Mesure des efforts de défonçage et de la qualité finale en usinant en différents angles du fil : comparaison entre le pin Douglas et le pin d'Alep

H. Aknouche, G. Goli, R. Marchal, J. Sandak, A. Zerizer, J.C. Butaud

Résumé


Comparaison entre un bois très commun et usiné en Europe comme le pin Douglas et une essence pas très utilisée comme le pin d'Alep de provenance algérienne. Pour cette comparaison, une nouvelle méthode a été mise au point afin d'évaluer les efforts de coupe et la qualité des surfaces usinées dans le processus du défonçage. Cette méthode a été expérimentée sur du pin d'Alep en coupe orthogonale allant de façon continue de 90°/0° à 90°/90° dans le sens du fil et contrefil afin de juger également de l'aptitude à l'usinage de ce bois par rapport à d'autres essences plus communément usinées. L'outil de coupe est une fraise circulaire comportant deux plaquettes en carbure. Elle est utilisée pour usiner le chant de disques de pin d'Alep prélevés dans une planche, ce qui induit une variation de l'angle du fil continue de 0° à 360°. La mesure des forces de coupe a été faite avec l'emploi d'une table piézoélectrique Kistler 9257A à trois axes montée sur la table d'une défonceuse à commande numérique, couplée à un PC et une carte d'acquisition. Les données sont traitées à l'aide d'un logiciel Dasylab. Parallèlement, des tests de qualité des surfaces usinées avec un outil comportant une arête de coupe neuve sur une moitié et usée artificiellement sur l'autre ont été réalisés par une nouvelle méthode sans contact développée par l'équipe de recherche Cnr/Ivalsa. Les résultats indiquent que les efforts de coupe sont un peu plus grands pour le pin Douglas que pour le pin d'Alep. En revanche, la qualité des surfaces obtenues est bien meilleure pour le pin d'Alep que pour le pin Douglas.

Mots-clés


pin d’Alep, pin Douglas, défonçage, orientation du fil, effort de coupe, rugosité, Algérie

Texte intégral :

PDF

Références


AGUILLERA A., MARTIN P., 2001. Machining qualification of solid wood of Fagus silvatica L. and Picea excelsa L.: cutting forces, power requirements and surface roughness. Holz als Rohund Werkstoff, 59 (6): 483-488.

AKNOUCHE H., OUTAHYON A., NOUVEAU C., MARCHAL R.,

ZERIZER A., BUTAUD J.-C., 2009. Tool wear effect on cutting forces: in routing process of Aleppo pine wood. Journal of Materials Processing Technology, 209: 2918-2922.

AKNOUCHE H., 2009. Étude de l’usure d’outils de coupe traités dans le domaine de l’usinage du bois. Thèse de doctorat, Université M’Hamed Bougara, Boumerdès, Algérie.

AXELSSON B. O. M., GRUNDBERG S. A., GRÖNLUND J. A.,

Tool wear when planning and milling. Measurement methodology and influencing factors. In: Proceedings of the 11th International Wood Machining Seminar, Norway, 25-27 May 1993. Oslo, Norvège, Norwegian Institute of Wood Technology, 159-176.

COSTES J.-P., PAK LIM KO, JI T., DECÈS-PETIT C., ALTINTAS Y.,

Orthogonal cutting mechanics of maple: modelling a solid wood-cutting process. Journal of Wood Science, 50 (1): 28-34.

CYRA G., TANAKA C., 2000. The effects of wood-fiber directions on acoustic emission in routing. Wood Science and Technology, 34 (3): 237-252.

GOLI G., LARRICQ P., MARCHAL R., NEGRI M., 2001. Surface

quality: comparison among visual grading and 2D and 3D roughness measurements. In: Proceedings of the 15th International Wood Machining Seminar. Los Angeles, CA, ÉtatsUnis, Loyola Marymount University, p. 459-471.

GOLI G., FIORAVANTI M., MARCHAL R., UZIELLI L., 2009a. Up-

milling and down-milling wood with different grain orientations – theoretical background and general appearance of the chips. European Journal of Wood and Wood Products, 67 (3): 257-263.

GOLI G., FIORAVANTI M., MARCHAL R., UZIELLI L., BUSONI S.,

b. Up-milling and down-milling wood with different grain orientations – the cutting forces behaviour. European Journal of Wood and Wood Products, 68 (4): 385-395.

HERNÁNDEZ R. E., ROJAS G., 2002. Effects of knife jointing and wear on the planed surface quality of sugar maple wood. Wood and Fiber Science, 34 (2): 293-305.

JIN W., CAI L., 1997. Study on the normal component force in oblique cutting of wood. Holz als Rohund Werkstoff, 55: 118-120.

KOCH P., 1985. Utilization of hardwoods growing on southern pine sites. Volume II. Washington, DC, États-Unis, US Department of Agriculture, Forest Service, Agriculture Handbook n° 605.

MARCHAL R., MOTHE F., DENAUD L. E., THIBAUT B., BLERON

L., 2009. Cutting forces in wood machining – Basics and applications in industrial processes. A review COST Action E35 2004-2008: Wood machining – micromechanics and fracture. Holzforschung, 63 (2): 157-167.

MCKENZIE W., 1962. The relationship between the cutting properties of wood and its physical and mechanical properties. Forest Products Journal, 12 (6): 287-294.

NERI A. C., GONÇALVES R., HERNÁNDEZ R. E., 1999. Forças

de corte ortogonal 90-0 em três espécies de madeira de eucalipto. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 3 (2): 239-244.

NERI A. C., GONÇALVES R., HERNÁNDEZ R. E., 2000. Forças

de corte ortogonal 90-90 em três espécies de madeira de eucalipto do estado de São Paulo. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 4 (2): 275-280.

STEWART H. A., 1969. Effect of cutting direction with respect to grain angle on the quality of machined surface, tool force components, and cutting friction coefficient. Forest Products Journal, 19 (3): 43-46.

STEWART H. A., 1977. Optimum rake angle related to selected strength properties of wood. Forest Products Journal, 27 (1): 51-53.

STEWART H. A., 1980. Some surfacing defects and problems related to wood moisture content. Wood and Fiber, 12 (3): 175-182.

STEWART H. A., 1986. Fixed knife-pressure bar system for surfacing dry wood. Forest Products Journal, 36 (6): 52-56.

THIBAUT B., LOUP C., CHANSON B., DILEM A., 1992. La valo-

risation du pin d’Alep en zone méditerranéenne française. Forêt Méditerranéenne, 13 (3) : 226-233.

WOODSON G. E., KOCH P., 1970. Tool forces and chip formation in orthogonal cutting of loblolly pine. Washington, DC, États-Unis, US Department of Agriculture, Forest Service Research Paper SO-52, p. 356-362.

WYETH D. J., GOLI G., ATKINS A. G., 2009. Fracture toughness, chip types and the mechanics of cutting wood. A review COST Action E35 2004-2008: Wood machining – micromechanics and fracture. Holzforschung, 63 (2): 168-180.




DOI: https://doi.org/10.19182/bft2012.313.a20499



Renvois

  • Il n'y a présentement aucun renvoi.




Droit d'auteur (c) 2012, Bois et Forêts des Tropiques

Licence Creative Commons
Ce(tte) œuvre est mise à disposition selon les termes de la Licence Creative Commons Attribution - Pas de Modification 4.0 International.

Bois et forêts des tropiques - Revue scientifique du Cirad

Cirad - Campus international de Baillarguet, 34398 Montpellier Cedex 5, France - Contact - ISSN: L-0006-579X