Analyse du frottement aux interfaces pièce-outil-copeau au cours de l'usinage d'un acier 42CrMo4

Abstract

La plupart des modèles couplant traitement mécanique et thermique au sein d'un contact se place à une échelle globale, utilisant les outils de la mécanique des milieux continus. Ainsi, à cette échelle, la complexité des phénomènes physiques locaux et du contact lui-même n'est pas pris en compte. Par exemple, le troisième corps, volume intermédiaire évoluant entre les surfaces dites "en contact", dont le rôle est la prévention de l'usure, ainsi que les échanges thermiques locaux ne sont pas considérés. L'étude numérique ici présentée se place à l'échelle de ce troisième corps et met en relation ses propriétés cohésives et thermiques avec l'accommodation des vitesses et les conséquences thermiques dans l'épaisseur totale du contact. Pour cela, un modèle par éléments discrets est utilisé, enrichi d'un traitement thermique reliant diffusion locale et force de contact. Grâce à ce modèle, régimes d'écoulement, approche énergétique du frottement, profils de dissipation de puissances et cartes thermiques peuvent être mis en évidence.