Hostname: page-component-78c5997874-m6dg7 Total loading time: 0 Render date: 2024-11-10T11:58:38.722Z Has data issue: false hasContentIssue false

Usinage de l'acier 100Cr6 trempé par un outil en nitrure de bore cubique

Published online by Cambridge University Press:  28 September 2005

Mohamed Athmane Yallese
Affiliation:
Laboratoire Mécanique et Structures (LMS), Université du 8 mai 1945, BP 401, Guelma 24000, Algérie
Lakhdar Boulanouar
Affiliation:
Laboratoire de Recherche Mécanique des Matériaux et Maintenance Industrielle (LR3MI), Université Badji Mokhtar, Annaba, BP 12, Annaba 23000, Algérie
Kamel Chaoui
Affiliation:
Laboratoire de Recherche Mécanique des Matériaux et Maintenance Industrielle (LR3MI), Université Badji Mokhtar, Annaba, BP 12, Annaba 23000, Algérie
Get access

Abstract

Cette étude est concernée par le tournage dur de l'acier de roulement 100Cr6 en utilisant un outil en nitrure de bore cubique (CBN7020). Des essais de laboratoire ont été planifiés pour investiguer l'effet de la vitesse de coupe sur les différentes formes de l'usure de l'outil. Ensuite, une autre série d'expériences a été dédiée à l'étude de la rugosité obtenue en fonction des paramètres de coupe. La relation entre la rugosité de la surface usinée et l'usure en dépouille correspondante de l'outil a été mise sous la forme d'équations puissance pour décrire l'évolution de la rugosité à différentes vitesses de coupe allant jusqu'à 350 m.min-1. La comparaison des rugosités (Ra et Rt) en fonction de l'avance en tant que paramètre d'influence prépondérante a montré que le modèle à une variable (f) décrit d'une manière excellente les résultats expérimentaux alors que le modèle général à trois variables (Vc, f, ap) reste satisfaisant et très bien apprécié par le coefficient de détermination. Pour la rugosité moyenne, le modèle théorique surestime les valeurs de Ra avec une divergence notable à 0,2 mm.tr-1 alors que la rugosité totale est sous-estimée aux faibles valeurs de l'avance, ce qui donne lieu à des prédictions théoriques en deçà des attentes et conforte expérimentalement les modèles sous forme puissance proposés. Bien que la quantité de chaleur dégagée soit importante au vu des températures mesurées sur le copeau, la surface usinée n'a pas été thermiquement affectée.

Type
Research Article
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2004

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

Schultz, H., State of the art of high speed machining, First french and german Conference on high speed machining (1997) 17
www.trametal.com, Usinage dur et à grande vitesse : PCD et CBN deviennent tenaces, La Revue Technique du Travail des Métaux (2003) 712
H. Pastor, The evolution of cutting tool materials, Bulletin du Cercle d'Études des Métaux, n° 13, Novembre 1996, 7.1–7.11
G. Schneider Jr, Cutting tool applications, Chapitre 1, Prentice-Hall Publication, 2002, pp. 2–65
Brandt, G., Gerendas, A., Mikus, M., Wear mechanisms of ceramic cutting tools when machining ferrous and non-ferrous alloys, J. Europ. Ceram. Soc. 6(5) (1990) 273290 CrossRef
Senthil Kumar, A., Raja Du, A.rai, T. Sornanakumar, Machinability of hardened steel using alumina-based ceramic cutting tools, Int. J. Refrac. Metals & Hard Mater. 21 (2003) 109117 CrossRef
P. Chancel, Les nouveaux outils coupants, CETIM Informations, 147, Février 1996
Hug, J.L., Tournage des métaux durs, Machine de production 110 (1995) 1719
Ferreira, J.R., Coppini, N.L., Levy Neto, F., Caracteristics of carbon-carbon composite turning, J. Mater. Process. Technol. 109 (2001) 6571 CrossRef
Poulachon, G., Moisan, A., Performance evaluation on hardened steel-PCBN tool pair in high speed turning, Matériaux et Techniques 1–2 (2003) 2334 CrossRef
Chou, Y.K., Hard turning of M50 steel with different microstructures in continuous and intermittent cutting, Wear 225 (2003) 13881394 CrossRef
Nabahani, F., Wear mechanisms of ultra-hard cutting tools materials, J. Mater. Process. Technol. 115 (2001) 402412 CrossRef
Konig, K., Machining of hard materials, Annals of the CIRP (1984) 417427 CrossRef
Zoya, Z. A., Krishnamurthy, R., The performance of CBN tools in the machining of titanium alloys, J. Mater. Process. Technol. 100 (2000) 8086 CrossRef
Luo, S.Y, Lias, Y.S, Tsai, Y.Y, Wear characteristics in turning high hardness alloy steel by ceramic and CBN tools, J. Mater. Process. Technol. 88 (1999) 114121 CrossRef
Sharman, A.R.C., Aspinwall, D.K., Dewew, R.C., Bowen, P., Workpiece surface integrity considerations when finish turning gamma titanium aluminide, Wear 249 (2001) 473481 CrossRef
Joshi, S.S., Ramakrishnan, N., Ramakrishnan, P., Analysis of chip breaking during orthogonal machining of Al/SiCp composites, J. Mater. Process. Technol. 88 (1999) 9096 CrossRef
Ren, X.J., James, R.D., Brookes, E.J., Wang, L., Machining of high chromium hardfacing materials, J. Mater. Process. Technol. 115 (2001) 423429 CrossRef
Norme Internationale ISO 3685-1977 (F), Tool-life testing with single-point turning tools, Première édition, 1977, pp. 5–15
I. Andonov, Y. Bekech, Analyse et synthèse des processus technologiques en construction mécanique, Technica, Sofia 1984
B. Clément, Design and analysis of experiments, Génistat Conseils Inc., 2000
Chou, Y.K., Chris, C.J., Barash, M.M., Experimental investigation on CBN turning of hardened AISI 52100 steel, J. Mater. Process. Technol. 124 (2002) 274283 CrossRef
G. Poulachon, Aspects phénoménologiques, mécaniques et métallurgiques en tournage CBN des aciers durcis, Thèse, ENSAM de Cluny, 1999
Kopac, J., Hardening phenomena of Mn-austenite steels in the cutting process, J. Mater. Process. Technol. 109 (2001) 96104 CrossRef
O'sullivan, D., Cotterell, M., Temperature measurement in single point turning, J. Mater. Process. Technol. 118 (2001) 301308 CrossRef
Bacci da, M. Silva, J. Wallbank, Cutting temperature prediction and measurement methods-a review, J. Mater. Process. Technol. 88 (1999) 195202 CrossRef
Ng, E.-G., Aspinwall, D.K., Brazil, D., Monaghan, J., Modelling of temperature and forces when orthogonally machining hardened steel, Int. J. Machine Tools and Manufacture 39 (1999) 885903 CrossRef
S. Enache, La qualité des surfaces usinées, Dunod, Paris, 1972
J. Calderon, Caractérisation dynamique du système pièce-outil-machine: Usinage des pièces minces, Thèse, INSA de Lyon, 1998
C. Bedrin, B. Roumesy, Usinage par outil coupant, Fascicule 1-2, INSA-Lyon, 1989
Thiele, J.D., Melkote, S.N., Effect of cutting edge geometry and workpiece hardness on surface generation in the finish hard turning of AISI 52100 steel, J. Mater. Process. Technol. 94 (1999) 216226 CrossRef
M. Kaufeld, S.Torbaty, Rationalisation de l'usinage très grande vitesse, SOFETEC, Paris, 1999