Étude des vibrations de pièce mince durant l'usinage par stéréo corrélation d'images

• Main Author: Wehbe, Toufic
• Language: fra
• Published: Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT 2010
• Subjects: [PHYS:MECA:GEME] Physics/Mechanics/Mechanical engineering; [PHYS:MECA:GEME] Physique/Mécanique/Génie mécanique; [SPI:MECA:GEME] Engineering Sciences/Mechanics/Mechanical engineering; [SPI:MECA:GEME] Sciences de l'ingénieur/Mécanique/Génie mécanique; Stéréo corrélation d'images; Champ de déplacement; Vibration d'usinage; Pièce mince; Modes propres
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00744372; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/74/43/72/PDF/These_Toufic_WEHBE_version_finale_ELECTRONIQUE.pdf

Le travail présenté dans cette thèse vise à comprendre les vibrations de pièce mince durant l'usinage. De nombreux travaux proposent des modélisations de ce phénomène, mais des écarts persistent entre résultats de modélisation et réalité. Ce constat nous pousse à nous interroger sur l'emploi dans les modèles des modes propres de la pièce, sans y intégrer le contact de l'outil. Face à l'incapacité de vérifier la validité de cette hypothèse par mesures ponctuelles, la mesure de champ s'impose comme une alternative prometteuse. La deuxième partie du travail porte sur la mise au point d'un protocole expérimental novateur. Il inclut le relevé des déformées vibratoires d'une pièce mince en usinage par mesure de champs de déplacements. La stéréo corrélation d'images numériques se confronte à de nombreuses limitations dans ce contexte. Nous avons développé une méthode de réglage des capteurs permettant de contourner rapidement certaines difficultés. Cette méthode présentée sous forme graphique souligne la nécessité d'optimiser les paramètres de mesure dans un tel contexte. La troisième partie met en oeuvre le protocole de mesures. Le test des capteurs montre le fort intérêt de la mesure sans contact vis-à-vis de l'objectif recherché. Des essais d'usinage sont présentés en se basant sur une modélisation existante du broutement. Les déformées mesurées pendant l'usinage livrent des informations d'un type nouveau. Leur exploitation a impliqué la mise en place d'une procédure spécifique de traitement. La dernière partie présente les analyses de deux usinages. L'étude est effectuée au regard des états de surface obtenus, du comportement temporel, fréquentiel, et spatial. Cette approche souligne les subtilités de la génération d'état de surface en la présence de vibrations. L'examen des mesures de champs permet de relever des incohérences avec l'emploi des modes propres, classiquement utilisés en modélisation.