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Concept
Vibrations d'usinage
Résumé
Les vibrations d'usinage correspondent à un mouvement relatif entre la pièce usinée et l'outil coupant, ce qui se traduit par des ondulations plus ou moins marquées sur la surface usinée, que ce soit en tournage, fraisage, perçage ou rectification.
Dès 1907, Frédérick W. Taylor décrit les vibrations d'usinage comme le plus obscur et délicat de tous les problèmes auxquels doit faire face l'usineur, cela est toujours vrai comme en témoigne la nombreuse littérature (mots clefs dans les moteurs de recherche: «vibrations d'usinage» en français, «machining chatter» en anglais).
Les modèles mathématiques permettent de reproduire assez fidèlement ce phénomène, mais en pratique il est toujours difficile de le résoudre à tout coup et les règles d'or de l'usineur sont:
rigidifier au maximum la pièce, l'outil et la machine (outil plus rigide, pièce mieux tenue, par exemple)
choisir l'outil qui excitera le moins les vibrations (en changeant les angles de l'outil, les revêtements, par exemple)
choisir les meilleures fréquences d'excitation pour empêcher le système usinant de se mettre en vibrations (vitesse de rotation, nombre de dents de l'outil et répartition, par exemple)
Usinage à grande vitesse
L'utilisation de l'usinage à grande vitesse a permis d'augmenter la productivité et a permis la réalisation de pièces jusqu'alors irréalisables (parois fines notamment). En contrepartie, les machines sont de moins en moins rigides face à des sollicitations qui sont très dynamiques. Dans de nombreuses applications (outils longs, pièces fines...), l'apparition de vibrations est le facteur le plus limitant pour la productivité et oblige les usineurs à réduire les vitesses de coupe bien en deçà des capacités outils ou machine.
Les problèmes de vibration d'usinage se traduisent le plus souvent par des nuisances sonores, des dégradations des états de surface et parfois des bris d'outils.
Source officielle
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