Analyse des effets moyens des niveaux des facteurs

IV.3 Analyse des effets moyens des niveaux des facteurs

Cette analyse est basée sur le calcul de la moyenne des ratios S/N des résultats expérimentaux obtenus pour chaque niveau des cinq principaux paramètres d'usinage (matériau, r, Vc, f et ap). La moyenne des ratios S/N pour un niveau d'un facteur (ou d'une interaction) correspond à la somme des valeurs des ratios S/N pour le même niveau du facteur divisée par le nombre des ratios pour le niveau du facteur.

IV.3.1 Analyse des effets principaux sur (Ra)

Du tableau IV.2, il apparait que les paramètres d'usinage (matériau, r, Vc, f et ap) présentent des effets différents sur la rugosité surface (Ra). La plus importante influence correspond à l’avance par tour avec un effet de 9.437, et que le rayon de bec (r) est la moindre importance avec un effet de 5.669. La plus faible influence est la profondeur de passe avec un effet de 0.621, la vitesse de coupe (Vc) et le matériau, avec un effet de 0.506 et 0.119.

Tableau IV.2 Moyenne des ratios S/N (Ra) pour chaque niveau des facteurs.

Level Matériau r Vc f ap 1 -12,727 -16,566 -12,467 -7,809 -13,150 2 -12,846 -10,897 -12,918 -13,305 -12,680 3 -12,974 -17,246 -12,529 Delta 0,119 5,669 0,506 9,437 0,621 Rank 5 2 4 1 3

Selon l’approche de Taguchi, l’optimum de la valeur la plus élevée de Signal/ Bruit (S/N) représente la meilleure performance de la réponse (Ra) correspond aux niveaux

Ma1 r2 Vc1 f1 ap3 (les lettres représentent les paramètres d'usinage et les indices

N°

Essai ^{S/N-Ra S/N-Rz S/N-Rt S/N-Fx S/N-Fy S/N-Fz}

MRR , mm3/min S/N- MRR 1 -11,93 -24,27 -24,66 -27,58 -35,98 -37,42 5100 74,15 2 -16,68 -28,71 -29,04 -39,07 -43,03 -48,85 30240 89,61 3 -20,45 -32,27 -32,37 -33,49 -41,61 -47,85 36720 91,30 4 -11,34 -24,28 -24,60 -34,95 -42,90 -45,81 14280 83,09 5 -15,28 -27,87 -28,36 -28,95 -41,65 -43,18 12960 82,25 6 -6,24 -19,16 -19,62 -39,25 -43,79 -46,37 30600 89,71 7 -15,03 -27,79 -28,11 -40,44 -46,35 -50,94 27540 88,80 8 -6,40 -19,08 -19,85 -29,88 -40,88 -42,97 14400 83,17 9 -11,20 -24,15 -24,79 -27,55 -39,39 -40,56 14280 83,09 10 -20,61 -32,43 -32,71 -36,15 -42,37 -47,62 18360 85,28 11 -12,21 -24,27 -24,40 -32,33 -38,21 -38,99 7200 77,15 12 -17,51 -29,30 -29,53 -40,26 -42,00 -49,21 42840 92,64 13 -3,92 -19,01 -19,80 -39,76 -43,73 -47,71 15300 83,69 14 -11,13 -24,28 -24,59 -35,66 -42,68 -46,24 20160 86,09 15 -16,30 -28,32 -28,47 -21,39 -40,35 -43,61 18360 85,28 16 -11,98 -25,19 -25,37 -24,58 -39,97 -40,95 7140 77,07 17 -15,81 -28,49 -28,56 -39,54 -45,62 -51,11 38880 91,79 18 -6,15 -20,42 -20,54 -33,80 -41,89 -43,94 20400 86,19

optimales de la rugosité surface (Ra) sont donc : Matériau martensitique, le rayon de bec 0.8 mm, la plus basse vitesse de coupe 170 m/min, la plus basse avance 0.2 mm/tr et maximum profondeur de passe 0.45 mm.

IV.3.2 Analyse des effets principaux sur (Rz)

Du tableau IV.3, Comme pour le cas du critère Ra, on remarque que l’avance possède la plus grande influence, avec un effet de 8.49, et que le rayon de bec (r) est de moindre importance avec un effet de 4.54. La plus faible influence est le matériau avec un effet de 0.46, la profondeur de passe (ap) et la vitesse de coupe (Vc), avec un effet de 0.27 et 0.15.

Tableau IV.3 Moyenne des ratios S/N (Rz) pour chaque niveau des facteurs.

Level Materiau r Vc f ap 1 -25,29 -28,54 -25,49 -21,04 -25,68 2 -25,75 -24,00 -25,45 -25,98 -25,46 3 -25,60 -29,53 -25,41 Delta 0,46 4,54 0,15 8,49 0,27 Rank 3 2 5 1 4

Selon l’approche de Taguchi, l’optimum de la réponse (Rz) correspond aux niveaux

Ma1 r2 Vc2 f1 ap3. Les niveaux des paramètres attendus sous les conditions

optimales de la rugosité surface (Rz) sont donc : Matériau martensitique, le rayon de bec 0.8 mm, la vitesse de coupe 240 m/min, la plus basse avance 0.2 mm/tr et maximum profondeur de passe 0.45 mm.

IV.3.3 Analyse des effets principaux sur (Rt)

Du tableau IV.4, il apparait que les paramètres d'usinage (matériau, r, Vc, f et ap) présentent des effets différents sur la rugosité surface (Rt). La plus importante influence correspond à l’avance par tour avec un effet de 8.49, et que le rayon de bec (r) est la moindre importance avec un effet de 4.54. La plus faible influence est le Matériau avec un effet de 0.46, la profondeur de passe (ap) et la vitesse de coupe (Vc), avec un effet de 0.27 et 0.15.

Tableau IV.4 : Moyenne des ratios S/N (Rt) pour chaque niveau des facteurs.

Level Materiau r Vc f ap 1 -25,71 -28,79 -25,88 -21,48 -26,01 2 -26,00 -24,39 -25,80 -26,32 -25,78 3 -25,89 -29,77 -25,78 Delta 0,29 4,40 0,09 8,29 0,23 Rank 3 2 5 1 4

Selon l’approche de Taguchi, l’optimum de la réponse (Rt) correspond aux niveaux

Ma1 r2 Vc2 f1 ap3. Les niveaux des paramètres attendus sous les conditions

optimales de la rugosité surface (Ra) sont donc : Matériau martensitique, le rayon de bec 0.8 mm, la plus basse vitesse de coupe 170 m/min, la plus basse avance 0.2 mm/tr et maximum profondeur de passe 0.45 mm.

IV.3.4 Analyse des effets principaux sur (Fx)

Du tableau IV.5, on remarque que les paramètres d'usinage (matériau, r, Vc, f et ap) présentent des effets differents sur (Fx). La plus importante influence correspond à la profondeur de passe avec un effet de 12.66 puis le rayon de bec (r) avec un effet de 1.83. Les faibles influences sont celles des facteurs relatifs à la vitesse de coupe (Vc), l’avance par tour (f) et le matériau avec des effets de 1.62 , 0.44 et 0.26 respectivement.

Tableau IV.5 : Moyenne des ratios S/N (Fx) pour chaque niveau des facteurs.

Level Materiau r Vc f ap 1 -33,46 -34,81 -33,91 -33,77 -27,06 2 -33,72 -32,98 -34,24 -33,68 -33,99 3 -32,62 -33,33 -39,72 Delta 0,26 1,83 1,62 0,44 12,66 Rank 5 2 3 4 1

Selon l’approche de Taguchi, l’optimum de la réponse (Fx) correspond aux niveaux

Ma1 r2 Vc3 f3 ap1. Les niveaux des paramètres attendus sous les conditions

optimales de (Fx) sont donc : Matériau martensitique, le rayon de bec 0.8 mm, la plus grand vitesse de coupe 340 m/min, la plus grand avance 0.36 mm/tr et minimum profondeur de passe 0.15 mm.

IV.3.5 Analyse des effets principaux sur (Fy)

Du tableau IV.6, Comme pour le cas du critère Fx, on remarque que la profondeur de passe possède la plus grande influence, avec un effet de 4.83 puis l’avance (f) avec un effet de 2.24 et le rayon de bec (r) avec un effet de 1.90. Les faibles influences sont celles des facteurs relatifs à la vitesse de coupe (Vc) et le matériau avec des effets de 0.51 et 0.14 respectivement.

Tableau IV.6 : Moyenne des ratios S/N (Fy) pour chaque niveau des facteurs.

Level Materiau r Vc f ap 1 -41,73 -40,53 -41,88 -40,75 -39,26 2 -41,87 -42,43 -42,01 -41,66 -42,05 3 -41,50 -42,99 -44,09 Delta 0,14 1,90 0,51 2,24 4,83 Rank 5 3 4 2 1

Selon l’approche de Taguchi, l’optimum de la réponse (Fy) correspond aux niveaux

Ma1 r1 Vc3 f1 ap1. Les niveaux des paramètres attendus sous les conditions

optimales de (Fy) sont donc : Matériau martensitique, le rayon de bec 0.4 mm, la plus grand vitesse de coupe 340 m/min, la plus basse avance 0.2 mm/tr et minimum profondeur de passe 0.15 mm.

IV.3.6 Analyse des effets principaux sur (Fz)

Du tableau IV.7, on remarque que les paramètres d'usinage (matériau, r, Vc, f et ap) présentent des effets differents sur (Fz). La plus importante influence correspond à la profondeur de passe avec un effet de 8.25 puis l’avance (f) avec un effet de 4.48 . Les

Tableau IV.7 : Moyenne des ratios S/N (Fz) pour chaque niveau des facteurs. Level Materiau r Vc f ap 1 -44,88 -44,99 -45,08 -42,90 -40,79 2 -45,49 -45,28 -45,22 -45,27 -45,74 3 -45,26 -47,38 -49,03 Delta 0,60 0,29 0,18 4,48 8,25 Rank 3 4 5 2 1

Selon l’approche de Taguchi, l’optimum de la réponse (Fz) correspond aux niveaux

Ma1 r1 Vc1 f1 ap1. Les niveaux des paramètres attendus sous les conditions

optimales de (Fy) sont donc : Matériau martensitique, le rayon de bec 0.4 mm, la plus basse vitesse de coupe 170 m/min, la plus basse avance 0.2 mm/tr et minimum profondeur de passe 0.15 mm.

IV.3.7 Analyse des effets principaux sur (MRR)

Du tableau IV.8, on remarque que les paramètres d'usinage (matériau, r, Vc, f et ap) présentent des effets differents sur (MRR). La plus importante influence correspond à la profondeur de passe avec un effet de 9.54 puis la vitesse de coupe (Vc) et l’avance (f) avec un effet de 6.02 et 5.11 respectivement.

Tableau IV.8 : Moyenne des ratios S/N (MRR) pour chaque niveau des facteurs.

Level Materiau r Vc f ap 1 85,02 85,02 82,02 82,34 79,83 2 85,02 85,02 85,01 85,27 85,85 3 88,04 87,45 89,38 Delta 0,00 0,00 6,02 5,11 9,54 Rank 4 5 2 3 1

Selon l’approche de Taguchi, l’optimum de la réponse (MRR) correspond aux niveaux Vc3 f3 ap3. Les niveaux des paramètres attendus sous les conditions optimales de (Fy) sont donc : la plus grand vitesse de coupe 340 m/min, la plus grand avance 0.36 mm/tr et maximum profondeur de passe 0.45 mm.

Le tableau IV.9 présente un récapitulatif des résultats d’optimisation de chacun des paramètres considérés, selon l’approche de Taguchi.

Tableau IV.9 résultats d’optimisation selon l’approche de Taguchi pour les différents critères.

Critère

d’optimisation ^{Matériau r, (mm) Vc, (m/min) f, (mm/tr) ap, (mm)}

Ra-min martensitique 0.8 170 0.20 0.45 Rz-min martensitique 0.8 240 0.20 0.45 Rt-min martensitique 0.8 240 0.20 0.45 Fx-min martensitique 0.8 340 0.36 0.15 Fy-min martensitique 0.4 340 0.20 0.15 Fz-min martensitique 0.4 170 0.20 0.15 MRR-max - - 340 0.36 0.45

D’après les résultats il n’existe pas de régime optimal qui satisfait tous les paramètres technologiques étudiés, mais il existe différentes combinaisons correspondant chacune aux critères d’optimisation considérés.

D’où la nécessité d’utiliser d’autres méthodes d’optimisation qui permettent de prendre en compte plusieurs objectifs simultanément.

IV.4. Optimisation par L'Analyse Relationnelle Grise (Grey Relational Analysis: