"Contribution à la modélisation de la qualité géométrique de surfaces générées en perçage vibratoire - Application au cas de pièces aéronautiques en alliage titane TiAl6V4"
Cette thèse a été réalisée dans le cadre d'un partenariat avec la société TIVOLY, au sein du laboratoire LTDS dans les locaux de l’Ecole Centrale de Lyon – ENISE.
La soutenance a eu lieu le Vendredi 5 février 2021 à 9h00.
Vous trouverez ci-dessous le résumé des travaux qui ont été présentés.
L’utilisation du perçage vibratoire à oscillations forcées s’est largement répandue dans l’industrie aéronautique ces dernières années. Cette technologie permet une bonne fragmentation du copeau et limite la production de chaleur, en particulier lors du perçage des alliages de titane. Le perçage vibratoire est souvent utilisé sur des machines de type Unités de Perçages Automatisées (UPA). Ces dispositifs offrent peu de rigidité radiale. Ainsi la combinaison d’une machine flexible et d’une coupe discontinue induit un risque important d’oscillations radiales du foret lors des différentes phases du perçage qui, in fine, se traduit par des écarts géométriques sur la cylindricité et la dimension des perçages générés.
L’obtention d’une bonne qualité géométrique des perçages à l’aide de ces dispositifs relève d’un ensemble de facteurs en interaction, tels que l’affûtage de la pointe du foret, la cinématique particulière de l’opération liée à l’utilisation du perçage vibratoire, les caractéristiques mécaniques du matériau percé, et les caractéristiques de la machine employée pour réaliser l’opération.
Les travaux présentés dans cette thèse se composent de deux parties. La première partie vise à caractériser la géométrie des surfaces. Une méthode originale, ayant un fort pouvoir discriminant, est proposée. Elle permet d’identifier les paramètres critiques qui contrôle la dynamique du procédé. La mise en œuvre de cette méthode a permis de montrer sa capacité à quantifier l’influence du guidage du foret (canon) et l’influence de l’affûtage de l’amincissement d’âme du foret.
La seconde partie du travail s’attache à proposer une modélisation analytique de la dynamique du procédé de perçage vibratoire prenant en compte la répartition des efforts le long des arêtes de coupe, et plus particulièrement au centre de l’outil (amincissement d’âme). L’objectif de ce modèle analytique est de prédire les déplacements latéraux de la pointe de l’outil lors de la phase de pénétration en pleine matière, compte tenu de l’impact majeur de cette étape dans la maîtrise de la qualité géométrique des trous.