III.4. Discussions:
III.4.1. Détermination des modèles de
rugosité:
Dans le but de maîtriser le tournage du
polyéthylène, il est nécessaire de mettre au point des
corrélations entre les critères de rugosité et les
paramètres d'usinage sous la forme:
(6)
Où C1, est une constante et k1,
k2 et k3 sont des exposants qui représentent les
degrés d'influence de chaque paramètre.
En appliquant les règles de construction du plan de
Taguchi [16] on a réaliser une série de 9 expériences
suivant la table orthogonale standard L9(3)3. Les
modèles de rugosité obtenus sont les suivants:
Ra = e3,78 . f1,26 .
ap-0,1. Vc-0,12
(7)
Rz = e5,86 . f1,28 .
ap-0,28. Vc-0,19
(8)
Rt = e5,84 . f1,28 .
ap-0,25. Vc-0,2
(9)
Les coefficients de détermination indiquent une bonne
corrélation entre les valeurs théoriques des critères de
rugosité, données par ces modèles, et les valeurs des
critères mesurés de rugosité (R2=0,96).
Ces résultats permettent de prédire, pour des
conditions d'usinage choisies dans les limites du modèle, la
rugosité avant même d'entreprendre des essais. Comme attendu,
l'avance reste toujours le facteur prépondérant sur les
critères de rugosité, puisqu'elle possède l'exposant le
plus important en valeur absolue.
III.4.2. Détermination des modèles des
efforts de coupe :
Les résultats expérimentaux des composantes des
efforts de coupe mesurés lors des essais précédents
(Tableau X), montre que l'effort tangentiel Fz est prépondérant
par rapport aux deux autres efforts (Fy et Fx), Ce qui nous a amené
à étudier l'influence des éléments du régime
de coupe sur l'effort tangentiel uniquement.
Le modèle mathématique, exprimant la relation
entre l'effort tangentiel Fz et les éléments du régime de
coupe (Vc, f, ap), est donné par :
Fz = e3,78 . f 1,26 .
ap-0,1. Vc-0,12
(10)
L'analyse du modèle mathématique
précédent (équation 10), permet de définir avec
plus de précision les tendances ainsi que les degrés d'influence
des différents facteurs du régime de coupe (Vc, f, ap), sur
l'effort tangentiel. A cet effet, l'analyse des exposants du modèle
montre que l'augmentation de la vitesse de coupe contribue à la
diminution des efforts de coupe, alors que l'augmentation de la section du
copeau (f x ap) contribue à l'accroissement des efforts. D'autre part,
le classement des exposants, en valeur absolue, exprime le degré
d'influence de chaque facteur des éléments du régime de
coupe sur les efforts. Par conséquent la plus grande influence est
réservée en général à l'avance suivie par la
profondeur de passe, par contre la vitesse de coupe a une influence
relativement faible. L'intérêt industriel des modèles
mathématiques trouvés est de taille car ils permettent la
détermination des conditions de coupe optimales et donnent des
renseignements précieux sur le processus de coupe.
Cette étude montre que l'usinage des tubes de
polyéthylène présente quelques spécificités
à prendre en compte lors de la conception ;
L'effet de l'avance est nettement important, sur
l'état de surface, par rapport aux autres paramètres de coupe.
La qualité de surface s'améliore avec la vitesse
mais il y a une élévation de température qui peut
provoquer une fusion locale du matériau.
L'effet de la profondeur de passe est très faible sur
l'état de surface obtenu.
L'analyse des exposants des différents modèles
trouvés fait sortir que l'augmentation de la vitesse de coupe contribue
à la diminution des efforts de coupe, alors que l'augmentation de la
section du copeau (f x ap) contribue à l'accroissement des
efforts.
D'autre part, le classement des exposants des
différents modèles trouvés en valeur absolue exprime le
degré d'influence de chaque facteur des éléments du
régime de coupe sur les efforts. Par conséquent la plus grande
influence est réservée en général à l'avance
suivie par la profondeur de passe, par contre la vitesse de coupe a une
influence relativement faible.
L'intérêt industriel des modèles
mathématiques trouvés est de taille, car ils permettent la
détermination des conditions de coupe optimales et donnent des
renseignements précieux sur le processus de coupe.
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