MODÉLISATION EXPÉRIMENTALE ET NUMÉRIQUE DES EFFETS INDUITS PAR LA RECTIFICATION. APPLICATION À LA RECTIFICATION HAUTE PRODUCTIVITÉ

Grinding is one of the most complex material removal processes where many domains of physics take place. Nowadays, studies on grinding are still to be improved even if it is often used for manufacturing high-quality parts. Indeed, during grinding, many phenomena can appear such as burns or cracks that can affect the integrity of the ground surface and need to be controlled. They are linked to the amount of thermal and mechanical energy that enter the workpiece. Thus, in order to improve the grinding process and its productivity, ameliorations have to be made concerning measurements and predictions of such phenomena. In this work, the use of current measurement methods such as thermography for temperature or X-ray diffraction for residual stresses help to improve the models of grinding. Many results with better accuracy are shown and they explain the relation between the grinding parameters and the damage of the surface. Numerical simulation is the other way of understanding and predicts damage for the grinding process. The metallurgical transformations that can appear during grinding are taken into account and an inverse method is used for the modeling of thermo-mechanicals loads entering the workpiece.La rectification est un procédé de fabrication indispensable à la réalisation de pièces nécessitant des états de surface de qualité. C'est aussi un des procédés les plus complexes car il fait intervenir de nombreux domaines de la physique dont les interactions sont aujourd'hui encore mal maitrisées. Ainsi, plusieurs endommagements (brûlures, fissures,...) générés par le contact de la meule sur la pièce usinée peuvent apparaître. Ces phénomènes liés aux apports d'énergie thermique et mécanique de la meule à la pièce ont des origines diverses (transformations métallurgiques, dilatation ...). Dans un souci d'optimiser ou d'améliorer la productivité du procédé de rectification, la mesure, la compréhension et la prédiction de ces phénomènes sont alors nécessaires. Dans ces travaux, de nombreux axes de recherche autour du procédé de rectification sont traités. L'utilisation de techniques actuelles comme la mesure de température par thermographie ou de contraintes résiduelles par diffraction des rayons X a permis de déterminer de nouveaux modèles expérimentaux. Ces résultats montrent notamment le faible effet de la lubrification sur la température maximale atteinte pendant le procédé. La prédiction des endommagements passe ensuite par la simulation par éléments finis du procédé. Face aux différents chargements thermodynamiques présents au niveau du contact entre meule et pièce, une approche globale est utilisée couplée avec une méthode inverse sur les résultats expérimentaux. L'originalité est également apportée par la prise en compte numérique des transformations métallurgiques ce qui s'est révélé comme indispensable pour une modélisation proche de la réalité