Prédiction du comportement dynamique du système de forage grande vitesse vibratoire

Abstract

Le Forage Grande Vitesse Vibratoire (FGVV) est un nouveau procede de percage qui permet de tripler la productivite des percages profonds en supprimant les cycles d’evacuation des copeaux ainsi que la lubrification. Pour cela un porte-outil specifique aete developpe, qui entre en vibrations axiales auto-entretenues lors de la coupe et permet le fractionnement du copeau, facilitant ainsi sonevacuation. Pour anticiper uneeventuelle diminution de la duree de vie des roulements a billes de l’electrobroche resultant de ces vibrations, un modele global du comportement dynamique du systeme tete vibratoire-electrobroche est presente. Ce modele est base sur la modelisation du comportement des entites structurales par deselements-finis de type « poutre-rotor» prenant en compte les effets dynamiques associes aux hautes frequences de rotations de l’electrobroche, couple a des modeles d’interfaces identifies par la methode de couplage de receptance. Le modele est valide a l’aide d’experimentations qui montrent une bonne correspondance entre les resultats experimentaux et numeriques. Le modele est ensuite utilise pour calculer la duree de vie des roulements a billes de l’electrobroche lors de differentes operations de percage. L’influence de la frequence de rotation et de l’avance sur la duree de vie des roulements estetudiee, permettant ainsi de faire ressortir des plages de fonctionnement optimal.