Scie à Ruban Expérimentale
1. Contact et Localisation
Les responsables à contacter pour l'utilisation de la scie à Ruban Expérimentale:
- Pierre-Jean MÉAUSOONE; Sébastien AUCHET; Anis BOUALI
- pierre-jean.meausoone@univ-lorraine.fr
- 03 72 74 96 29
Cet équipement est localisé au LERMAB, site du Campus Bois à Épinal.
2. Description du matériel
Généralités
La scie à ruban permet de réaliser des tests de conditions différentes d’usinage en faisant varier les paramètres de coupe. Les différentes variations reposent à la fois sur les conditions machines (vitesse d’avance et vitesse de coupe), sur les caractéristiques de l’outil de coupe (angles de coupe, pas de denture et matériau de coupe) et sur les conditions de l’essence (densités et humidités différentes).
Les mesures réalisées sont la mesure de puissance, la vibration des lames lors de la coupe, ainsi que la qualité des surfaces sciées (voir matériel PTEST)
Le matériel a été acquis dans le cadre du CPER* (Contrat de Projets Etat – Région) Lorraine 2007-2013, avec l’aide de fonds FEDER
* Projet Procédés d’Usinage à Grande Vitesse propres et économes en énergie ; Usinage des nouveaux matériaux ; Matériaux et Interfaces aux Conditions Extrêmes
Caractéristiques techniques
- Vitesse d’avance, avec un variateur de fréquence 5-40 m/min
- Hauteur de coupe maximale 370 mm
- Volant de scie, diamètre Ø 915 mm
- Volant de scie, largeur 90 mm
- Vitesse de coupe variable de 30 m/s à 45 m/s
Scie à ruban Analyse vibratoire de la lame
3. Contexte d'études
Cette scie à ruban est un outil privilégié pour :
- L’analyse de la stabilité des lames de scie à ruban ;
- Les mesures de conditions optimales de coupe selon l’essence utilisée
- La qualification de surface de qualités différentes
- La caractérisation de nouveaux matériaux de coupe
La variation de vitesse de coupe conjuguée à la variation de la vitesse d’avance permet de caractériser des conditions d’usinage très différentes et d’obtenir par plans d’expériences les conditions optimales d’usinage.
4. Exemple de résultats
Mesure vibratoire des lames de scies à ruban : La connaissance des fréquences propres de vibration des lames est la première étape dans la compréhension du phénomène afin de mettre en évidence l’existence d’un éventuel phénomène de résonance. Les fréquences propres sont mesurées en collant des accéléromètres sur la lame et en faisant vibrer la lame mise en tension et au repos avec un marteau d’impact. Le tout est relié à une centrale d’acquisition permettant un traitement des données.
La déformation de la lame au cours de l’usinage est mesurée au moyen d’un capteur capacitif qui permet d’effectuer une mesure sans contact. Un trusquin permet de régler la position du capteur
selon la largeur de la lame et une butée micrométrique de modifier la distance entre la lame et le capteur afin d’être au plus près de la lame sans endommager le capteur. Les mesures sont effectuées en suivant un plan d’expérience qui met en évidence les facteurs influents de la vibration de la lame : les conditions de coupe réglables sur la machine, à savoir la vitesse d’avance de la pièce et la vitesse de coupe de la lame, les paramètres outil qui sont l’épaisseur de la lame ainsi que le pas de denture.
Détermination des fréquences propres de la lame (à gauche) – Mesure de la vibration de la lame par capteur capacitif (à droite).
Spectre de la déformation de la lame de scie à ruban