cherafa.hamza
- cherafa.hamza@univ-guelma.dz
Thesis title
Thesis title (Ar)
Thesis title (Fr)
keywords
keywords (Ar)
keywords (Fr)
Abstract
This paper presents an experimental study focused on the machinability analysis of glass fiber reinforced polyamide (PA66 GF30) during turning process and using a coated carbide cutting tools. For this purpose, a series of unifactorial and multifactorial experiments based on the experimental plan of Taguchi have been carried out. The results treatment of the first part of this study which concerns the unifacorial analysis of machining process allowed us the determination of the best region for functioning of the both (cutting tool-work piece) and to understand the machinability of PA66 GF30 in terms of surface quality and cutting forces (the main cutting force, the feed force and the thrust force) as a function of cutting speed, feed rate, depth of cut, tool nose radius and lubrication. On the other hand, the second part of this study allowed us the determination of the mathematical models to predict the evolution of the main cutting force, the surface roughness, the cutting power and material removal rate with applying the response surface methodology and the artificial neural network. In addition, a statistical analysis of the experimental results has been made, followed by a comparative study allowed us the deduction of the precision of each method applied. The validation tests of the developed models for the surface roughness and cutting forces were carried out. The last part was devoted to investigate the optimization of machining process for the different objectives. In this framework, the Taguchi method was used for the mono objective optimization. Whereas, the desirability function and the genetic algorithm have been applied for the multi-objective optimization purpose.
Abstract (Ar)
الأطروحة تستهدف بالأساس وضع مقاربة علمية و تجريبية لأجل فهم عملية التصنيع الخاصة بمادة البولياميد المدعم بنسبة 30% من الألياف الزجاجية خلال عملية الخراطة متركزين على سلسلة من التجارب أحادية و متعددة العوامل باستعمال مخطط التجارب لتاغيشي وبمساعدة أدوات قطع من الكربيد المعدني. لأجل هذا الهدف، مناقشة النتائج المرتبطة بالجزء الأول من هذه الدراسة التي تتعلق بالتحليل أحادي العوامل الخاص بعملية التصنيع سمحت بتحديد منطقة العمل الأمثل للمزدوجة (أداة قطع- مادة مصنعة) و تحليل تطور الإعدادات التكنولوجية المدروسة بصيغة نوعية السطح المصنع وإجهادات القطع المحورية، القطرية و المماسية بدلالة سرعة القطع و التقدم، عمق التمريرة، ونصف قطر التفلطح بالنسبة لأداة القطع بالإضافة الى نوعية التصنيع. من جانب آخر الجزء الثاني من هذا العمل سمح لنا بإنجاز دراسة إحصائية متمحورة حول دراسة تأثير عوامل القطع على الإعدادات التكنولوجية، وعليه تم اقتراح نماذج رياضية إحصائية لأجل توقع الإعدادات التكنولوجية المدروسة بصيغة إجهاد القطع المماسي، خشونة السطح المصنع، إستطاعة القطع و قيمة الإنتاجية وهذا بتطبيق منهجية استجابة السطح و المقاربة الخاصة بشبكة الألياف العصبية الاصطناعية. بعد ذلك، سلسلة من التجارب انجزت لأجل التحقق من الصلاحية التجريبية للنماذج المقترحة الخاصة بنوعية السطح المصنع وإجهاد القطع المماسي. في النهاية، تم القيام بمقارنة سمحت لنا بتقييم واستخلاص حدود الدقة فيما يخص الطرق التحليلية المطبقة.
الجزء الأخير من هذا العمل خصص لانتقاء شروط القطع المثلى على أساس مقاربة تاغيشي. هذا العمل متبوع بالتحسين المتعدد الأهداف باستعمال وتطبيق الدالة المستهدفة على أساس عدة أهداف مرغوبة، كما تم في هذا الإطار استعمال الخوارزميات الجينية لتحقيق نفس الهدف المركب.
Abstract (Fr)
L’objectif de la thèse est de mettre en place une approche scientifique et expérimentale pour l’objectif de comprendre l’usinabilité du PA66-GF30 lors du processus de tournage en se basant sur une série des expériences uni factorielles et multifactorielles en utilisant la conception de Taguchi et à l’aide des outils de coupe en carbure revêtue. Pour cela, la discussion des résultats liés à la première partie de cette étude qui concerne l’analyse uni factorielle du processus d’usinage ont permis de déterminer la limite de bon fonctionnement du couple outil-matière et de comprendre l’usinabilité du PA66 GF30 en termes de la qualité de surface usinée et des efforts de coupe axial, radial et tangentiel en fonction de la vitesse de coupe, l’avance, la profondeur de passe, le rayon du bec et la lubrification. D’autre part, la deuxième partie de ce travail a permis de réaliser une étude statistique sur l’influence des facteurs de coupe sur les paramètres de sortie et par suite développer des modèles mathématiques de prédiction des paramètres technologique à savoir ; l’effort de coupe principal, la rugosité de surface, la puissance de coupe et la productivité en appliquant la méthodologie des surfaces de réponse (RSM) et l’approche des réseaux de neurones (ANN). Les deux approches ont été comparées en termes de précision. Finalement, une série d’essais a été effectuée afin de vérifier la validation expérimentale des modèles développés. La dernière partie de ce travail, est dédiée à l’optimisation des conditions de coupe suivant l’approche de Taguchi basée sur le signal-bruit. Cette section est suivie par une optimisation multi objective en utilisant la fonction de désirabilité (DF) suivant plusieurs objectifs souhaités et les algorithmes génétiques (GA).
Scientific publications
H Cherafa, MA Yallese, S Boucherit, S Belhadi, A Haddad, T Mabrouki,EXPERIMENTAL INVESTIGATION AND OPTIMIZATION OF OUTPUT RESPONSES DURING DRY TURNING OF PA66-GF30 POLYAMIDE USING TAGUCHI DESIGN,Journal of Manufacturing Technology Research 13 (3/4), 119-143
Scientific conferences
Scientific conferences