Modélisation par la méthode des éléments finis du contact de l’outil de coupe avec la pièce à usiner lors d’une opération de fraisage

Abstract

Le fraisage constitue l’un des procédés de fabrication les plus essentiels et les plus répandus dans l’industrie, grâce à son efficacité à améliorer la qualité de la surface obtenue. Cependant, ce procédé peut engendrer des problèmes thermiques, tels qu’une élévation excessive de la température de l’outil et une accélération de l’usure de la matière usinée. Pour répondre à ce problème et assurer la fabrication de pièces de bonne qualité tout en augmentant la durée de vie de l’outil, il faut suivre une méthode claire qui prend en compte toutes les étapes, depuis la préparation de la matière première jusqu’à la finition de la pièce. La modélisation du processus de coupe est très importante, surtout pendant la finition, car c’est elle qui donne à la surface la plupart de ses propriétés, et cette étape utilise surtout des techniques d’usinage. Dans cette étude, nous avons réalisé une simulation du fraisage à l’aide du logiciel “ANSYS 2021”, en utilisant un outil en acier rapide (ARS) et une pièce en acier XC48, dans le but de déterminer les températures et leur répartition dans la zone de coupe pendant le processus. Nous avons également réalisé une expérimentation pratique en utilisant une caméra thermique à infrarouge afin de suivre et déterminer les températures ainsi que leur répartition dans la zone de coupe pendant le processus. Par la suite, les résultats de la simulation seront analysés et comparés à ceux de l’expérimentation pratique, dans le but d’évaluer l’effet des paramètres de coupe tels que la vitesse de coupe (𝑉 𝑐 ) et l’avance (𝑓) sur la répartition de la température lors du processus de fraisage. Notre objectif est d’acquérir une meilleure compréhension des phénomènes thermiques lors du processus de fraisage, afin de fournir des informations utiles pour l’optimisation des procédés de fabrication dans l’industrie.