Modélisation avancée des performances dynamiques des broches UGV

Modélisation avancée des performances dynamiques des broches UGV

Les broches d Usinage à Grandes Vitesses sont des systèmes mécaniques très précis au comportement dynamique complexe et sensible. La moindre instabilité lors de l usinage peut générer des défauts sur les pièces et réduire considérablement la durée de vie de la broche. Afin de prédire et mieux compre...

Description complète

Détails bibliographiques
Auteurs principaux : Rabréau Clément (Auteur), Furet Benoît (Directeur de thèse), Ritou Mathieu (Directeur de thèse, Membre du jury), Lorong Philippe (Président du jury de soutenance), Dessein Gilles (Rapporteur de la thèse), Gagnol Vincent (Rapporteur de la thèse), Le Loch Sébastien (Membre du jury), Lartigue Claire (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Université de Nantes 1962-2021 (Organisme de soutenance), École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture Nantes (Ecole doctorale associée à la thèse), Université Bretagne Loire 2016-2019 (Autre partenaire associé à la thèse), Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : français
Titre complet : Modélisation avancée des performances dynamiques des broches UGV / Clément Rabréau; sous la direction de Benoît Furet et de Mathieu Ritou
Publié : 2018
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note sur l'URL : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Génie mécanique, productique, transport : Nantes : 2018
Conditions d'accès : Thèse confidentielle jusqu'au 28 mars 2021.
Sujets :
Usinage à très grande vitesse
Système de roulements préchargés
Dynamique rotor
Excitateur électromagnétique
Thèses et écrits académiques
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314 |a Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes) 
314 |a Partenaire(s) de recherche : Université Bretagne Loire (COMUE), Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (Laboratoire) 
314 |a Autre(s) contribution(s) : Philippe Lorong (Président du jury) ; Mathieu Ritou, Sébastien Le Loch, Claire Lartigue (Membre(s) du jury) ; Gilles Dessein, Vincent Gagnol (Rapporteur(s)) 
328 0 |b Thèse de doctorat  |c Génie mécanique, productique, transport  |e Nantes  |d 2018 
330 |a Les broches d Usinage à Grandes Vitesses sont des systèmes mécaniques très précis au comportement dynamique complexe et sensible. La moindre instabilité lors de l usinage peut générer des défauts sur les pièces et réduire considérablement la durée de vie de la broche. Afin de prédire et mieux comprendre le comportement dynamique de telles broches, notamment vis-à-vis des conditions d exploitations (vitesses de rotation, température, usure, ) un modèle numérique basé sur une approche phénoménologique est proposé. Dans un premier temps le comportement axial du système de roulements préchargés est considéré. L équilibre axial est résolu de manière itérative en calculant les raideurs des roulements à partir d un modèle analytique tenant compte notamment des effets dynamiques sur les billes. Ce modèle axial est recalé grâce à des mesures expérimentales de chargement axial de broche et permet l obtention des matrices de raideurs des roulements ainsi que des valeurs des efforts et des raideurs de précharge de la broche étudiée. Un modèle de comportement dynamique global est alors développé. Un excitateur électromagnétique permettant d appliquer une excitation dynamique sur la broche en rotation est utilisé pour rendre possible l identification des paramètres du modèle. Celui-ci est enrichi pour modéliser au mieux le comportement observé expérimentalement. Le modèle numérique est alors utilisé pour étudier l influence des conditions d exploitations sur le comportement dynamique de la broche et sur sa stabilité en usinage. 
330 |a High Speed Machining spindles are very efficient systems with a complex and sensitive dynamic behavior. Stability issues during machining can lead to bad quality of machined parts and also can reduce spindle lifetime. During this thesis, a numerical model has been developed to predict such instabilities. It also aims to improve the understanding of the spindle behavior and its variations with operating conditions (spindle speed, temperature, wear ). A phenomenological approach has been chosen for the model. At first, the axial behavior of the preloaded bearing system is considered. The axial equilibrium is resolved iteratively. The bearing stiffness are obtained from an analytical model that considers dynamic effects on bearing balls. The model updating performed on this axial model with a specific experiment lead to the complete bearing stiffness matrices and to preload parameters values. A radial model of the dynamic behavior of the spindle is then developed. An electromagnetic excitation device is used to measure the dynamic behavior of the spindle while rotating. The model parameters are identified from this experiment and some enrichment are proposed to improve the simulations results. Simulations are finally performed to study the influence of the operating conditions on the dynamic behavior of the spindle and also on its stability. 
337 |a Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF 
371 0 |a Thèse confidentielle jusqu'au 28 mars 2021 
541 | |a Advanced modeling of HSM spindle dynamic performances  |z eng 
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