Maitrise de l'usinage des superalliages à l'aide d'outils innovants

Depuis quelques années, de nombreuses assistances à la coupe ont vu le jour et certaines ont à présent des niveaux de maturité suffisants pour être utilisés dans l’industrie. Leur rôle est, entre autres, une limitation de l’usure des outils, une amélioration de la fragmentation des copeaux obtenus par l’action d’un élément extérieur (HP - cryo…) Cependant, la plupart de ces assistances utilisent des éléments en contradiction avec les nouvelles nécessités environnementales. Afin de garantir une productivité adéquate, une des solutions peut être la répartition des contraintes thermomécaniques, de l’usure sur l’ensemble de l’arête de coupe. Cette distribution est rendue possible grâce aux outils à plaquettes rotatives. Ces dernières, cylindriques, en liaison pivot sur le porte-outil, peuvent tourner librement durant la coupe. Les travaux présentés dans cette thèse s’intéressent à l’identification de l’influence des conditions de coupe, de la macro et de la micro géométrie de l’outil sur la vitesse de rotation des plaquettes sur deux matériaux au comportement totalement différent : acier 300M et titane Ti5553. Le manque de données expérimentales dans la littérature et une analyse fine des liens entre la vitesse de rotation des plaquettes et les conditions d’entrée ne permettent pas, à ce jour, d’optimiser le paramétrage de ces outils. À cet effet et surtout afin de mieux identifier les phénomènes responsables de la rotation ou du freinage de la plaquette, un dispositif expérimental basé sur l’utilisation de vidéos issues d’un caméra hautes fréquences et un traitement spécifique des images ont été développés. Aussi, l’utilisation d’une plaquette cylindrique génère un chargement mécanique évolutif le long de l’arrête de coupe rendant difficile l’analyse. Afin de comprendre la distribution des contraintes et des composantes d’effort, un modèle de prédiction des efforts est présenté. Il se base sur la méthode de discrétisation de l’arête de coupe. Ce modèle permet de connaître la distribution des efforts de coupe sur l’arête de coupe. Finalement, les travaux de cette thèse s’intéressent aux liens entre efforts de coupe et rotation de la plaquette.