Etude des efforts et de la température de coupe lors de tournage dur de l’acier AISI 52100 par un outil CBN

Abstract

Dans ce travail nous présentons les résultats théoriques et expérimentaux d’une étude dynamique de la coupe des métaux concernant la mesure des efforts et la température de coupe lors de l’usinage e l’acier à roulement AISI 52100 (60HRC) avec un outil en nitrure de bore cubique CBN 7020. Cette étude, basé sur des essais unifactoriel et multifactorielle (vitesse de coupe, avance et la profondeur de passe) permis la mise en évidence de l’influence des conditions de coupe sur les composantes de l’effort de coupe. Le traitement des résultats obtenus a permis la détermination des différents modèles qui expriment la relation entre les paramètres d’usinage étudiés et les composantes de l’effort de coupe. Nous nous somme également intéressés à l’étude de l’influence de l’usure en dépouille de la partie active de l’outil sur l’évolution des efforts de coupe permettant la proposition d’une relation puissance entre l’effort de coupe et l’usure puisque ces deux paramètres s’influencent mutuellement. Enfin, une analyse des différents résultats obtenus été effectuée.

Mots clés: Efforts de coupe; pression spécifique de coupe; usinage dur; CBN; conditions de coupe.

In the present work, theoretical and experimental results of dynamics study of metal cutting are presented. This investigation is concerned with the cutting force and temperature measurement during machining of hardened bearing steel AISI 52100 using a Cubic Boron Nitride tool CBN7020. The experimental tests based on both unifatorial and multifactirial methods whose parameters are cutting speed, feed rate and depth of cut led to the determination of the cutting conditions effects on cutting force components. The treatment of the results obtained allowed us the deduction of various models, which express the relation between the studied parameters of machining and the cutting force components. A study of the influence of the flank wear on the evolution of cutting force has also been carried out in order to develop a power relation between the cutting force and the flank wear. Finally, an analysis of the different obtained results has been made.

Keywords: Cutting force; Cutting specific pressure; hard machining; CBN; cutting conditions.