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وزارة التعليم العالي و البحث العلمي BADJI MOKHTAR ANNABA-UNIVERSITY جامعت باجي

وزارة التعليم العالي و البحث العلمي BADJI MOKHTAR ANNABA-UNIVERSITY جامعت باجي مختارعنابت UNIVERSITE BADJI MOKHTAR ANNABA FACULTE DES SCIENCES DE L’INGENIORAT DEPARTEMENT DE GENIE MECANIQUE MEMOIRE PRESENTE EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME DE MASTER INTITULE DOMAINE : SCIENCES ET TECHNOLOGIE FILIERE : GENIE MECANIQUE SPECIALITE : PRODUCTIQUE MECANIQUE PRESENTE PAR : SOUALAH MOHSSIN DIRECTEUR DU MEMOIRE: Dr. NEHAL ABD ELAZIZ DEVANT LE JURY PRÉSIDENT : Pr. BOUCHELAGHEM ABD ELAZZIZ Université Badji Mokhtar Annaba EXAMINATEURS : Dr. MEKHILEF S. Université Badji Mokhtar Annaba Mr. AYAD A. Université Badji Mokhtar Annaba Année: 2016/2017 L’influence des paramètres de coupe sur l’état de surface lors de l’usinage de l’acier XC55 Remerciements Mon remerciement s’adresse en premier lieu à ALLAH le tout puissant pour la volanté, la santé et la patience qu’il m’a donnée durant ces longues années. Je tiens aussi à remercier mon encadreur Dr. NEHAL ABDELAZZIZE qui m’a apporté une aide précieuse, je lui exprime ma gratitude pour sa grande disponibilité, ainsi que pour sa compréhension et les encouragements qu’il m’a apportés. Je remercie tout particulièrementMonsieur le professeur A. Bouchlaghem, Maitre de conférence au Département Génie Mécanique et président du jury. AinsiMonsieurMEHILAF S, Maitre de conférence du Département Génie Mécanique. Mes vives remerciements vont à Monsieur AYAD .A Mr de au Département Génie Mécanique. Mes remerciements aussi s’adressent à tous Les enseignants du Département de Génie Mécanique. En fin Mes remerciements vont à ma famille et mes amis pour son soutien morale et financière durant cette formation. Liste des tableaux Liste des tableaux Tableau III .1 : composition chimique…………………………………………………………….61 Tableau III .2. Condition d’essai 1.......................................................................................66 Tableau III .3.: condition d’essai 2…………………………………………………………….67.68 Tableau III.4.Tableau des valeurs de la rugosité (Ra) lors de l’usinage à sec à l’essai 1..69 Tableau III.5.Tableau des valeurs de rugosité (Ra) relevées lors de l’usinage aveclubrification de l’essai 1………………………………………………………………………………71 Tableau III.6.Tableau des valeurs de la rugosité (Ra) lors de l’usinage à sec à l’essai ……72 Tableau III.07 : Tableau des valeurs de rugosité (Ra) relevées lors de l’usinage avec lubrification de l’essai 2………………………………………………………………………………73 Liste de figures Chapitre I :Etude Bibliographique Figure I.1 système bouclé [1]………………………………………………………………………...03 Figure I.2 les fonctions d’assurions de situation d’usinage [1]…………………………………04 Figure I.3 les mouvements relatif entre la pièce et l’outil [2]…………………………………...04 Figure I.4 phénomène de coupe [2]…………………………………………………………………05 Figure I.5.Arêtes et parties actives d’un outil de tournage [3]………………………………….07 Figure I.6.Principaux plans de l’outil en main. [4]…………………………………………….…08 Figure I.7. Mouvements de l’outil et de la pièce en tournage. [2]………………………………09 Figure I.8.Domaines d’emploi des divers matériaux à outil coupant [4]………………………12 Figure I.9Fraiseuse conventionnelle [3]………………………………………………………..…13 Figure I .10Fraiseuse et tour en CN [3]………………………………...…………………………14 Figure I.11.Manivelle [3]…………………………………………………………………………..…14 Figure I.12.Boite vitesse [3]……………………………………………………………………….…15 Figure I.13. Présentation des axes de mouvement [3]……………………………………………16 Figure I.14les défirent outils de tournage [3]………………………………………………….…16 Figure I.15Chemin d’un tour parallèle[3]……………………………………………………..…18 Figure I.16Dimensions de coupe dans le cas de tournage. [4]……………………………...…20 Figure I.17.vitesse de coupe. [4]………………………………………………………………...…20 Figure I.18 Vitesse d’avance Va. [4]………………………………………………………………22 Figure I.19. Différente types d'avance [3]…………………………………………………………23 Figure I.20Représentation de la profondeur de passe p. [3]……………………………………24 Figure I.21Le chariotage cylindrique et conique [5]………………………………………….…24 Figure I.22.Dressage extérieur et intérieur [5]……………………………………………………25 Figure I.23.Le perçage [5]……………………………………………………………………………25 Figure I.24.L'alésage cylindrique et conique[5]………………………………………………….26 Figure I .25.Le rainurage intérieur et extérieur [5]………………………………………………26 Liste de figures Figure I .26.Le tronçonnage [5]…………………………………………………………………..…26 Figure I.27.Le filetage intérieur et extérieur[5]………………………………………………..…27 Figure I .28.Les outils à charioter. Epaulement conique et épaulement droit [5]……….…28 Figure I.29.Le dressage extérieur cylindrique et conique[5]……………………………………28 Figure I.30.Le dressage intérieur [5]…………………………………………………………….…29 Figure I.31Alésage cylindrique et alésage conique[5]………………………………………..…29 Figure I.32Différents outils à charioter et dresser[5]……………………………………………30 Figure I.33Divers outils à aléser et dresser[5]……………………………………………………30 Figure I.34Les outils à rainurer[5]………………………………………………………….31 Figure I.35Outil à tronçonner[5]……………………………………………………………31 Chapitre II : La Rugosité de Surface Figure II.1 Profil de surface[7]……………………………………………………………………...35 Figure II.2 Les types de défauts de surface [7]………………………………………………...…36 Figure II.3Défauts d’ordre 1[7]…………………………………………………………………….36 Figure II.4 motif d’ondulation……………………………………………………………………….37 Figure II.5Profil « redressé »……………………………………………………………………..…38 Figure II.6 profondeur d’aplanissement de rugosité : Rp ; écart moyen par rapporte à la linge moyenne de rugosité : Ra [7]………………………………………………………………………….38 Figure II.7 arrachement de matière[7]………………………………………………………39 Figure II.8 la ligne moyenne[7] …………………………………………………………………….40 Figure II.9 la présentation de la longueur de base[7]……………………………………………40 Figure II.10Ligne des moindres carrés [8]……………………………………………………….41 Figure II.11 rugosité moyenne Ra [6]……………………………………………………………….42 Figure II.12Hauteur maximale du profil Rt [6]…………………………………………………....43 Figure II.13 Hauteur maximale moyenne Rz[6]………………………………………………..…44 figure II.15 profil total caractérisé par les critères :Wi,Wmax,AW)i et Rmaxet largeur d’entaille Liste de figures [7]…………………………………………………………………………………………………….…..45 Figure II.16 Paramètre lies a la longueur de bas [8]…………………………………………….46 Figure II.17 Paramètres liés à la longueur d’évaluation [7]…………………………………...48 Figure II.18 Paramètres liés à la distribution d’amplitude [8]………………………………...49 Figure II.19 symbole graphique de l’état de surface [6]……………………………………....50 Figure II.20Exemple de symbolisation [6]………………………………………………….51 Figure II.22Rugosimètre[1]……………………………………………………………………...…53 Figure II.23 opération de la Rectification [6]…………………………………………………….53 Figure II.24opération de Superfinition [10]……………………………………………………….55 Figure II.25 opération de galetage [1]…………………………………………………………..…56 Figure II.25 liquide de coupe [11] ……………………………………………………….………..57 Chapitre IIIPartie Expérimentale Figure III.1 : Tour universel à charioter CAZENEUVE HB575…………………………….…62 Figure III.2 : outil « CERATIZIT » TCMT 16T308EN………………………………………..…63 Figure III.3.dessin de définition de la pièce………………………………………………………64 Figure III.4.la pièce…………………………………………………………………………………..64 Figure III.05. Dispositif pour mesurer la rugosité…………………………………………….…65 Figure III.06.palpeur de rugosimétre…………………………………………………………….65 Sommaire SOMMAIRE Introduction……………………………………………………..………………………01 Chapitre I Etude Bibliographique I.1 Généralité sur L’usinage ………………………………….………………..…….03 I.2 situation de la pièce sur la machine ……………………….……………………03 I.3 Les paramètres de coupe …………………………………………………………04 I .3.Généralité ………………………………………………………………………….04 I .3.2 La notion de copeau minimum ……………………………..…………………05 I .3.3 Les critères de choix ……………….……………………………………….…05 I.4.L’outil de coupe …………………………………………………………………..07 I .4.1 Géométrie des outils de coupe ……………………………………………….08 I .4.2Les angles de coupe …………………………………………………………….08 I.5.Matériaux utilisés pour les outils ……………………………………………….10 I .6 Choix du matériau de l’outil de coupe ………………………………………..12 I .7Revêtements ………………………………………………………………………..12 I .8 Machine-outil ……………………………………………………………………..13 I .8.1 Les types de machine –outil …………………………………………………..13 I .8.2Le type de commande ………………………………………………………...…14 I .8.3 Machine- outil à commande numérique…………………………………..…15 I .9 le tournage………………………………………………………………………….15 I .9.1 Définition………………………………………………………………………..15 I .9.2Machine-outil …………………………………………………………………….17 I .9.3 Classification des machines de tour………………………………………….18 Sommaire I .9.4 Régime de coupe en tournage …………………………………………………19 I .9.5 Les définitions des principales opérations de tournage …………………...24 Chapitre II La Rugosité de Surface II .1. Généralités sur les états de surface : …………………………………………34 II .2 Rugosité :………………………………………………………………………..34 II .3 Les défauts d’états de surface………………………………………………....35 II .3.1 Ordre 1 : défauts de forme : ordre 1………………………………………36 II .3.2 Ordre 2 : défauts macrographiques, ondulation :………………………37 II .3.3 Ordre 3 : défauts micrographiques, rugosité :…………………………..38 II .3.4 Ordre 4 : arrachement de matière :…………………………………….…39 II.4 Différents types de lignes :…………………………………………………….40 II .4.1 Longueur de base, d’évaluation :………………………………………….40 II .4.2 Ligne de référence : …………………………………………………………..41 II .4.3 La ligne enveloppe supérieure …………………………………………..…41 II.4.4 La ligne enveloppe inférieure ………………………………………………...42 II .5 Paramètres de rugosité uni-dimensionnelle :……………………………….42 II.5.1 Paramètres d'amplitude de rugosité : …………………………………….42 II.5.2 Principaux paramètres de la rugosité : …………………………………….42 II .5.3 Paramètres liés aux motifs et à la ligne enveloppe :…………………..…47 II .5.4 Paramètres liés à la ligne moyenne : ……………………………………..48 II .6 Les spécificationsnormalisées ……………………………………………….49 II.7.Mesure de la rugosité : ………………………………………………………...51 II .8.Généralité sur les techniques d’amélioration des états de surface………...52 II .8.1 .La Rectification………………………………………………………………53 II.8.2 Principe de La Rectification : …………………………………………….…54 II.8.3 Avantage de la rectification………………………………………………….54 Sommaire II .8.4. Superfinition :………………………………………………………………..55 II .8.5. Galetage : ……………………………………………………………………55 II .8.6.Rodage : ……………………………………………………………………….56 II .9.Avantages de la lubrification…………………………………………………..57 II.9.1 Fonctions assurées par les fluides d'usinage (lubrification)…………….57 II.9.2 Maintien en température……………………………………………………..57 II.9.3 Lubrification…………………………………………………………………..57 II .10.4 Évacuation des copeaux………………………………………………58 II.10Composition des fluides d'usinage………………………………………..…58 II.10.1 huiles entières………………………………………………………………..58 II.10.2 fluides de type émulsion……………………………………………………58 II.11.3 fluides de type micro-émulsion :…………………………………………..58 II.11.4 fluides synthétiques :……………………………………………………..…59 Chapitre III Partie Expérimentale III.1. expériences et machines-outils utilisés :……………………………....61 III.2 Mâtereaux utilisé :……………………………………………………………….61 III.2.1. analyse chimique moyenne : ………………………………………….61 III 2.2.Propriétés physique et mécanique :…………………………………...61 III.2.3.Caractéristiques :………………………………………………………..61 III.3. machine-outil utilisés :…………………………………………………...62 III.4.Outil de coupe utilisé:……………………………………………………………62 III 5.Régime de coupe :………………………………………………………….63 Sommaire III 6.Présentation de l’éprouvette :…………………………………………………..63 III.7.Rugosimètre utilisé :……………………………………………………………..64 III 8.La vitesse de coupe Vc :………………………………………………………....65 III.8.Résultats expérimentaux ……………………………………………………..…66 III.8.1.Routage d’usinage …………………………………………………………….66 III .8.2Discussions : …………………………………………………………………...74 III.9. Conclusion :……………………………………………………………………..75 Chapitre I Etude Bibliographique 2 Chapitre I Etude Bibliographique Chapitre I Etude Bibliographique 3 I.1 Généralité sur L’usinage : L'usinage c’est l’ensemble des activités et des moyens mis en œuvre pour permettre la création de bienmatériels ,produire c’est transformer Au sens industriel, la production est définie comme étant un flux c’est –à-dire un écoulement organiséorienté, qu’il faudra gérer. L’usinage est un ensemble d’opération de réalisation d’une pièce selon un routage d’usinage bien déterminé. Procédé et routage d’usinage à suivre pour la réalisation d’une pièce complète Le Produit ce qui (ousera) fourni à l’utilisateur pour répondre au besoin de l’entreprise. Pour commercialiser un article l’entreprise emploi, l’expression ˂ produit fini ̎˃ [1] I.2 situation de la pièce sur la machine Les cinq éléments qui interviennent généralement dans une système d’usinage sont : Figure I.1 système bouclé [1] Machine-outil Port e- pièc e Pièce Outil Porte-outil Chapitre I Etude Bibliographique 4 Dans toute situation d’usinage, il faut assurer deux fonctions principales : . Figure I.2les fonctions d’assurions de situation d’usinage [1] cette technique, nous permet d’obtenir des pièces avec précision. Lors de l’usinage d’une pièce, l’enlèvement de matière est réalisé par la composition de deux mouvements relatifs entre la pièce et outil. le mouvement de coupe (vitesse de coupe Vc) et le mouvement d’avance (vitesse d’avance Va).[2] Figure I.3les mouvements relatif entre la pièce et l’outil [2] I.3 Les paramètres de coupe : I .3.1 Généralité : uploads/Litterature/ soualah-mohssin.pdf