Analyse fréquentielle de l'usinage des composites

Abstract

le perçage des assemblages hybrides composite-métal reste un enjeu important dans le domaine aéronautique compte tenu de son impact sur la tenue en service des assemblages structuraux. En service, les alésages réalisés sont fortement sollicités sous chargement cycle en matage. Les contraintes géométriques, dimensionnelles et d’état de surface imposées par les Bureaux d’Etude sont donc très exigeantes et nécessitent un process de fabrication extrêmement bien maitrisé sur l’ensemble des alésages réalisés. La détection automatique des matériaux lors d’une opération de perçage reste un point clef pour la mise en place des stratégies de smart-drilling intégrant de l’usinage auto-adaptatif. Dans le cadre de cette étude, une analyse dans le domaine temporel et fréquentiel des signaux d’efforts de coupe dans différentes configurations de perçage d’empilage hybride composite-métal est proposée. Dans un premier temps, une analyse via une représentation polaire des signaux d’efforts temporels permet de mettre en évidence l’effet des phénomènes d’usure sur l’évolution des signatures temporelles. Dans un second temps, une analyse fréquentielle des phénomènes vibratoires induits par les différents modes de coupe des fibres selon la stratification utilisée, permet de distinguer de manière plus fiable que dans le domaine temporel, les matériaux composites des matériaux métalliques. La méthode d’analyse fréquentielle proposée est appliquée sur différentes configurations (composite-métal, composite-composite avec différentes stratifications) afin de démontrer sa robustesse.