Etude Du Comportement A L’usure Des Materiaux De Coupe Modernes En Tournage Dur

Résumé: Les outils de coupe en céramique mixte à base d'alumine et de carbure de titane (Al2O3 + TiC) ainsi que les CBN à base de nitrure de bore cubique et carbonitrure de titane sont largement convoités pour les opérations d’usinage des matériaux très durs et dans des conditions sévères. Ainsi, les objectifs de cette recherche se résument à étudier d'une part, l'effet des conditions de travail sur l'usure des matériaux de coupe modernes comme la céramique mixte (CC650), le nitrure de bore cubique (CBN7020) ainsi que le carbure métallique revêtu (GC3015). D'autre part, l'impact des conditions de coupe et de l'usure des outils sur la qualité des surfaces usinées est abordé en terme de rugosité. Des essais d'usure de longue durée ont été réalisés sur deux nuances d'acier (100Cr6 et X200Cr12) qui sont difficilement usinables de part leur dureté avoisinant un niveau de 60HRC. Lors de l’usinage de l’acier 100Cr6, les résultats des tenues montrent qu'à la même vitesse de 90 m/min, le ratio TCBN/TCC650 n’est que de 6,57 en comparaison avec le ratio TCBN/TGC3015 qui est de 38,33. Cependant, le ratio TCC650/TGC3015 donne une faible valeur de 5,8. Aux vitesses de coupe supérieures à 120 m/min, le CBN dépasse largement la céramique mixte en durée de vie et en qualité de surface. Les états de surfaces obtenues sont comparables à celles de la rectification dont la plage de Ra en µm est de 0,2 à 1,6. Une relation entre la rugosité de la surface usinée et l'usure VB de l’outil a été mise en évidence sous la forme d'une équation puissance. Cette dernière permet de décrire l'évolution de la rugosité à différentes vitesses de coupe. Ce travail présente également l'influence des conditions de coupe ainsi que celle de l'usure sur les efforts de coupe. L'usinage des aciers 100Cr6 et X200Cr12 s'est caractérisé par une génération de chaleur intense, principalement véhiculée par le copeau, et qui n'a pas affecté thermiquement la surface usinée de la pièce. Des modèles mathématiques exprimant la relation entre les éléments du régime de coupe et les paramètres technologiques (durée de vie, rugosité et effort de coupe) ont été proposés.

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