Étude expérimentale des effets de l'outil de coupe, des conditions d'usinage et de lubrification sur la qualité de surface et le comportement en traction des pièces en alliages d'alluminium

Résumé

Dans l'industrie aéronautique et aérospatiale, une attention particulière a été donnée à la performance en service et la fiabilité des pièces. Cette performance est liée aux procédés de mise en forme qui ont été utilisés et surtout à l’intégrité de surface des pièces produites. Le but de ce travail est d’étudier et optimiser les paramètres d'usinage afin de garantir une meilleure qualité de surface des pièces. Des éprouvettes en alliages d’aluminium (AA2024-T4, AA6061-T6 et AA7075-T651) ont été usinées en tournage sous différentes conditions de coupe (vitesse d’avance et rayon du bec de l’outil) et sous modes de lubrification variés (sec, semi-sec et lubrifié) dans le but de déterminer les effets des conditions d’usinage sur la qualité des pièces et leur comportement en traction. Suite à une étude statistique basée sur la méthodologie des plans d’expériences, il a été constaté que la vitesse d’avance et le rayon du bec de l’outil sont les facteurs les plus significatifs influant sur la rugosité de surface, les contraintes résiduelles et le comportement en traction pour les trois matériaux étudiés. L’usinage à quantité minimale de lubrification s’est distingué par les meilleurs résultats pour toutes les réponses investiguées. Il a été observé que la rugosité de surface augmente avec la diminution du rayon du bec de l’outil et l’augmentation de la vitesse d’avance. Des contraintes résiduelles à tendance compressive ont été observées pour les plus faibles vitesses d’avance et les rayons du bec de l’outil les plus petits. Le comportement en traction s’est révélé plus dépendant du matériau que des conditions d’usinage. Des modèles empiriques de prédiction pour la rugosité de surface, les contraintes résiduelles, les limites élastiques, les contraintes ultimes et les résistances à la rupture ont été suggérés. Une optimisation des paramètres de coupe et des modes de lubrification a été proposée afin de garantir une meilleure qualité de surface et, par la suite, une meilleure performance en service des pièces.

Date	23 avr. 2015
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Victor Songmene (Directeur(-trice)), Mohammad Jahazi (Codirecteur(-trice)) & Jules Kouam (Codirecteur(-trice))