Experimental study and analytical modeling of turning process operations for improving the machinability of stainless steels.

Abstract

L'application de stratégies respectueuses de l'environnement au lieu de l'inondation conventionnelle dans l'usinage de matériaux difficiles à couper est devenue plus favorable. Partant de là, il semble important d'effectuer des expérimentations permettant d'étudier les effets des différents paramètres du processus de coupe sur les réponses mesurées dans le cadre des alternatives durables. Par conséquent, la recherche dans cette thèse se compose de trois étapes principales. Dans la première étape, la comparaison des performances des outils de coupe, à savoir le cermet (GC1525) et le carbure cémenté revêtu (GC1125) dans le tournage à sec de l'AISI 316L était la rationalité de cette étape. Les performances des outils de coupe ont été évaluées en termes de rugosité de surface (Ra), de force de coupe (Fz) et de durée de vie de l'outil. Ensuite, des modèles de régression pour les critères de sortie Ra et Fz ont été développés sur la base de la méthodologie de réponse de surface (RSM). En outre, le recuit simulé (SA) et l'algorithme génétique (GA) ont été utilisées pour l’optimisation mono-objectif puis l'algorithme génétique (GA) a été utilisées pour l’optimisation multi-objectif. A la fin de cette étape, les topographies de surface (3D) ont également été comparées. Dans la deuxième étape, les approches Taguchi et TOPSIS ont été appliquées pour déterminer une combinaison optimale de paramètres de coupe pendant le tournage à sec de l'AISI 316L (ASS) en utilisant une plaquette en cermet. La vitesse de coupe (Vc), l'avance (f), la profondeur de coupe (ap) et le temps d’usinage (tc) ont été sélectionnés comme quatre paramètres d'entrée. L'usure de dépouille (VB), la force de coupe tangentielle (Fz), la rugosité de surface (Ra) et le taux d'enlèvement de matière (MRR) ont été considérés comme les principales réponses du processus. Dans le troisième étape, une étude expérimentale a été menée du point de vue de l'analyse des performances des caractéristiques d'usinage lors du tournage de l'acier AISI 304 (ASS) dans des conditions de l’usinage à sec, de lubrification par quantité minimale (MQL) et de refroidissement lubrification par nanofluide et par nanofluide hybrides assistés par MQL en tenant compte de la rugosité de surface (Ra), des forces de coupe principales (Fc), de la température de coupe (T) et de l'usure de l'outil (VB).