Hostname: page-component-848d4c4894-xfwgj Total loading time: 0 Render date: 2024-06-29T15:06:22.187Z Has data issue: false hasContentIssue false
  • English
  • Français

Méthode d'estimation du flux de chaleur dans les outils d'usinage

Published online by Cambridge University Press:  24 February 2004

Jean-Luc Battaglia ,
Ludivine Puigsegur ,
Haj El Moussami ,
Jean-Pierre Nadeau  and
Jean-Christophe Batsale
Jean-Luc Battaglia
Affiliation:
Laboratoire ” Énergétique et Phénomènes de Transfert ” E.N.S.A.M., U.M.R. 8508, Esplanade des Arts et Métiers, 33405 Talence Cedex, France
Ludivine Puigsegur
Affiliation:
Laboratoire ” Énergétique et Phénomènes de Transfert ” E.N.S.A.M., U.M.R. 8508, Esplanade des Arts et Métiers, 33405 Talence Cedex, France
Haj El Moussami
Affiliation:
Laboratoire ” Énergétique et Phénomènes de Transfert ” E.N.S.A.M., U.M.R. 8508, Esplanade des Arts et Métiers, 33405 Talence Cedex, France
Jean-Pierre Nadeau
Affiliation:
Laboratoire ” Énergétique et Phénomènes de Transfert ” E.N.S.A.M., U.M.R. 8508, Esplanade des Arts et Métiers, 33405 Talence Cedex, France
Jean-Christophe Batsale
Affiliation:
Laboratoire ” Énergétique et Phénomènes de Transfert ” E.N.S.A.M., U.M.R. 8508, Esplanade des Arts et Métiers, 33405 Talence Cedex, France
Get access

Abstract

Nous proposons une méthode d'estimation du flux de chaleur dans un outil de coupe lors d'une opération d'usinage par tournage et fraisage. Le modèle du comportement thermique de l'outil, reliant ce flux à la température mesurée en un point de l'outil, est obtenu au sens de l'identification de système non entier. Nous réalisons pour cela un dispositif de mesure de la température dans l'outil ainsi qu'un banc expérimental de caractérisation permettant de mesurer et de contrôler le flux de chaleur appliqué sur l'outil. Le modèle obtenu, après la phase d'identification des paramètres, permet de calculer la réponse impulsionnelle. Cette réponse est alors utilisée dans une procédure d'estimation séquentielle du flux.

Keywords

Manufacturingheat fluxinverse problemnon integer system identificationtemperature measurementUsinageflux de chaleurproblème inverseidentification de système non entiermétrologie thermique
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 5 , Issue 1 , January 2004 , pp. 49 - 60
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2004

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

Barrow, G., A review of experimental and theorical techniques for assessing cutting temperatures, Annals of the CIRP 22 (1973) 203–211
Shore, H., Thermoelectric measurement of cutting tool temperatures, J. Washington Academy of Sciences 15 (1925) 85–88
Herbert, E.G., The measurement of cutting, Proc. Inst. Mech. Engr. 1 (1926) 289–329 CrossRef
Stephenson, D.A., Tool-work thermocouple temperature measurements – Theory and implementation issues, Journal of Engineering for industry 115 (1993) 432–437 CrossRef
Lipman, M., Nevis, B., Kane, G., A remote sensor method for determining average tool-chip interface temperatures in metal cutting, Journal of Engineering for Industry 89 (1967) 333–338 CrossRef
Groover, M.P., Kane, G.E., A continuing study in the determination of temperatures in metal cutting using remote thermocouples, Journal of Engineering for Industry 87 (1971) 603–608 CrossRef
Yen, W.D., Wright, P.K., A remote temperature sensing technique for estimating the cutting interface temperature distribution, Journal of Engineering for Industry 108 (1986) 252–263 CrossRef
Stephenson, D.A., An inverse method for investigating deformation zone temperatures in metal cutting, Journal of Engineering for Industry 113 (1991) 129–136 CrossRef
Lin, J., Inverse estimation of tool-work interface temperature in end milling, Int. J. Mach. Tools Manufact. 35 (1995) 751–760 CrossRef
El-Wardany, T.I., Mohammed, E., Elbestawi, M.A., Cutting temperature of ceramic tools in high speed machining of difficult-to-cut materials, Int. J. Mach. Tools Manufact. 36 (1996) 611–634 CrossRef
Chen, W.-C., Tsao, C.-C., Liang, P.-W., Determination of temperature distributions on the rake face of cutting tools using a remote method, Int. Comm. Heat Mass Transfer 24 (1997) 161–170 CrossRef
Kwon, P., Schiemann, T., Kountanya, R., An inverse estimation scheme to measure steady-state tool-chip interface temperatures using an infrared camera, Int. J. Mach. Tools Manufact. 41 (2001) 1015–1030 CrossRef
Olson, L., Throne, R., Estimation of tool-chip interface temperatures for on-line monitoring: an inverse problem approach, Inverse Problems in Engineering 9 (2001) 367–388 CrossRef
Lima, F.R.S., Machado, A., Guimarães, G., Guth, S., Numerical and experimental simulation for heat flux and cutting temperature estimation using three dimensional inverse heat conduction technique, Inverse Problems in Engineering 8 (2000) 675–676 CrossRef
Battaglia, J.-L., Le Lay, L., Batsale, J.-C., Oustaloup, A., Cois, O., Heat flux estimation through inverted non integer identification models, Int. J. Thermal Science 39 (2000) 374–389 CrossRef
Battaglia, J.-L., Cois, O., Puigsegur, L., Oustaloup, A., Solving an inverse heat conduction problem using a non-integer identified model, Int. J. Heat Mass Transfer 14 (2000) 2671–2680
L. Puigsegur, J.-L. Battaglia, J.-C. Batsale, O. Cois, Identification de modèles du transfert de chaleur par conduction dans un système. Utilisation d'une structure à dérivées fractionnaires. Congrès SFT 2001, Ed. Elsevier, pp. 745–750
J.V. Beck, B. Blackwell, C.R. ST. Clair, Inverse Heat conduction, A Wiley-Interscience Publication, 1985
L. Ljung, System identification: theory for the user, Prentice Hall, 1987
T. Söderstrom, P. Stoïca, System identification, Prentice Hall, 1989
Battaglia, J.-L., Batsale, J.-C., Estimation of heat flux and temperature in a tool during turning, Inverse Problems in Engineering 8 (2000) 435–456 CrossRef
K.S. Miller, B. Ross, An introduction to the fractional calculus and fractional differential equations, A Wiley-Interscience Publication, 1993
K.B. Oldham, J. Spanier, The fractional calculus, Academic Press, New York and London, 1974
A. Oustaloup., La dérivation non entière : théorie, synthèse et applications, Ed. Hermès, Paris, 1995
S.G. Samko, A.A. Kilbas, O.I. Marichev, Fractional Integrals and Derivatives. Theory and applications, Gordon and Breach, Amsterdam, 1993
M. Broussely, Réduction de modèles thermiques par la théorie des réseaux, application à la surveillance d'une machine asynchrone par couplage d'un modèle thermique réduit avec un schéma équivalent électrique, Thèse de l'université de Poitiers, 2000
Young, P.C., Parameter estimation for continuous-time models – a survey, Automatica 17 (1981) 23–29 CrossRef