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Prédiction du comportement dynamique du système de forage grande vitesse vibratoire

Published online by Cambridge University Press:  15 November 2010

Fabien Forestier ,
Vincent Gagnol ,
Pascal Ray  and
Henry Paris
Fabien Forestier*
Affiliation:
Clermont Université, IUT Montlucon, EA 3867, Laboratoire de Mécanique et Ingénierie, BP 2235, 03101 Montluçon, France
Vincent Gagnol
Affiliation:
Clermont Université, IFMA, EA 3867, Laboratoire de Mécanique et Ingénierie, BP 10448, 63000 Clermont-Ferrand, France
Pascal Ray
Affiliation:
Clermont Université, IFMA, EA 3867, Laboratoire de Mécanique et Ingénierie, BP 10448, 63000 Clermont-Ferrand, France
Henry Paris
Affiliation:
G-SCOP Laboratory, G-SCOP, 46 Av. Félix Viallet, 38031 Grenoble, France
*
a Auteur pour correspondance : fabien.forestier@moniut.univ-bpclermont.fr
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Abstract

Le Forage Grande Vitesse Vibratoire (FGVV) est un nouveau procédé de perçage qui permet de tripler la productivité des perçages profonds en supprimant les cycles d’évacuation des copeaux ainsi que la lubrification. Pour cela un porte-outil spécifique aété développé, qui entre en vibrations axiales auto-entretenues lors de la coupe et permet le fractionnement du copeau, facilitant ainsi sonévacuation. Pour anticiper uneéventuelle diminution de la durée de vie des roulements à billes de l’électrobroche résultant de ces vibrations, un modèle global du comportement dynamique du système tête vibratoire-électrobroche est présenté. Ce modèle est basé sur la modélisation du comportement des entités structurales par deséléments-finis de type « poutre-rotor» prenant en compte les effets dynamiques associés aux hautes fréquences de rotations de l’électrobroche, couplé à des modèles d’interfaces identifiés par la méthode de couplage de réceptance. Le modèle est validé à l’aide d’expérimentations qui montrent une bonne correspondance entre les résultats expérimentaux et numériques. Le modèle est ensuite utilisé pour calculer la durée de vie des roulements à billes de l’électrobroche lors de différentes opérations de perçage. L’influence de la fréquence de rotation et de l’avance sur la durée de vie des roulements estétudiée, permettant ainsi de faire ressortir des plages de fonctionnement optimal.

Keywords

Forage grande vitesse vibratoirecomportement dynamiquecouplage de réceptance des interfacesidentificationMachine tools dynamicscontact dynamicsparameter identificationreceptance couplingvibratory drilling
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 11 , Issue 6: VCB (Vibrations, Chocs et Bruits) , November 2010 , pp. 465 - 475
Copyright
© AFM, EDP Sciences 2010

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References

Références

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