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Étude d'un procédé de fraisage immergé applicable à une fraiseuse submersible et portable.

Jean-Philippe Dextraze

Masters thesis (2011)

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Cite this document: Dextraze, J.-P. (2011). Étude d'un procédé de fraisage immergé applicable à une fraiseuse submersible et portable. (Masters thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/727/
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Abstract

RÉSUMÉ L'institut de recherche d'Hydro-Quebec s'efforce de développer une fraiseuse portable et submersible dans le but de réaliser, en milieu submergé, des réparations sur des composantes de barrages hydro-électriques. Comme le fraisage en milieu immergée est très peu documenté, il a été nécessaire de réaliser des essais dans le but d'analyser le procédé à l'état immergé et de le comparer à du fraisage à sec. Les expérimentations ont porté sur l'étude de la vitesse et du mode d'usure des outils de coupe constitués de pastilles de carbures, sur la puissance requise par la broche et sur les propriétés des finis de surface obtenues lors de l'usinage d'acier ANSI1020. Lors des essais, nous avons constaté que : - L'usinage sous l'eau génère une usure des outils beaucoup plus rapide en réduisant la durée de vie des pastilles de 91%. - Il existe une très bonne corrélation entre la puissance de coupe et le niveau d'usure des outils. Cette information permet de connaître l'état d'endommagement des outils de coupe sans avoir besoin de directement les mesurer. - Le milieu de coupe influence la puissance requise à la broche. Une plus grande puissance est nécessaire lors de l'usinage sous l'eau, et ce, même en faisant abstraction de la puissance dissipée dans le fluide due à la rotation de l'outil. - Le milieu de coupe ne semble pas affecter la rugosité du fini de surface (Ra). - Les finis de surface usinés à sec montrent un profil beaucoup plus périodique que ceux usinés dans l'eau. - Les paramètres des finis de surface (kurtosis et skewness) sont très constants à sec tandis qu'ils varient en fonction des paramètres de coupe sous l'eau. À basse puissance de coupe, les surfaces usinées immergées ont des paramètres forts différents des surfaces usinées à sec. Par contre, cette différence disparaît à plus haute puissance de coupe.----------ABSTRACT Research Institute of Hydro-Quebec strives to develop a portable submersible milling machine in order to carry out, repairs on components of hydroelectric dams in submerged environments. As milling in submerged environments is very poorly documented, it was necessary to perform tests in order to analyze the process when immersed and compare it to dry milling. The experiments were carried on the rate and type cutting tools wear, on the required power by the spindle and on the surface finish properties while milling ANSI1020 steel. During testing, we found that: - Underwater milling greatly increase tool wear by reducing insert life by 91%. - There is a very good correlation between the cutting power and the level of tool wear. This information helps to know the state of damage on cutting tools without having to directly measure it. - The environment in influences the cutting power needed on spindle. More power is required when machining under water, even disregarding the power dissipated in the fluid due to tool rotation. - The milling environment does not seem to aaffect roughness (Ra) of surface finish. - The dry milled surfaces show a finish much more periodic than under water milled surfaces. - The surface finish parameters (skewness and kurtosis) are very consistent dry as they vary depending on cutting parameters under water. At high cutting power, these parameters on dry milled surfaces and under water milled surfaces are similar but quite different at lower cutting power.

Open Access document in PolyPublie
Department: Département de génie mécanique
Dissertation/thesis director: Marek Balazinski, René Mayer and Luc Provencher
Date Deposited: 26 Mar 2012 15:08
Last Modified: 27 Jun 2019 16:49
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/727/

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