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Qualité de surface et émissions acoustiques en fraisage haute vitesse des alliages d'aluminium

Kamguem, René (2010). Qualité de surface et émissions acoustiques en fraisage haute vitesse des alliages d'aluminium. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie suprieure.

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Résumé

Les alliages d’aluminium sont très utilisés en aéronautique en raison de leur rigidité et de leur faible poids. Pour une meilleure performance en service, les pièces faites en ce matériau doivent avoir un bon fini de surface. Le présent travail montre le comportement du signal acoustique en cours d’usinage et la prédiction de la qualité de surface en utilisant les paramètres d’usinage ainsi que la vision, ceci en vue d’améliorer la productivité en fraisage.

L’émission acoustique résultant de la coupe varie en fonction des paramètres d’usinage. Un choix approprié des conditions de coupe doit satisfaire les critères de qualité, de productivité tout en respectant l’environnement et la santé des operateurs. L’utilisation des données enregistrées expérimentalement, obtenues à partir des signaux d'émission acoustique montre comment le changement temporel des différentes caractéristiques de l’émission acoustique peut être utilisé pour inspecter la stabilité du système. Les techniques statistiques sont appliquées à la valeur efficace RMS (Root Mean square) du signal acoustique enregistré pendant l’évolution de l’outil. Les paramètres pouvant nous permettre de suivre la sensibilité du signal par rapport au processus d’usinage sont recherchés pour permettre la surveillance du processus. Les résultats dans le temps des propriétés statistiques de l'amplitude et de la fréquence correspondante ont été présentés. Une relation linéaire entre la valeur efficace de l'émission acoustique et les paramètres d’usinage (paramètres de coupe, type de revêtement) a été établie dans le but de prédire l’intensité du son produite pendant l’usinage.

Nous avons étudié, entre autres, l’influence des paramètres de coupe sur la qualité de l’état de surface des alliages d’aluminium. Un plan d’expérience est utilisé, permettant d’aboutir à des modèles empiriques de prédiction de la rugosité ainsi que de la valeur efficace du signal acoustique. Les résultats obtenus sont très satisfaisants car ils montrent qu’on peut inspecter, à partir de la vision la qualité de l’état de surface en fraisage haute vitesse. De même à partir de l’émission acoustique on peut contrôler le processus d’usinage en optimisant le bruit produit ainsi qu’en inspectant la stabilité du système.

Titre traduit

Surface finish and acoustic emission in high speed milling of aluminium alloys

Résumé traduit

Aluminum alloys are widely used in aerospace because of their rigidity and low weight. For better performance in service, parts made of this material must have a good surface finish. This work shows the behavior of the acoustic signal during machining and the prediction of surface quality using the machining parameters and the vision, then to improve productivity in milling.

The acoustic emission resulting from the cut varies depending on machining parameters. An appropriate choice of cutting conditions should satisfy the criteria of quality, productivity while respecting the environment and health of operators. Using data recorded experimentally obtained from the signals of acoustic emission shows how the temporal change of the different characteristics of acoustic emission can be used to inspect the stability of the system. Statistical techniques are applied to the effective value RMS (Root Mean Square) of the acoustic signal recorded during the evolution of the tool. The parameters may allow us to monitor the sensitivity of the signal from the machining process are sought to enable the monitoring process. The results over time statistical properties of amplitude and corresponding frequency were presented. A linear relationship between the RMS value of acoustic emission and machining parameters (cutting parameters, type of coating) was established to predict the intensity of sound produced during machining.

We studied, among others, the influence of cutting parameters on the quality of the surface of aluminum alloys. An experimental design was used to arrive at empirical models for predicting the roughness and the RMS signal noise. The results obtained are very satisfactory because they show that we can inspect, from the vision quality surface finish in high speed milling. Also from the acoustic emission can control the machining process by optimizing the noise and by inspecting the system stability.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique". Bibliogr. : f. [150]-155.
Mots-clés libres: Aluminium Alliages Finition. Aluminium Alliages Mouture. Émission acoustique.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
Songmene, Victor
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Kenné, Jean-Pierre
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 24 août 2010 15:02
Dernière modification: 07 févr. 2017 20:26
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/269

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