Heat flow modeling at interface insert-chip

in milling opération

 

Modélisation du flux de chaleur a l’interface plaquette-copeau dans une opération de fraisage

 

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: 23 December 2012; revised version accepted: 30 January 2013

 

Abstract

     To work out the sharp inserts wear phenomena, the optimization ‘usinability’ demands a more and more fine analysis of the tool’s behavior, the work piece and the chip, as well as the other involved parameters. In fact, at the level of a machining operation, the chip’s formation generates a heat flow and a higher temperature gradient in the interface insert-chip. This phenomenon cause the sharp tool’s wear and deterioration.

     The objective is to generate a model characterizing the heat flux at the interface tool-chip to optimize cutting parameters and the choice coating type used. For this purpose a non-destructive device for temperature measurement in the tool was realised and an experimental device allowing measuring and controlling the heat flux to estimate.

 

Keywords:  Heat flow; Modeling; Wear; Machining; Chips; Coating.

 

Résumé

     L’optimisation de ‘’l’usinabilité’’ exige une analyse 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 plaquettes coupantes. En effet la formation du copeau génère un flux de chaleur à l’interface plaquette-copeau et un gradient de température élevé, ceci  provoque une détérioration et une usure de l’outil coupant.

     L’objectif est de dégager un modèle caractérisant le flux thermique à l’interface plaquette/copeau pour optimiser les paramètres de coupe, ainsi le choix du revêtement utilisé. Nous réalisons pour cela un dispositif non-destructif de mesure de la température dans l’outil ainsi qu’un dispositif expérimental permettant de mesurer et de contrôler le flux de chaleur à estimer.

 

Mots clés : Flux de chaleur ; Modélisation ; Usure ; Usinage ; Copeau ; Revêtement.

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