Laouissi Aissa

- laouissi.aissa@univ-guelma.dz
Thesis title
Thesis title (Ar)
Thesis title (Fr)
keywords
keywords (Ar)
keywords (Fr)
Abstract
The machining of hardened materials such as cast iron requires high-performance cutting materials, among these materials are ceramics based on silicon nitride (Si3N4) which are of little use in the machining of cast irons and especially in Algerian industry. This prompted us to register the research work of our doctoral thesis which consists in investigating the behavior of silicon nitride ceramic tools and to study their performances in severe stresses during the turning of the FGL250 cast iron in using the methodology of the plans of experiments.
The present work begins with the study of the influence of the cutting parameters, that is, the cutting speed, the feed rate, the depth of cut, the lubrication and the machining time on the technological parameters of machining (cutting force, surface roughness and tool wear). The results of the topographic analysis of the machined surfaces using the functional parameters are also exposed. Then, we focus on the modeling of the tangential cutting force, the surface roughness criterion Ra, the flank wear (Vb) and the cutting power as a function of the cutting regime parameters by the response surface methodology (RSM) and artificial neural Networks (ANN), subsequently the predictive capabilities of both ANN and RSM models were compared in terms of their mean absolute deviation (MAD), absolute mean absolute error ( MAPE), mean squared error (RMSE) and coefficient of determination (R²). The last part of this thesis is reserved for the optimization of cutting parameters. We applied multi-objective optimization, using the desirability function, the genetic algorithms and the gray relational analysis method (GRA) to find a compromise between various responses (Vb, Fz, Ra, Pc and MRR), then we present the optimal cutting regimes obtained by the different methods used.
Abstract (Ar)
يتطلب تقطيع المعادن الصلبة مثل الحديد الزهر مواد تقطيع عالية الأداء، من بين هذه المواد سيراميك نيتريد السيليكون (Si3N4) والتي تعتبر قليلة الاستعمال خاصة في الصناعة الجزائرية. هذا دفعنا إلى تسجيل العمل البحثي لأطروحة الدكتوراه الخاصة بنا والتي تتألف من دراسة سلوك أدوات السيراميك من نيتريد السيليكون ودراسة أدائها في ضغوط شديدة أثناء خراطة الحديد الزهر FGL250 باستخدام منهجية تصميم التجارب.
يبدأ العمل الحالي بدراسة تأثير معاملات القطع، أي سرعة القطع، سرعة التغذية، عمق التمريرة، التشحيم ومجة القطع على المعاملات التكنولوجية للمعالجة الآلية (جهود قطع، خشونة السطح وتآكل أداة القطع). كما يعرض هذا العمل نتائج التحليل الطبوغرافي للأسطح المتحصل عليها باستخدام المعاملات الوظيفية. بعد ذلك، نركز على نمذجة جهود القطع، ومعيار خشونة السطح (Ra)، وتآكل أداة القطع (Vb)، واستطاعة القطع بواسطة منهجية سطح الاستجابة (RSM) والشبكات العصبية الاصطناعية (ANN)، وتمت مقارنة القدرات التنبؤية لكل من ANN وRSM باستعمال معاملات الارتياب MAD وMAPE وRMSE ومعامل التحديد R². الجزء الأخير من هذه الأطروحة مخصص لتحسين عوامل القطع باستعمال التحسين متعدد الأهداف باستخدام منهجية سطح الاستجابة والخوارزميات الجينية وطريقة التحليل العلائقي الرمادي (GRA) لإيجاد حل وسط بين الاستجابات المختلفة (Vb وFz وRa وPc وMRR) والحصول على أنظمة القطع المثلى.
Abstract (Fr)
L’usinage des matériaux durcis tels que les fontes nécessite des matériaux de coupe à haute performance, parmi ces matériaux on trouve les céramiques à la base de nitrure de silicium (Si3N4) qui sont peu utiles dans l’usinage des fontes et notamment dans l’industrie algérienne. Cela nous a incités à s' s'inscrire les travaux de recherche de notre thèse de doctorat qui consiste à investiguer le comportement des outils de céramiques en nitrure de silicium et d’étudier leurs performances en sollicitations sévères lors du tournage de la fonte FGL250 en utilisant la méthodologie des plans d’expériences.
Le présent travail commence par l’étude d’influence des paramètres de coupe, soit, la vitesse de coupe, l’avance, la profondeur de passe, la lubrification et le temps d’usinage sur les paramètres technologiques d’usinage (efforts de coupe, rugosité de surface et usure des outils). Les résultats de l’analyse topographique des surfaces usinées en utilisant les paramètres fonctionnels sont aussi exposés. Ensuite, on s’intéresse à la modélisation de l’effort de coupe tangentiel, du critère de la rugosité de surface Ra, de l’usure en dépouille (Vb) et la puissance de coupe en fonction des paramètres de régime de coupe par la méthodologie de surface de réponse (RSM) et les réseaux de neurones artificiels (ANN), par la suite les capacités prédictives des deux modèles ANN et RSM ont été comparés en termes de leur écart absolu moyen (MAD), erreur moyenne absolue en pourcentage (MAPE), erreur quadratique moyenne (RMSE) et coefficient de détermination (R²). La dernière partie de cette thèse est réservée à l’optimisation des paramètres de coupe. Nous avons appliqué l’optimisation multi objectifs, en utilisant la fonction de désirabilité, les algorithmes génétiques et la méthode d’analyse relationnelle grise (GRA) afin de trouver un compromis entre diverses réponses (Vb, Fz, Ra, Pc et MRR), ensuite on présente les régimes de coupes optimaux obtenus par les différentes méthodes utilisées.
Scientific publications
Scientific publications
Scientific conferences
Scientific conferences