre le

pic le plus élevé et la vallée la plus profonde sur plusieurs échantillons le

long de la longueur d'évaluation

où Rvm et Rpm sont définis plus bas.

Pour les profils de données elle est basée sur cinq longueur d'échantillon

(m = 5). Le nombre d'échantillons correspond à la norme ISO.

Profondeur moyenne des vallées Rvm

Normes : ISO 4287-1997.

Profondeur de vallée moyenne basée sur une vallée par longueur

échantillonnée. La vallée la plus profonde est déterminée pour cinq

longueurs échantillonnées (m = 5) puis ces valeurs sont moyennées

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Chapitre II La Rugosité de Surface

40

Hauteur moyenne des pics Rpm

Normes : ISO 4287-1997.

Hauteur de pic moyenne basée sur une vallée par longueur échantillonnée.

La vallée la plus profonde est déterminée pour cinq longueurs

échantillonnées (m = 5) puis ces valeurs sont moyennées

Profondeur de rugosité de base R3z

Normes : ISO 4287-1997.

Distance entre le troisième plus haut pic et la troisième plus basse vallée. Un

pic correspond à une portion de la surface située au-dessus de la ligne

moyenne.

Profondeur de rugosité moyenne R3zISO

Normes : ISO 4287-1997.

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Chapitre II La Rugosité de Surface

41

Distance entre le troisième plus haut pic et la troisième plus basse vallée par

longueur échantillonnée. La profondeur de rugosité de base est déterminée

pour cinq longueurs échantillonnées puis les valeurs obtenues sont

moyennées.

Hauteur maximale moyenne Rz

Normes : ISO 4287-1997

Moyenne des valeurs absolues des cinq plus hauts pics et des cinq plus

basses vallées sur la longueur d'évaluation.

Amplitude crête-à-crête moyenne RzISO

Normes : ISO 4287-1997.

Rugosité crête-à-crête moyenne basée sur un pic et une vallée par longueur

échantillonnée. L'amplitude la plus élevée est déterminée pour cinq

longueurs échantillonnées puis ces valeurs sont moyennées. Elle est

identique à Rtm.

Fonction de distribution d'amplitude

Normes : ISO 4287-1997.

La distribution d'amplitude est une fonction de donnant la probabilité qu'un

profil de la surface ait une certaine hauteur z pour toute position x.

Distribution d'amplitude cumulée

Normes : ISO 4287-1997.

La distribution d'amplitude cumulée est liée à la distribution d'amplitude, il

s'agit de la distribution de probabilité cumulée correspondante et elle a un

intérêt bien plus grand pour caractériser un état de surface. La distribution

d'amplitude cumulée est l'intégrale de la distribution d'amplitude.

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Chapitre II La Rugosité de Surface

42

Asymétrie Rsk

Normes : ISO 4287-1997.

L'asymétrie est un paramètre décrivant la forme de la distribution

d'amplitude. Il s'agit d'une mesure de la symétrie de la variation d'un profil

autour de sa ligne moyenne

Kurtosis Rku

Normes : ISO 4287-1997.

Le kurtosis est un paramètre de forme de la distribution d'amplitude. Il s'agit

de l'uniformité de la distribution d'amplitude, ou de manière équivalente de

l'aplatissement du profil.

[5]

II.4.2 Principaux paramètres de la rugosité

Un grand nombre de critères sont définis dans la normalisation pour caractériser une rugosité.

En pratique, dans un profil et sur une longueur considérée, seuls trois d'entre eux sont retenus:

- "Ra": écart moyen, c'est la moyenne arithmétique des valeurs absolues des écarts,

entre les pics et les creux. "Ra" mesure la distance entre cette moyenne et la ligne centrale.

On admet couramment que cette notion synthétise approximativement les différents

paramètres intéressés dans la rugosité.

- "Rt": écart total, c’est la dénivellation la plus importante entre le plus haut sommet

d'un pic et le fond le plus bas d’un creux.

- "Rz": régularité, c'est la moyenne des écarts totaux de rugosité "Rt" observés sur 5

longueurs [4].

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Chapitre II La Rugosité de Surface

43

II.4.3 Paramètres liés aux motifs et à la ligne enveloppe

Le motif est une portion de profil comprise entre deux pics, il est caractérisé par sa largeur ou

pas et par la profondeur de chacun de ses cotés [4],

Les paramètres liés aux motifs peuvent être évalués graphiquement en traçant la ligne

enveloppe supérieure et la ligne enveloppe inférieur.

Ces motifs déterminent la profondeur moyenne de rugosité R et son pas moyen AR voir

figure I.9

La ligne enveloppe supérieur permet de déterminer les motifs d’ondulation et de calculer la

profondeur moyenne d’ondulation W et son pas AW voir figure I.10.

Figure II.9 Paramètres d’ondulation [4]

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Chapitre II La Rugosité de Surface

44

Figure II.10 Paramètre liés aux motifs[4]

II.4.4 Paramètres liés à la ligne moyenne

La référence pour le calcul des paramètres dans la définition ISO 4287/1, est la ligne des

moindres carrés calculée sur une longueur de base, la valeur moyenne des valeurs trouvées

sur cinq longueurs de base.

Les principaux paramètres liés à la ligne moyenne sont indiqués comme suit :

Au niveau de la longueur de base :

Figure II.11 Paramètre lies a la longueur de bas [4]

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Chapitre II La Rugosité de Surface

45

Rpj : distance entre la ligne des saillies et la ligne moyenne

Raj : écart moyen arithmétique du profil

Ry : distance entre la ligne des saillies et la ligne des creux

Rp : Représente la moyenne des Rpj

Rt : c’est le plus grand des Ry (Ry étant dans la longueur de base, on choisit le plus grand Ry

compris dans la longueur d’évaluation). On considère que Rt est plus au moins équivalente à

Ry

Rmax : c’est le plus grand écart entre une saillie et un creux consécutif

Au niveau de la longueur d’évaluation

Figure II.12 Paramètres liés à la longueur d’évaluation [4]

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Chapitre II La Rugosité de Surface

46

Paramètres liés à la distribution d’amplitude

Ces paramètres sont calculés soit sur le profil total sur toute la longueur d’évaluation L, soit

sur le profil de rugosité sur une longueur qui peut être plus grande que la longueur de base.

Distribution d’amplitude

C’est la fonction de densité de probabilité des points du profil. La forme de cette distribution

peut être caractérisée par les paramètres Rq, Sk, et Ek correspondant aux moments centrés

d’ordre 2,3 et 4, qui sont utilisés en tribologie pour simuler dans les modèles mathématiques

le comportement de la surface [8],

Taux de portance Tp représenté par la courbe D’Abbott-Firestone, c’est la courbe cumulée de

distribution d’amplitude en fonction de la profondeur de coupe (c) elle représente le

Pourcentage réelle qui porterait sur une surface plane après usure hypothétique égale à

(c) voir figure I.13

Figure II.13 Paramètres liés à la distribution d’amplitude [4]

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Chapitre II La Rugosité de Surface

47

C : ( nm ) profondeur de coupe

Lci : longueur de coupe élémentaire

P : (%) densité de probabilité des points du profil

Pt : profondeur totale du profil

Tp (C) : taux de longueur portante (% de longueur portante après une usure hypothétique

égale à (C)

D’où l’on peut mettre en évidence ces paramètres de surface dans les calculs d’un contact

mécanique, donc connaitre la topographie de surface est devenu un élément important en

tribologie.

II.4.5 Mesure de la rugosité

Lorsque les comparaisons visuelles et tactiles ne pas sont suffisantes pour distinguer une

différence de rugosité entre deux surfaces, on utilise un rugosimètre qui détermine de manière

sûre et précise un certain nombre de paramètres de rugosité (Ra, Rz...). Parmi les applications

industrielles nécessitant l’utilisation d’un rugosimètre on peut citer les domaines suivants |4]

• Mécanique; l'optimisation de la rugosité permet un meilleur ancrage mécanique,

notamment au sein de dispositifs où les forces de friction jouent un rôle fonctionnel

prépondérant (ex: cônes morses).

• Qualité: l'utilisation d'un rugosimètre permet le contrôle de la qualité de finition en

bout de chaîne de production, permettant de détecter et de corriger d’éventuels

problèmes survenus durant l'usinage.

Figure II.14 Rugosimètre

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Chapitre II La Rugosité de Surface

48

II.5 Généralité sur les techniques d’amélioration des états de surface

II.5.1 La Rectification

La rectification d'une pièce mécanique est une opération destinée à améliorer son état de

surface.

Les deux techniques principales sont la rectification plane et cylindrique.

Figure II.15 opération de la Rectification

II.5.2 Principe de La Rectification

La rectification s'effectue sur une machine-outil conçue à cet effet : la rectifieuse. Il s'agit

de rectifier donc d'approcher une surface d'une forme parfaite (en général : plan, cylindre de

révolution ou cône).

La rectification est souvent utilisée dans le but de préparer des surfaces frottantes, par

exemple la portée d'un arbre qui tournera dans un palier lisse ou dans un joint d'étanchéité.

Elle peut également être utilisée pour donner un profil particulier à la pièce lorsque la meule a

été au préalable usinée au profil complémentaire.

La rectification plane consiste en un meulage horizontal de la pièce de façon à éliminer à

plusieurs reprises des couches de matériau allant de 20 à 40 micromètres (0,0005 à 0,001

pouce). Ici, la pièce effectue un mouvement de va et vient longitudinal (qui peut être combiné

à un balayage transversal pour rectifier une largeur supérieure à la largeur de la meule).

De même, la rectification double face consiste à rectifier les deux faces de la pièce en même

temps.

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Chapitre II La Rugosité de Surface

49

Dans le cas de la rectification cylindrique, la pièce tourne sur elle-même en effectuant sa

course parallèlement à l'axe de la meule.

Aujourd’hui, avec l’apparition des nouveaux procédés d’usinage à grande vitesse, on voit

également apparaître un nouveau procédé appelé rectification grande vitesse.

Contrairement à l'usinage traditionnel (enlèvement de copeaux par outils coupant), la

rectification permet des usinages de précision dimensionnelle élevée grâce au principe de

l'usinage par abrasion. Dans la plupart des cas de rectification, les rectifieuses ont besoin

d'utiliser un liquide de refroidissement et d'arrosage pour arroser la meule et les pièces afin ne

pas faire des brulures sur les pièces produites ce liquide refroidi les pièces pour ne pas avoir

un mauvais état de surface.

Mâtereaux

Il est possible de rectifier :

Acier classique non trempé

Acier trempé jusqu'à 70 HRC

Acier chromé dur

Céramique

Carbure

Plastique

II.5.3 Avantage de la rectification

Possibilité de s'attaquer aux matériaux les plus durs

Pouvoir atteindre des tolérances dimensionnelles de l'ordre du micromètre (0,001 mm) et

donc d'usiner des pièces plus précises

Obtenir un état de surface poussé (< 0,1 Ra) [6].

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Chapitre II La Rugosité de Surface

50

II.5.4 Superfinition

La superfinition est une action d'usinage qui vise à obtenir des pièces de très haute qualité, au-

delà des capacités de la rectification.

Elle opère sur deux caractères :

la forme de la surface obtenue en définitive : l'usinage à l'outil laisse sur la surface un

certain nombre de raies ou de stries (que le rodage masque partiellement).

la structure superficielle du métal usiné : l'usinage à l'outil conduit à de grandes élévations

de température pouvant atteindre 1 000 °C à l'extrémité de l'outil ; celui-ci arrache, d'autre

part, des éléments de copeaux ; il en résulte une détérioration superficielle due à

la fusion de particules de métal qui se ressoudent ensuite.

À cela s'ajoute l'agglutination de corps étrangers : limailles, lubrifiant, saletés, etc., qui

contribuent à former une structure superficielle fragile et peu homogène, appelée couche de

Beilby.

La superfinition consiste à enlever la couche de Beilby, de manière à faire disparaître les

stries et les défauts géométriques

La différence essentielle entre superfinition et rectification porte sur le mouvement de coupe

de l'abrasif. L'action très rapide de la meule est remplacée par celui d'une pierre abrasive à

mouvement rectiligne alternatif. Ce mouvement de vibration a une fréquence d'environ 25

coups par seconde et une amplitude de 1 à 5 mm. L'abrasif travaille à faible vitesse (10 à 20

m/min, contre 3000 m/min en polissage).[7]

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Chapitre II La Rugosité de Surface

51

II.7 Avantages de la lubrification

Figure II.16 liquide de coupe [7]

Un liquide de coupe, et plus généralement un fluide d'usinage, est un liquide refroidissant et

lubrifiant conçu spécialement pour le travail et l'usinage des métaux. Il existe différents types

de fluides d'usinage, parmi lesquels on retrouve les huiles, les émulsions, les aérosols, l'air et

d'autres gaz. L'utilisation de ces fluides améliore le travail et les procédés d'usinage des

matériaux métalliques. Deux exceptions existent cependant : la fonte et le laiton qui sont

usinés à sec.

On fait appel à un fluide d'usinage pour :

maintenir la pièce en cours de travail à une température stable (fonction critique lorsque

les tolérances de fabrication sont réduites).

maximiser la durée de vie de l'outil de coupe en lubrifiant l’arête de coupe et en réduisant

le phénomène de copeau rapporté

prévenir l'usure de la machine utilisée

assurer aux opérateurs de bonnes conditions de travail

II.7.1 Fonctions assurées par les fluides d'usinage (lubrification)

II.7.2 Maintien en température

Le travail des métaux génère de la chaleur à cause du frottement de l'outil sur la pièce et de

l'énergie dissipée par la déformation du matériau. L'air ambiant est un mauvais refroidisseur pour

l'outil de coupe car il conduit peu la chaleur (conductivité thermique faible).

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Chapitre II La Rugosité de Surface

52

II.7.3 Lubrification

En plus du refroidissement les liquides de coupe aident l'usinage en lubrifiant l'interface entre

l'outil et la pièce . En diminuant le frottement à cette interface, ils diminuent la création de

chaleur. Cette lubrification permet également de prévenir l'adhésion du copeau sur l'outil qui

risquerait d'affecter la surface usinée.

II.7.4 Évacuation des copeaux

Dans l'industrie de grande série, le liquide de coupe permet également d'évacuer les copeaux

de la zone de coupe vers un dispositif de centralisation des copeaux.

II.8 Composition des fluides d'usinage

Les fluides d'usinage sont utilisés pour de très nombreuses opérations d'usinage, ce qui

explique leurs compositions très variées. Ils sont en général élaborés par des formulateurs, qui

font appel à de nombreux produits de base (composés type huile minérale, issus de la

distillation du pétrole, graisses animales, huiles végétales ou autres matières premières).

On peut distinguer parmi ces fluides

les huiles entières

les fluides de type émulsion

les fluides type micro-émulsion

les fluides synthétiques

II.8.1 huiles entières

Huiles minérales, additives ou non

II.8.2 fluides de type émulsion

Les fluides de type émulsion contiennent en général:

une base type huile minérale ou alkylbenzène

un émulgateur

un agent anti-corrosion

des additifs type extrême pression

des bactéricides et/ou des fongicides

des agents anti-mousses

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Chapitre II La Rugosité de Surface

53

de l'eau

Ces fluides sont fournis sous forme de concentrés qu'il faut diluer dans l'eau avant emploi (2 à

10 % habituellement).

II.8.3 fluides de type micro-émulsion

Leur composition est assez voisine des fluides type émulsion. Ils comprennent en général

une base huile minérale ou alkylbenzène

un émulgateur anti-corrosion

des additifs antimousse

des additifs extrême-pression (non obligatoirement)

des bactéricides et/ou fongicides

un solvant

de l'eau

Ils sont fournis ici encore sous forme de concentrés à diluer dans l'eau (1,5 à 5 %)

II.8.4 fluides synthétiques

Risques liés aux fluides d'usinage

Au cours de l'usinage, les fluides se chargent non seulement en métaux, plus ou moins solubilisés,

mais aussi en composés indésirables (issus de la dégradation thermique du fluide) et, surtout en

cas d'utilisation de fluides aqueux, en contaminants biologiques (moisissures, bactéries, etc.).

Les opérations d'usinage émettent des aérosols, dont l'inhalation peut être à l'origine de diverses

affections respiratoires. On retrouve en effet dans l'air les composés évoqués ci-dessus, dont

certains sont des cancérogènes 1 ou des allergisants respiratoires.

Par ailleurs, le contact cutané avec ces mêmes fluides est susceptible de provoquer des dermatites

ou des lésions eczématiformes 2.

Il convient donc

de vérifier régulièrement la qualité des fluides utilisés.

d'assainir les postes de travail, à l'aide notamment de ventilations efficaces.

d'éviter tout contact cutané avec ces produits. [8]

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Chapitre III Partie Expérimental

54

Chapitre III

Partie Expérimental

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Chapitre III Partie Expérimental

55

III. Partie expérimentale:

III.1. expériences et équipements utilisés :

Cette série d'expérience concerne l'usinage d'un Arbre en acier de construction,

par un outil en carbure métallique. Les variables considérées sont la vitesse de

coupe (Vc), l'avance par tour (f) et la profondeur de passe (ap). Les paramètres

de sortie sont les composantes de l'effort de coupe et les critères de rugosité de

la surface usinée.

III.1.1.Routage d’usinage

Chariotage : opération 1.

Selon le routage d’usinage, l’opération de chariotage avec les paramètres

indiqués dans le tableau ci-dessous nous permettent d'étudier la variation de la

rugosité de la surface usinée en fonction de la vitesse de coupe, de l'avance et

de la profondeur de passe (le tableau récapitulatif 01)

Essai 01 1 2 3 4 5

Vc, [m/min] 76 96 122 152 190

f, [mm/tr] 0.11 0.11 0.11 0.11 0.11

ap, [mm] 1 1 1 1 1

Essai 02 1 2 3 4 5

Vc, [m/min] 76 96 122 152 190

f, [mm/tr] 0.22 0.22 0.22 0.22 0.22

ap, [mm] 1 1 1 1 1

Essai 03 1 2 3 4 5

Vc, [m/min] 76 96 122 152 190

f, [mm/tr] 0.52 0.52 0.52 0.52 0.52

ap, [mm] 1 1 1 1 1

Tableau I : Variation de la vitesse de coupe , la profondeur de passe et l’avance

par tour .Selon le régime de coupe indiqué ci-dessus.

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Chapitre III Partie Expérimental

56

III.1.2. équipements utilisés :

Machine outil utilisée, Tour universel

L'usinage est réalisé sur un tour à charioter et à fileter de la société Tchèque

« TOS-TERENCIE »

III.1.3. Matériau a usiner

Nous avons utilisé comme matière en œuvre , un acier faiblement allié de

nuance « «35 NCD 16 », dont les propriétés chimiques et mécaniques sont

présenter ci-dessus

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Chapitre III Partie Expérimental

57

III.1.4.Propriétés de la matière

Très grande trempabilité (auto-trempant).

Haute résistance à la fatigue et aux surcharges.

Très grande commodité de traitement.

Très faibles déformations après traitement.

III.1.5.Condition d’utilisation

La trempabilité de cet acier, pratiquement sans limite, et sa grande ténacité le font choisir pour

des pièces fortement sollicitées ou très ouvragées, quelles que soient leurs dimensions.

Il est généralement utilisé à sa dureté maximale (simple revenu de détente) avec une très haute

limite élastique (1300 à 1600 Newton/mm2), car il possède une remarquable résilience à ce

niveau. Pour traitement à 1000/1200 Newton/mm2, on lui préfère toutefois le 30NCD16.

Organes de transmission, pignons, arbres, frettes, pour l'aéronautique, les machines-outils et la

mécanique générale.

III.1.6.Traitement thermique

Chauffer à 850/875 °C et tremper à l'air, ou à 800/820 °C et tremper à l'huile. Le revenu est

généralement une simple détente à 200 °C pendant 1 heure minimum, pour obtenir la plus

haute limite élastique possible. Toutefois, on peut également pratiquer un revenu à 550/650

°C suivant caractéristiques désirées, pour obtenir le meilleur compromis de résistance et de

ténacité.

III.1.7.Caractéristiques

Valeurs garanties à l'état de livraison, prélevées à 12,5 mm de la surface

La pièce est sous forme d’un arbre de diamètre D= 43.2 mm, et de longueur

L = 200 mm.

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Chapitre III Partie Expérimental

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Fig01. Pièce à usiner

Fig02. Opération de chariotage

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Chapitre III Partie Expérimental

59

III.2 .Outil de coupe utilisé: outil a charioter et couder

La plaquette de coupe utilisée est de forme carré en carbure de désignation

GC3015(K10), fourni par Sandvik. Le porte outil est de désignation 306

RWIDIA TT 40 avec une géométrie de la partie active matérialisée par les

angles suivants:

α : 4°

γ : 12°

ψ1 : 74°

III.3.Rugosimètre utilisé :

Pour la mesure des différents critères de rugosité (Ra, Rt et Rz), nous avons

utilisé un rugosimètre surftest SJ-301 assisté par une imprimante Type :

(Mitutoyo), (fig00.). Ce dernier est constitué d'une pointe en diamant (palpeur),

avec un rayon de pointe de 5ìm se déplaçant linéairement sur la surface mesurée.

Fig03. Dispositif pour mesurer la rugosité

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Chapitre III Partie Expérimental

60

III.4.Résultats expérimentaux :

III.4.1.Influence des paramètres du régime de coupe, en chariotage, sur

l'état de surface obtenue :

Selon le tableau obtenue des valeurs relevée lors de l’usinage des essai (1) et

(2) on trace le graphe de Ra en fonction de la vitesse.

Les trois droites obtenus nous donnent une idée sur la vitesse à choisir pour

l’usinage et l’obtention d’une meilleur rugosité de la surface.

Opération d’usinage 1 : avec : a = 0.11 mm et p = 1mm

Nombre de tour n = 560tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 2.77 16.63 12.07 3.41

2 2.80 14.43 11.63 3.55

3 2.67 16.15 11.47 3.31

Moyen 2.75 15.74 11.72 3.42

Nombre de tour n = 710 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 2.69 13.57 11.12 3.23

2 2.44 12.72 10.58 2.94

3 2.70 13.75 11.05 3.23

moyen 2.61 13.35 10.92 3.16

Nombre de tour n = 900 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 2.97 16.65 11.70 3.61

2 2.56 14.41 11.15 3.13

3 2.72 15.48 11.55 3.31

moyen 2.75 15.51 11.47 3.35

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Chapitre III Partie Expérimental

61

Nombre de tour n = 1120 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 2.35 12.38 10.64 2.84

2 2.41 12.64 10.78 2.89

3 2.38 12.93 10.61 2.89

moyen 2.38 12.65 10.68 2.87

Nombre de tour n = 1400 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 2.43 13.55 10.73 2.95

2 2.66 14.14 11.35 3.21

3 2.64 13.90 11.47 3.18

moyen 2.58 13.86 11.18 3.11

Opération d’usinage 2: avec : a = 0.22 mm et p = 1mm

Nombre de tour n = 560tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 3.21 11.35 3.80 15.66

2 3.26 9.66 3.86 14.89

3 3.86 10.71 3.40 14.16

moyen 3.44 10.57 3.69 14.90

Nombre de tour n = 710 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 2.48 9.60 15.66 3.02

2 2.55 9.86 14.89 3.07

3 2.50 9.23 14.16 3.03

moyen 2.51 9.49 14.90 3.04

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Chapitre III Partie Expérimental

62

Nombre de tour n = 900 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 2.48 9.93 11.93 2.98

2 2.38 9.38 11.20 2.89

3 2.45 9.55 11.66 2.95

moyen 2.44 9.62 11.60 2.94

Nombre de tour n = 1120 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 2.43 10.09 11.42 2.91

2 2.41 9.70 11.87 2.91

3 2.44 9.96 11.92 2.93

moyen 2.43 9.92 11.74 2.92

Nombre de tour n = 1400 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 2.39 9.98 11.24 2.99

2 2.40 9.85 11.48 2.90

3 2.45 9.70 12.10 2.97

moyen 2.41 9.84 11.60 2.95

Opération d’usinage 3 : avec : a = 0.52 mm et p = 1 mm

Nombre de tour n = 560tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 4.49 21.33 15.69 5.45

2 4.74 23.46 17.89 5.74

3 4.55 22.87 17.73 5.61

moyen 95.4 555.. 71571 .55

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Chapitre III Partie Expérimental

63

Nombre de tour n = 710 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 4.56 20.54 17.40 5.41

2 4.61 20.93 18.84 5.47

3 4.62 20.05 18.14 5.91

moyen 9550 515.1 71575 .595

Nombre de tour n = 900 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 4.31 19.89 17.28 5.16

2 4.16 20.32 17.35 5.05

3 4.51 20.09 18.17 5.10

moyen 95.5 51517 7155 .571

Nombre de tour n = 1120 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 4.65 19.98 18.44 5.42

2 4.41 20.06 18.19 5.24

3 4.51 20.14 18.27 5.31

moyen 95.5 51515 715. .5.5

Nombre de tour n = 1400 tr/mn

Ra Ry Rz Rq

1 4.45 19.70 18.91 5.27

2 4.21 18.86 17.29 4.99

3 4.29 19.02 17.91 5.08

moyenne 95.7 74574 7151. .577

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Chapitre III Partie Expérimental

64

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

560 710 900 1120 1400

Essai 1

Essai 2

Essai 3

III.4.2 La courbe de la fonction F(v)

Figure 04 : Evolution de la rugosité en fonction de la vitesse

1 2 3 4

5

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Chapitre III Partie Expérimental

65

Interprétation :

A partir du graphe obtenue ƒ(Ra) = ƒ(V) , on peut déduire que les droites de

l’essai (1) et l’essai (2) se rencontrent au point « 2 », la vitesse du point 2

d’abscisse (710 , 2.5) est une vitesse favorable , qui peut être utilisée pour les

deux valeurs données. On peut aussi prendre le point « 5 » comme point

commun aux deux valeurs d’essai (1) et (2). Sur ce on remarque que aux points

« 2 » et « 5 » Ra sont identique.

En ce qui concerne les valeurs obtenus pour l’usinage (3),Ra=4,5 um.ce dernier

peut etre négliger suite aux valeurs excessives. Et ne peut etre utiliser.

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Chapitre III Partie Expérimental

66

Tableaux 1-15 selon nombre de tour n et l’avance f .

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Conclusion Générale

66

Conclusion Générale

Dans ce mémoire, nous avons présenté nos travaux de rugosité et montré l’importance

et l’impacte de l’avance pour l’obtention d’un bon état de surface.

Pour l’optimisation de la performance d’usinage nous avons réalisé des expériences

basées sur le choix de deux variables constantes qui sont la vitesse de rotation et la profondeur

de coupe on a fais varier la vitesse d’avance V(a).

Notre expérience consiste à l’utilisation de d’un pallié de nuance 35 NCD16.

Au terme de cette étude on a conclu que l’avance est un paramètre influant sur la

rugosité.

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Références Bibliographiques

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Références Bibliographique

[1] http://fr.wikipedia.org/wiki/Usinage

[2] Rami Mohammad, etude de l’évolution des caractéristiques des plaquettes de coupe en

tournage à sec. mise en place de critères d’aide à la décision du changement de plaquette.

application au cas de l’ébauche de turbines de pompage, thèse de doctorat 2011, département

génie mécanique , l'Université Toulouse III - Paul Sabatier.

[3] Bentaleb Fayçal, Impact du phénomène de coupe sur la géométrie des outils de

coupe ,these de magister 2007 département de mécanique, Faculté des Sciences de l’ingénieur,

Université Mentouri – Constantine

[4] bourbia mounira ,influence des procédés d’usinage sur les rugosités de surface et leurs

répercussions sur un contact mécanique, thés magister 2009, Département de Mécanique,

Faculté des sciences de l’ingénieur ,Universté Badji Mokhtar.

[5] http://gwyddion.net/documentation/user-guide-fr/roughness-iso.html

[6] http://fr.wikipedia.org/wiki/Rectification_(m%C3%A9canique)

[7] http://fr.wikipedia.org/wiki/Superfinition

[8] http://fr.wikipedia.org/wiki/Liquide_de_coupe