Contribution à la modélisation du perçage assisté par vibration et à l’étude de son impact sur la qualité d’alésage : application aux empilages multi-matériaux

Le perçage assisté par vibration est un procédé récent et industrialisé, de plus en plus utilisé pour le perçage des métaux et des empilages multi-matériaux. Il consiste en l’ajout d’oscillations au mouvement d’avance constant de l’outil en perçage classique. Ceci permet alors de générer une variation de la hauteur de coupe et de provoquer la fragmentation du copeau. L’objectif de cette thèse est d’apporter des connaissances sur les phénomènes de coupe présents lors du perçage et qui sont influencés par l’utilisation d’une assistance vibratoire. Pour cela, il s’agit d’étudier la cinématique du perçage assisté par vibration, c’est-à-dire les trajectoires des arêtes de coupe, afin de proposer une modélisation des actions mécaniques générées lors du perçage. Les observations de la cinématique réelle en bout d’outil mettent en exergue une différence entre la cinématique théorique et la cinématique réelle. Ces différences sont intégrées dans le modèle cinématique corrigé sur lequel s’appuient les modèles d’effort axial et de moment. Un modèle à comportement local est proposé afin de modéliser l’effort axial généré. Ce modèle est défini à partir de données issues de perçage classique. La seconde partie de l’étude se consacre à l’étude de la qualité du trou dans les multi-matériaux obtenue en perçage assisté par vibration. Dans cette partie sont analysées les bavures dans les métaux, l’état de surface et l’écaillage des matériaux composites. Il est ainsi comparé l’endommagement du trou percé en perçage assisté par vibration et en perçage classique dans les configurations d’essais identiques. Un lien entre les actions mécaniques générées lors de la coupe et les défauts engendrés en perçage assisté par vibration reste à étudier