MODELLING OF The EVOLUTION OF RUBBING

HAS INTERFACE TOOL-CHIP

 

MODELISATION  DE L’EVOLUTION DU FROTTEMENT

A L’INTERFACE OUTIL-COPEAU

 

H. El Moussami1*, L. Ezzine2

1 Equipe Mécanique et  Ingénierie Intégrée, Ecole Nationale Supérieure d’Arts et Métiers,

B.P. 4024, Béni M’Hamed, Meknès,  Maroc.

2 Equipe Modélisation, Commande des Systèmes et Télécommunications, Faculté des Sciences,

B.P. 12101, Zitoune, Meknès, Maroc.

* Corresponding author. E-mail: hajelmoussami@yahoo.com

Received: 11 September 2011; revised version accepted: 18 January 2012

 

Abstract

                To work out the sharp tools’ wear phenomena, the techniques’ progress of material’s abduction demands a more and more fine analysis of the tool’s behaviour, the work piece and the chip, as well as the other involved parameters. This is the machinability’s optimization worry. In fact, at the level of a machining operation, the chip’s formation generates a heavy friction in the secondary shearing zone. This friction causes the sharp tool’s wear and deterioration while it is creating a more or less higher temperature gradient.

     To study wear in the tool’s cutting side, it seemed interesting to characterize the friction between the tool and the chip. The objective is to find a model that accurately reproduces the influence of the cutting parameters (sliding speed and contact pressure), as well as the influence of the coating type used on the system’s tribological behaviour. In order to do that, a lathe is instrumented and dedicated to this study’s experimentation. This instrumentation allows controlling the contact pressure, the sliding speed, and the contact temperature.

 

Keywords:  Tribology; Wear; Secondary shearing zone; Sliding speed; Contact pressure; ARIMA model.

 

Résumé

La progression des procédés d’enlèvement de matière, exige une analyse de plus en plus fine du comportement de l’outil, la pièce et le copeau, ainsi que les autres paramètres mis en jeu, pour cerner les phénomènes d’usure des outils coupants. C’est le souci d’optimisation de ‘’l’usinabilité’’. En effet, au niveau d’une opération d’usinage, la formation de copeau génère un frottement sévère dans la zone de cisaillement secondaire, ceci  provoque une détérioration et une usure de l’outil coupant tout en créant un gradient de température plus ou moins élevé.

Pour étudier l’usure dans la face de coupe, il nous a semblé intéressant de caractériser le frottement outil/copeau. L’objectif est de dégager un modèle qui reproduit fidèlement l’influence des paramètres de coupe (vitesse de glissement et pression de contact), ainsi que celui du type de revêtement utilisé sur le comportement tribologique du système. Pour ce faire un tour est instrumenté et dédié à l’expérimentation de cette étude. Cette instrumentation permet le contrôle de la pression de contact, de la vitesse de glissement et de la température de contact. 

 

Mots-clés : Tribologie ; Usure ;  Zone de cisaillement secondaire ; Vitesse de glissement; Pression de contact ; Modèle ARIMA.


 

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