Impact du revêtement sur le comportement à l’usure et sur la rugosité de la surface usinée en fraisage frontal de l’acier C18

Abstract

Cette étude est basée sur une analyse expérimentale des performances de coupe de plaquettes de fraisage en carbure métallique ISO P35. La première série est non revêtue et l’autre revêtue avec une simple couche de (TiN). Les essais sont réalisés en fraisage à l’aide d’une fraise à surfacer de type tourteau à huit dents lors de l’usinage de l’acier ISO C18. L’objectif est le suivi, d’une part de l’évolution de l’usure en dépouille de ces plaquettes en fonction du temps, et d’autre part de la rugosité en fonction des conditions de coupe et de l’usure. Les résultats expérimentaux obtenus permettent d’établir des modèles mathématiques exprimant la relation qualitative et quantitative entre les éléments du régime de coupe et les paramètres technologiques exprimés par la durée de vie (T) et la rugosité arithmétique de la surface usinée (Ra). L’analyse des résultats a fait ressortir que les plaquettes revêtues sont de trois à quatre fois plus performantes. Ce qui permet également d'obtenir des surfaces usinées de meilleure qualité. En effet, la valeur de Ra est réduite de moitié pour les régimes à grandes vitesses de coupes et faibles avances.

Mots clés: Fraisage; carbures métalliques; revêtements d’outils; usure; acier ISO C18; Rugosité.

This study is based on an experimental analysis of cutting performances for two nuances of metallic carbides. The first carbide insert is uncoated and the second is coated with one layer of (TiN). The tests are realized under face milling of ISO C18 steel using a surfacing cutter with eight teeth. The objective of this study is to follow the evolution of tool wear according to time and to assess roughness according to both cutting conditions and wear rates. The results allowed establishing mathematical models relating the work conditions and the technological parameters such as tool life and machined surface roughness (Ra). Analysis of the results showed that the coating inserts have 3 to 4 times better performance in terms of tool life in comparison with the uncoated ones. In terms of surface quality, the value of the absolute roughness is reduced by half under high cutting speeds and small feed rates per tooth.

Keywords: Face milling; metallic carbides; tool coatings, wear; steel C18; roughness.