Modélisation numérique de la coupeétude de sensibilité des paramètres d'entrée et identification du frottement entre outil-copeau

Resumen

La modélisation numérique de la coupe, prenant en compte les non -linéarités des lois d'écoulement du matériau pièce et du contact outil-copeau, se présent comme un type de modélisation plus fine que la modélisation analytique. Elle permet d'accéder aux valeurs des variables thermomécaniques difficilement mesurables expérimentalement (températures, contraintes), mais aussi de mieux comprendre les phénomènes se produisant lors de l'usinage. Après la mise au point des modèles numériques 2D et 2D1/2 sur le logiciel d'élément finis Abaqus, cette thèse s'est attachée en premier lieu à une étude de sensibilité détaillée des paramètres d'entrée du modèle. Par la suite étant donnée l'importance observée du frottement outil-copeau, l'élaboration d'une méthodologie d'extraction de lois de frottement, à partir d'essais expérimentaux , a été abordée. Le modèle de la loi de frottement à coefficient variable en fonction du point de contact outil-copeau, permet de prendre en compte les effets de l'arête de coupe. Il permet de retrouver associé au modèle numérique mis au point, des efforts de coupe comparables à ceux déterminés expérimentalement. Par ailleurs ce modèle met en relief des différences remarquables dans les températures, par rapport au modèle à coefficient de frottement constant. Cependant malgré cette amélioration , on est encore incapable de discerner par analyse numérique un acier standard de son homologue à usinabilité améliorée. En effet l'emploi de lois de comportement matériaux et frottement outil-copeau, prenant en compte les aspects microstructuraux, s'avère maintenant indispensable pour que la simulation numérique puisse être considérée comme un outil précise de modélisation de la coupe.