Maintenance prédictive de l'outil de coupe en usinage

Predictive maintenance in the cutting tool in machining

¹ Université d'Oran, BP 1524 El-M'Naouer, 31000 Oran, Algérie
² ENSET Oran, BP 1523 El-M'Naouer, 31000 Oran, Algérie
³ ENI Tarbes, 47 avenue d'Azereix, 65016 Tarbes Cedex, France

Auteur de correspondance : farid.noureddine@enit.fr

Reçu : 29 Mai 2007
Accepté : 14 Février 2008

Résumé

Le travail que nous présentons dans cet article a pour but de montrer les avantages liés à la mise en place d'une maintenance prédictive, relative aux outils de coupe pour les usinages à enlèvement de matière. Nous décrivons la méthode de détection des fautes basée sur l'utilisation du modèle analytique de la rugosité des pièces usinées. Ce modèle est établi sous des conditions de coupe données, calculées en fonction de la rugosité maximale souhaitée. Deux types de fautes, d'une part l'usure prématurée de l'outil de coupe et d'autre part le bris de l'outil sont injectées lors de l'usinage des pièces et permettent ainsi de valider la méthode de détection proposée. Le principe de cette méthode est de comparer la rugosité mesurée à la rugosité calculée à partir du modèle analytique. En l'absence de faute, les deux valeurs traduisant ces rugosités sont identiques, tandis que l'occurrence d'une faute se traduit par une différence entre ces deux signaux, cette différence étant appelée résidu. Une maintenance systématique est également proposée pour pallier à l'usure normale de l'outil. La durée de vie de l'outil de coupe est calculée en utilisant le modèle de la rugosité couplé à la rugosité maximale spécifiée.

Abstract

The purpose of this work is to show the advantages linked to the implementation of predictive maintenance, especially the maintenance in cutting tools in the process of removal of matter. The fault detection method is based on the use of the roughness model of the work pieces. This model is established on cutting conditions according to the desired maximum roughness. Two types of faults are introduced in the process to validate the proposed detection method. These faults concern on the one hand the premature wear of the cutting tool and on the other hand the breaking of the tool. The principle of the fault detection method is to compare the measured roughness with the estimated roughness thanks to the analytical model. When there is no fault these two values of the roughness are similar whereas the occurence of a fault induces a variation between these two signals. This difference is called residual. A systematic maintenance is also proposed to take in charge the normal wear of the tool. The duration of the tool life is calculated using the calculated roughness model linked with the specified maximum roughness.