Influence de la résonance sur la rugosité d’une pièce fraisée

Dans les applications pratiques liées à l’usinage d’une pièce, la fréquence de résonance est toujours un paramètre important dont il faut tenir compte. L’enlèvement de matière est inhérent à l’ensemble du processus d’usinage, et il existe donc des variations dans la masse de la pièce. De plus, les changements de géométrie de la pièce entraînent des variations de rigidité dans une direction donnée. Ces deux paramètres déterminent la fréquence propre d’un objet et, avec le facteur d’amortissement, la fréquence de résonance. Dans un processus de fraisage avec rotation de l’outil à vitesse constante, des valeurs d’excitation proches de la fréquence de résonance de la pièce (qui change toujours avec l’enlèvement de matière) peuvent être atteintes à différents moments. Cette condition doit être évitée, car une pièce excitée à sa fréquence de résonance tend à atteindre de grandes amplitudes de vibration, ce qui peut être catastrophique pour le processus, entraînant un mauvais état de surface et, dans des situations plus critiques, des défaillances catastrophiques de la machine et de l’outil. Afin d’éviter les excitations dans ces conditions, la simulation numérique est un procédé valable pour prédire les fréquences de vibration.