WO2016181067A1 - Method and system for simulating wear of a tooth of a broach used to broach cavities, particularly for turbomachine compressor or rotor disks - Google Patents

Method and system for simulating wear of a tooth of a broach used to broach cavities, particularly for turbomachine compressor or rotor disks Download PDF

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WO2016181067A1
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WO
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test piece
turning tool
tooth
machining
pin
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Application number
PCT/FR2016/051099
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Sébastien MANDRILE
Gilles DESSEIN
Vincent WAGNER
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Turbomeca
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    • B23D43/02Broaching tools for cutting by rectilinear movement
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    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/37Measurements
    • G05B2219/37252Life of tool, service life, decay, wear estimation

Definitions

  • the present invention relates to wear tests of pins, in particular pins for pinning cells for parts such as turbine rotor disks or turbomachine compressor disks.
  • an aircraft turbine engine or turboprop engine comprises a compressor part and a rotary turbine.
  • This turbine itself comprises a rotor disk which has peripheral fasteners (so-called “fir-tree” or “bulbs” shaped cells) which are distributed around its circumference and which receive and hold the blade roots of said turbine .
  • peripheral fasteners so-called "fir-tree” or “bulbs” shaped cells
  • Some compressor disks also have such fasteners.
  • Said pin 9 has several teeth 8, two successive teeth 8 being separated in pairs by a core 5.
  • Pin 9 is for example tungsten carbide or tungsten steel, which is an alloy of iron-carbon plus tungsten, cobalt, manganese, chromium, vanadium, molybdenum, and which is commonly called special high speed steel.
  • the main stitching parameters are:
  • the time required to machine a cell is decomposed into two phases: a machining phase, during which the factory spindle, and a repositioning phase during which pin 9 does not machine and does only return to its starting point to prepare the next machining phase.
  • the teeth 8 only wear out during the machining phase, and the time required to significantly wear a tooth 8 of the spindle 9 is all the more important.
  • the machining time is 60 seconds.
  • the rise time of pin 9 to return to the starting point is 30 seconds (90 seconds in total). Machining is done in two lines of pins (one for roughing and one for finishing), the machining time of a cell is 180 seconds.
  • testing a pin 9 on a piece intended to be stitched involves the destruction of this piece.
  • these parts are very expensive.
  • the test piece does not make it possible to reproduce the shocks suffered by a pin 3 during the pin assignment. a cell at the time of transition between the repositioning phase and the machining phase.
  • the invention overcomes the disadvantages of the test techniques known to date.
  • the proposed method makes it possible to simulate the wear of a spindle by reproducing certain characteristics of the broaching of a cell in a turbomachine disk.
  • the proposed method also makes it possible to considerably reduce the time required to evaluate the wear of a pin intended to pin cells relative to a conventional wear test of machining cells with the pin to be tested.
  • the proposed method makes it possible to perform a spindle wear test not on the part intended to be stitched but on a part which is less expensive to manufacture while being made of the same material as the part intended to be used. paperback.
  • test piece can be cylindrical in shape, with a front annular groove which allows to maintain a constant draft angle;
  • the test piece may have a side surface in which are formed lateral grooves distributed on the periphery of the test piece; the grooves make it possible to reproduce the shocks due to the succession of machining and repositioning phases characteristic to the pinning of cavities;
  • the lateral grooves are formed in the test piece with a side wall, the side of the groove for engagement by the tooth, which extends in the test piece parallel to an axis at a non-zero angle radially passing through the axis of the test piece and the middle of said flank wall;
  • the spindle is of the type intended for the broaching of recesses, in particular for rotors or discs of a turbomachine compressor;
  • the spindle is of the type for machining of the cavities with a predetermined pin angle
  • the grooves are formed in the test piece with a side wall, the side of the groove for engagement by the tooth, which extends in the test piece parallel to an axis at an angle, with respect to the radial plane passing through the axis of the test piece and the middle of said flank wall, equal to the predefined pinning angle;
  • said angle is between 5 ° and 20 °;
  • ⁇ the ratio of the width of the annular groove and the diameter of the annular groove is less than 10%
  • the invention also proposes a system for simulating the wear of a tooth of a spindle, the wear test system comprising:
  • a turning tool comprising an active part identical to the tooth of the spindle to be tested; a machine tool configured to control the relative movements between the test piece and the turning tool, the test piece being, in a reference frame linked to the turning tool displaced in rotation about an axis, while the The turning tool is progressively moved into the test piece, the active part of the turning tool thus machining a frontal annular groove in the test piece.
  • the test piece can be, in particular, one of the materials of the following list: nickel base alloy, cast iron, aluminum base alloy, titanium base alloy. DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 3a illustrates the machining of a disc-shaped test piece by a turning tool comprising an active part, FIG. 3b being in its view an enlarged view of FIG. 3a around the active part of the turning tool;
  • FIG. 3c illustrates the machining of a tube-shaped test piece by a turning tool comprising a tooth, FIG. 3d being for its part an enlarged view of FIG. 3c around the tooth of the tool of FIG. filming;
  • FIG. 4 represents a test piece of a system according to a possible embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows the machining of a test piece according to a method according to the invention
  • Figure 6 shows a close view of Figure 5 around the active part of the turning tool
  • FIG. 7 shows a turbomachine disk in which is formed a cell
  • FIG. 8 is a close-up view around the cell of the turbomachine disk of FIG. 7;
  • FIG. 9 represents a test piece
  • FIG. 10 is a close-up view around two grooves of the test piece of FIG. 9;
  • Figure 1 1 is a front view of the test piece of Figure 9;
  • Figure 12 is a detail view of Figure 1 1;
  • FIG. 13 is a side view of the test piece of FIG. 9. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  • FIGS. 4 and following an exemplary method of simulating wear of a pin 9 of the type illustrated in FIGS. 1 and 2 comprising a series of teeth 8.
  • a test piece 10 is machined by turning, by means of a turning tool 3, as illustrated in FIG.
  • the turning tool 3 comprises a handle 31 ending in a head 32.
  • the handle 31 is fixed to the machine tool by a tool holder.
  • the head 32 carries an active part 2.
  • the active part 2 comprises a cutting face, a flank face and at least one cutting edge.
  • the active part 2 is the part of the tool that intervenes directly in the cutting operation.
  • the active part 2 can in particular be a wafer.
  • the head 32 is then equipped with a wafer holder, which is typically a square steel body, provided with a device for fixing the interchangeable wafer.
  • the active part 2 can also be a grain. This is then mounted in a housing pierced at the end of a metal rod and fixed for example by a needle screw.
  • the active part 2 consists of the same material as the pin 9, namely tungsten carbide or tungsten steel.
  • the active part 2 is identical in shape to the tooth 8 of the pin 9 to be tested.
  • the test piece 10 has the general shape of a cylinder of revolution about an axis A with two end bases 14a, 14b perpendicular to the axis A of said part 10 and a cylindrical peripheral surface. 1 1.
  • a plurality of lateral grooves 12 are distributed around the periphery of the test piece 10. These lateral grooves 12 all extend from the same base (base 14a), parallel to the axis A of the piece 10, with a constant depth in the height of the room 10.
  • the test piece 10 is for example nickel alloy, cast iron, aluminum alloy or titanium alloy.
  • the active part 2 produces in the test piece 10 a front annular groove 13 centered on the axis A of the piece 10 and of a diameter slightly smaller than that the peripheral diameter of said piece 10.
  • the front annular groove 13 is itself cylindrical. It extends from the end base 14a of said part 10, parallel to the axis A.
  • test piece 10 is rotated about its axis A, while the turning tool 3 is progressively advanced in the test piece 10, parallel to the axis A to gradually form the groove 13.
  • the displacement of the turning tool 3 and the rotation of the test piece 10 removes the constituent material of the test piece 10 so as to hollow out the front annular groove 13.
  • the material of the piece 10 interference with the path of the turning tool 3 is detached by machining the rest of the workpiece and turns into chips.
  • a machine tool 15 controls the relative movements between the test piece 10 and the turning tool 3.
  • This machine tool 15 incorporates in particular different actuators ensuring the movements of the workpiece 10 and the turning tool 3, as well as a digital control unit configured to control and synchronize the actuators.
  • the feed rate Vf which is the speed of movement of the turning tool 3 in the depth of the test piece 10, defines the amount of material removed.
  • the cutting speed Vc which is the speed of rotation of the test piece 10 around its main axis A, defines the frequency of the successive cuts.
  • Such a machining of the test piece 10 makes it possible to simulate the wear of the teeth 8 of a pin 9 by reproducing certain characteristics of the pinning of a cell in a turbomachine disk, by means of a turning tool 3 having an active part 2 identical to the teeth 8 of the spindle 9.
  • the surface 14a machined by the active part 2 of the tool turning tool 3 to make the front annular groove 13 in the test piece 10 is a flat surface, which has the consequence that the machining is done at an angle constant clearance during all machining, the draft angle being the angle between the clearance face of the tool (surface of the teeth 8) and the machined surface.
  • the lateral grooves 12 make it possible to simulate the alternation of the machining and repositioning phases characteristic of the machining of cavities.
  • the machining of a cell in the form of a fir tree in a turbomachine disk consists of an alternation of machining phases, during which the pin 9 factory itself, and repositioning phases, during which pin 9 does not factory and only returns to its starting point to prepare the next phase of machining.
  • the phase during which the turning tool 3 is moved in the groove 13 without touching the walls of said groove 13 corresponds to the repositioning phase.
  • the phase during which the active part 2 machines the groove 13 corresponds to the machining phase.
  • the alternation generates shocks each time the pin 9 comes into contact with the material after a repositioning phase.
  • the active part 2 undergoes an identical shock when it comes into contact with the material after passing through a lateral groove 12.
  • the test piece 10 has ten lateral grooves 12, each turn of the test piece 10 on itself corresponds to ten pin passes 9 in a cell.
  • the pinning of cells in a trench 51 of a turbomachine disk 4 is often made with a certain angle "ab" of pinning corresponding to the inclination between the axis At of the trench 51 and the main axis Ap of the turbomachine disk 4.
  • the angle "ab” pinning affects the wear of the pin 9 in that it determines the input of the pin in the coin broaching.
  • the lateral grooves 12 are formed in the test piece 10 with a flank wall, on the side of the groove intended to be attacked by the tooth. , which extends in the test piece 10 parallel to an axis A1 making an angle "a” equal to the angle "ab” of broaching with respect to the radial plane Ar passing through the axis A and the middle of said wall sidewall, as shown in Figure 1 1.
  • the angle a is non-zero, and typically between 5 ° to 20 °.
  • the inclination of these flanks of the grooves 12 reproduces the progressive entry of the pin 9 into the workpiece.
  • the movement of the turning tool 3 is circular, which implies a variation of the cutting speed as a function of the machined diameter.
  • FIG. 12 illustrates the variation of the cutting speeds on three different diameters: the minimum cutting speed Vmin on the inside diameter of the groove 13, the nominal cutting speed Vnom on the mean diameter of the groove 13 and the maximum cutting speed Vmax on the external diameter of the groove 13.
  • the nominal diameter D n0 m of the groove is at least 10 times greater than the width of the groove 13, the width of the groove 13 being equal to (Dmax-Dmin) / 2.
  • the front annular groove has a diameter outer diameter D max 75 mm and inner diameter D min 69 mm.
  • the described wear test method makes it possible to perform a wear test of a tooth 2 quickly and easily.
  • the shooting wear test lasts 22 minutes while a conventional wear test pin lasted 100 hours.
  • the method therefore offers a significant time saving.
  • the various turning tools 3 each carry an active part 2 and each machine a front annular groove 13 in the test piece 10, the front annular grooves 13 being concentric. Several turning tools 3 can also machine a single frontal annular groove simultaneously.

Abstract

The invention relates to a method for simulating the wear of a tooth of a broach, comprising a step of machining a test part (10) using a turning tool (3) comprising an active section (2), during which said test part (10) and the turning tool (3) are moved in relative movements such that, in a referential relating to the turning tool (3), the test part is rotated about an axis (A) while the turning tool (3) is progressively moved in the test part (10), the active section (2) of the turning tool (3) thereby machining a front annular groove (13) in said test part.

Description

PROCEDE ET SYSTEME DE SIMULATION D'USURE D'UNE DENT D'UNE BROCHE DESTINEE AU BROCHAGE D'ALVEOLES, NOTAMMENT POUR DISQUE DE ROTORS OU DE  METHOD AND SYSTEM FOR SIMULATING WEAR OF A TOOTH OF A PIN FOR ALVEOLING PINK, IN PARTICULAR FOR DISC OF ROTORS OR
COMPRESSEURS DE TURBOMACHINES  TURBOMACHINE COMPRESSORS
DOMAINE DE L'INVENTION FIELD OF THE INVENTION
La présente invention est relative aux tests d'usure de broches, en particulier de broches destinées au brochage d'alvéoles pour des pièces telles que des disques de rotors de turbines ou des disques de compresseurs de turbomachine. The present invention relates to wear tests of pins, in particular pins for pinning cells for parts such as turbine rotor disks or turbomachine compressor disks.
ETAT DE LA TECHNIQUE STATE OF THE ART
Classiquement, un turbomoteur ou turbopropulseur d'aéronef comprend une partie compresseur et une turbine rotative. Cette turbine comprend elle-même un disque de rotor qui présente des attaches périphériques (alvéoles dites en forme de « pieds de sapin » ou de « bulbes ») qui sont réparties sur sa circonférence et qui reçoivent et maintiennent les pieds des pales de ladite turbine. Certains disques de compresseurs comportent également de telles attaches. Conventionally, an aircraft turbine engine or turboprop engine comprises a compressor part and a rotary turbine. This turbine itself comprises a rotor disk which has peripheral fasteners (so-called "fir-tree" or "bulbs" shaped cells) which are distributed around its circumference and which receive and hold the blade roots of said turbine . Some compressor disks also have such fasteners.
Ces attaches sont généralement usinées dans un disque de turbomachine par brochage. À cet effet, on réalise, au moyen d'une broche, plusieurs passes dans une alvéole à usiner. C'est ce qu'illustrent les figures 1 et 2 sur lesquels est représentée une broche 9 destinée à usiner des alvéoles dans un disque de turbomachine 4.  These fasteners are generally machined in a turbomachine disk by broaching. To this end, several passes are made by means of a spindle in a cell to be machined. This is illustrated in FIGS. 1 and 2, on which is represented a pin 9 intended to machine cavities in a turbomachine disk 4.
Ladite broche 9 comporte plusieurs dents 8, deux dents 8 successives étant séparées deux à deux par une âme 5.  Said pin 9 has several teeth 8, two successive teeth 8 being separated in pairs by a core 5.
La broche 9 est par exemple en carbure de tungstène ou en acier au tungstène, qui est un alliage de fer-carbone plus tungstène, cobalt, manganèse, chrome, vanadium, molybdène, et qui est communément appelé acier rapide spécial.  Pin 9 is for example tungsten carbide or tungsten steel, which is an alloy of iron-carbon plus tungsten, cobalt, manganese, chromium, vanadium, molybdenum, and which is commonly called special high speed steel.
Lors du brochage d'une alvéole, plusieurs passes de la broche sont effectuées dans l'alvéole à usiner, une dent 8 différente enlevant de la matière à chaque passe.  When pinning a cell, several passes of the spindle are made in the cell to be machined, a different tooth 8 removing material at each pass.
Les principaux paramètres de brochage sont :  The main stitching parameters are:
- l'angle de coupe y, - l'angle de dépouille a, - the cutting angle y, - the draft angle a,
- le pas P,  - the pitch P,
- le rayon de goujure {rgoujure), the flute radius ( flute ),
- la profondeur de chambre à copeau (c),  - the chip chamber depth (c),
- l'avance par dent fixe (f),  - the advance by fixed tooth (f),
- la vitesse de coupe.  - cutting speed.
Tous ces paramètres, à l'exception de la vitesse de coupe sont définis par la forme de la broche 9. Une fois la pièce qui constitue la broche 9 fabriquée, seule la vitesse de coupe peut être ajustée. La façon dont la broche 9 va s'user lors du brochage dépend de tous les autres paramètres et ne peut être déterminée qu'en effectuant un essai d'usinage avec la broche 9.  All of these parameters except the cutting speed are defined by the shape of pin 9. Once the part which constitutes the pin 9 manufactured, only the cutting speed can be adjusted. The way spindle 9 will wear out during broaching depends on all other parameters and can only be determined by performing a machining test with spindle 9.
Or, comme le brochage d'une alvéole nécessite plusieurs passes de la broche 9, une dent 8 différente enlevant de la matière à chaque passe, le temps nécessaire pour user significativement une dent 8 de la broche en usinant des alvéoles avec celle-ci est important.  However, as the broaching of a cell requires several passes of the pin 9, a different tooth 8 removing material at each pass, the time required to significantly wear a tooth 8 of the spindle by machining cells with it is important.
En outre, le temps nécessaire pour usiner une alvéole est décomposé en deux phases : une phase d'usinage, au cours de laquelle la broche usine, et une phase de repositionnement au cours de laquelle la broche 9 n'usine pas et ne fait que revenir à son point de départ pour préparer la prochaine phase d'usinage. Les dents 8 ne s'usent donc qu'au cours de la phase d'usinage, et le temps nécessaire pour user significativement une dent 8 de la broche 9 est d'autant plus importante.  In addition, the time required to machine a cell is decomposed into two phases: a machining phase, during which the factory spindle, and a repositioning phase during which pin 9 does not machine and does only return to its starting point to prepare the next machining phase. The teeth 8 only wear out during the machining phase, and the time required to significantly wear a tooth 8 of the spindle 9 is all the more important.
À titre d'exemple, pour une longueur de broche de 2 mètres et une vitesse de coupe de 2 mètres/minute, le temps d'usinage est de 60 secondes. Le temps de remontée de la broche 9 pour revenir au point de départ est de 30 secondes (soit 90 secondes au total). L'usinage se faisant en deux lignes de broches (une pour l'ébauche et une pour la finition), le temps d'usinage d'une alvéole est de 180 secondes. A titre d'exemple, pour un essai d'usinage sur une pièce à usiner de LB=15 mm d'épaisseur, pour usiner 30 m il est nécessaire de brocher 2000 alvéoles, ce qui nécessite 100h d'usinage. For example, for a spindle length of 2 meters and a cutting speed of 2 meters / minute, the machining time is 60 seconds. The rise time of pin 9 to return to the starting point is 30 seconds (90 seconds in total). Machining is done in two lines of pins (one for roughing and one for finishing), the machining time of a cell is 180 seconds. For example, for a machining test on a workpiece of L B = 15 mm thick, to machine 30 m it is necessary to broach 2000 cells, which requires 100 hours of machining.
En outre, tester une broche 9 sur une pièce destinée à être brochée implique la destruction de cette pièce. Or, notamment dans le cas de disques de rotors de turbines ou de disques de compresseurs de turbomachine, ces pièces sont très coûteuses. In addition, testing a pin 9 on a piece intended to be stitched involves the destruction of this piece. However, particularly in the case of rotor disks from Turbine turbines or turbomachine compressor disks, these parts are very expensive.
Il a déjà été proposé de simuler l'usinage des broches 9 en usinant des pièces de test en forme de disque 20 avec des outils de tournage 3 sur, l'outils de tournage 3 usinant la périphérie du disque. C'est ce qu'illustre la figure 3a. Cette solution est néanmoins insatisfaisante car l'angle de dépouille entre l'outil de tournage 3 est la périphérie du disque 20 n'est pas constant (figure 3b).  It has already been proposed to simulate the machining of the pins 9 by machining disc-shaped test pieces 20 with turning tools 3 on the turning tool 3 machining the periphery of the disc. This is illustrated in Figure 3a. This solution is nevertheless unsatisfactory because the clearance angle between the turning tool 3 is the periphery of the disc 20 is not constant (Figure 3b).
Comme illustré sur la figure 3c, il a également été proposé de simuler l'usinage des broches 9 en usinant des pièces de test en forme de tube 30 avec des outils de tournage 3 comportant une partie active 2 identique à la dent 8 de la broche 3 à tester, l'outil de tournage 3 usinant la tranche du tube 30. Cette solution est elle aussi insatisfaisante car seule la pointe de l'outil de tournage 3 est en contact avec la pièce test, les côtés de l'outil de tournage 3 n'étant pas en contact avec la pièce de test (figure 3d).  As illustrated in FIG. 3c, it has also been proposed to simulate the machining of the pins 9 by machining test pieces in the form of a tube 30 with turning tools 3 comprising an active part 2 identical to the tooth 8 of the spindle. 3 to be tested, the turning tool 3 machining the edge of the tube 30. This solution is also unsatisfactory because only the tip of the turning tool 3 is in contact with the test piece, the sides of the turning tool. 3 not being in contact with the test piece (Figure 3d).
En outre, aussi bien dans le cas d'une pièce de test en forme de disque que d'une pièce de test en forme de tube, la pièce de test ne permet pas de reproduire les chocs subis par une broche 3 lors du brochage d'une alvéole au moment de la transition entre la phase de repositionnement et la phase d'usinage. EXPOSE DE L'INVENTION  In addition, both in the case of a disk-shaped test piece and a tube-shaped test piece, the test piece does not make it possible to reproduce the shocks suffered by a pin 3 during the pin assignment. a cell at the time of transition between the repositioning phase and the machining phase. SUMMARY OF THE INVENTION
L'invention permet de pallier les inconvénients des techniques de test connues à ce jour. The invention overcomes the disadvantages of the test techniques known to date.
Elle propose notamment un procédé de simulation d'usure d'une dent d'une broche, comportant une étape d'usinage d'une pièce de test au moyen d'un outil de tournage comportant une partie active identique à la dent de la broche, au cours de laquelle ladite pièce de test et l'outil de tournage sont déplacés selon des mouvements relatifs tels que, dans un référentiel lié à l'outil de tournage, la pièce de test est déplacée en rotation autour d'un axe, tandis que l'outil de tournage est progressivement déplacé dans la pièce de test, la partie active de l'outil de tournage usinant ainsi une gorge annulaire frontale dans celle-ci. Le procédé proposé permet de simuler l'usure d'une broche en reproduisant certaines caractéristiques du brochage d'une alvéole dans un disque de turbomachine. It proposes in particular a method for simulating wear of a tooth of a spindle, comprising a step of machining a test piece by means of a turning tool comprising an active part identical to the tooth of the spindle. during which said test piece and the turning tool are moved in relative motions such that, in a reference frame related to the turning tool, the test piece is rotated about an axis, while that the turning tool is progressively moved in the test piece, the active part of the turning tool thus machining a frontal annular groove therein. The proposed method makes it possible to simulate the wear of a spindle by reproducing certain characteristics of the broaching of a cell in a turbomachine disk.
Le fait que la dent usine une gorge annulaire frontale permet d'avoir un contact des deux bords latéraux de l'outil de tournage avec la pièce de test.  The fact that the tooth mills a front annular groove makes it possible to have a contact of the two lateral edges of the turning tool with the test piece.
Le procédé proposé permet en outre de réduire considérablement le temps nécessaire pour évaluer l'usure d'une broche destinée à brocher des alvéoles par rapport à un test d'usure classique consistant à usiner des alvéoles avec la broche à tester.  The proposed method also makes it possible to considerably reduce the time required to evaluate the wear of a pin intended to pin cells relative to a conventional wear test of machining cells with the pin to be tested.
En effet, lors du brochage d'une alvéole, plusieurs dents de la broche usinent l'une après l'autre, chaque dent enlevant de la matière supplémentaire par rapport à la dent précédente, alors que dans le procédé de simulation proposé, une seule dent est utilisée en continu. L'ensemble des dents de la broche étant identiques à un facteur d'échelle près, l'usure d'une dent lors d'un test conforme au procédé proposé permet d'évaluer comment le jeu de dents de la broche serait usé si la broche était utilisée pour brocher une alvéole. Le procédé permet donc de diviser la durée du test d'usure, par rapport à la durée d'un test d'usure classique sur la pièce à brocher, par le nombre de dent présent sur une broche.  Indeed, when pinning a cell, several teeth of the spindle machine one after the other, each tooth removing additional material relative to the previous tooth, while in the proposed simulation method, a single tooth is used continuously. Since all the teeth of the spindle are identical to a scale factor, the wear of a tooth during a test according to the proposed method makes it possible to evaluate how the set of teeth of the spindle would be worn if the pin was used to broach a cell. The method thus makes it possible to divide the duration of the wear test, with respect to the duration of a conventional wear test on the workpiece, by the number of teeth present on a spindle.
En outre, dans le procédé de simulation proposé, il n'y a pas d'étapes de repositionnement de la broche au cours desquelles la broche n'usine pas, ce qui permet de réduire encore la durée du test par rapport à la durée d'un test d'usure classique sur la pièce à brocher.  In addition, in the proposed simulation method, there are no repositioning steps of the spindle during which the spindle does not machine, which further reduces the duration of the test compared to the duration of the spindle. a standard wear test on the workpiece.
Egalement, le procédé proposé permet de réaliser un test d'usure d'une broche non pas sur la pièce destinée à être brochée mais sur une pièce qui coûte moins cher à fabriquer tout en étant réalisée dans le même matériau que la pièce destinée à être brochée.  Also, the proposed method makes it possible to perform a spindle wear test not on the part intended to be stitched but on a part which is less expensive to manufacture while being made of the same material as the part intended to be used. paperback.
L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises individuellement ou en l'une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles : la pièce de test peut être de forme cylindrique de révolution, avec une gorge annulaire frontale ce qui permet de conserver un angle de dépouille constant ;The invention is advantageously completed by the following characteristics, taken individually or in any of their technically possible combinations: the test piece can be cylindrical in shape, with a front annular groove which allows to maintain a constant draft angle;
la pièce de test peut présenter une surface latérale dans laquelle sont ménagées des rainures latérales réparties à la périphérie de la pièce de test ; les rainures permettent de reproduire les chocs dus à la succession de phases d'usinage et de repositionnement caractéristique au brochage d'alvéoles ; the test piece may have a side surface in which are formed lateral grooves distributed on the periphery of the test piece; the grooves make it possible to reproduce the shocks due to the succession of machining and repositioning phases characteristic to the pinning of cavities;
les rainures latérales sont ménagées dans la pièce de test avec une paroi de flanc, du côté de la rainure destinée à être attaquée par la dent, qui s'étend dans la pièce de test parallèlement à un axe faisant un angle non nul par rapport au plan radial passant par l'axe de la pièce de test et le milieu de ladite paroi de flanc ; the lateral grooves are formed in the test piece with a side wall, the side of the groove for engagement by the tooth, which extends in the test piece parallel to an axis at a non-zero angle radially passing through the axis of the test piece and the middle of said flank wall;
la broche est du type destinée au brochage d'alvéoles, notamment pour disques de rotors ou de compresseurs de turbomachine ; the spindle is of the type intended for the broaching of recesses, in particular for rotors or discs of a turbomachine compressor;
la broche est du type destinée à usiner des alvéoles avec un angle de brochage prédéfini, et dans lequel les rainures sont ménagées dans la pièce de test avec une paroi de flanc, du côté de la rainure destinée à être attaquée par la dent, qui s'étend dans la pièce de test parallèlement à un axe faisant un angle, par rapport au plan radial passant par l'axe de la pièce de test et le milieu de ladite paroi de flanc, égal à l'angle de brochage prédéfini ; the spindle is of the type for machining of the cavities with a predetermined pin angle, and wherein the grooves are formed in the test piece with a side wall, the side of the groove for engagement by the tooth, which extends in the test piece parallel to an axis at an angle, with respect to the radial plane passing through the axis of the test piece and the middle of said flank wall, equal to the predefined pinning angle;
ledit angle est compris entre 5° et 20° ; said angle is between 5 ° and 20 °;
le rapport entre la largeur de la gorge annulaire et le diamètre de la gorge annulaire est inférieur à 10% ; the ratio of the width of the annular groove and the diameter of the annular groove is less than 10%;
plusieurs outils de tournage usinent chacun simultanément une gorge annulaire frontale sur la même pièce de test ; several turning tools each simultaneously machine a front annular groove on the same test piece;
L'invention propose également un système de simulation d'usure d'une dent d'une broche, le système de test d'usure comportant : The invention also proposes a system for simulating the wear of a tooth of a spindle, the wear test system comprising:
- une pièce de test ;  - a test piece;
- un outil de tournage comportant une partie active identique à la dent de la broche à tester ; - une machine-outil configurée pour contrôler les mouvements relatifs entre la pièce test et l'outil de tournage, la pièce de test étant, dans un référentiel lié à l'outil de tournage déplacée en rotation autour d'un axe, tandis que l'outil de tournage est progressivement déplacée dans la pièce de test, la partie active de l'outil de tournage usinant ainsi une gorge annulaire frontale dans la pièce de test. a turning tool comprising an active part identical to the tooth of the spindle to be tested; a machine tool configured to control the relative movements between the test piece and the turning tool, the test piece being, in a reference frame linked to the turning tool displaced in rotation about an axis, while the The turning tool is progressively moved into the test piece, the active part of the turning tool thus machining a frontal annular groove in the test piece.
La pièce de test pouvant être, en particulier, en un des matériaux de la liste suivante : alliage base nickel, fonte, alliage base aluminium, alliage base titane. DESCRIPTION DES FIGURES  The test piece can be, in particular, one of the materials of the following list: nickel base alloy, cast iron, aluminum base alloy, titanium base alloy. DESCRIPTION OF THE FIGURES
D'autres objectifs, caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description détaillée qui suit en référence aux dessins donnés à titre illustratif et non limitatif parmi lesquels :  Other objectives, features and advantages will be further apparent from the detailed description which follows with reference to the drawings given by way of non-limiting illustration, among which:
- les figures 1 et 2, déjà discutées, représentent des broches destinée à l'usinage d'alvéoles en pieds de sapin ;  - Figures 1 and 2, already discussed, represent pins for machining alveoli fir feet;
- la figure 3a, également déjà discutée, illustre l'usinage d'une pièce de test en forme de disque par un outil de tournage comportant une partie active, la figure 3b étant quant à elle une vue agrandie de la figure 3a autour de la partie active de l'outil de tournage ;  FIG. 3a, also already discussed, illustrates the machining of a disc-shaped test piece by a turning tool comprising an active part, FIG. 3b being in its view an enlarged view of FIG. 3a around the active part of the turning tool;
- la figure 3c illustre l'usinage d'une pièce de test en forme de tube par un outil de tournage comportant une dent, la figure 3d étant quant à elle une vue agrandie de la figure 3c autour de la dent de l'outil de tournage ;  FIG. 3c illustrates the machining of a tube-shaped test piece by a turning tool comprising a tooth, FIG. 3d being for its part an enlarged view of FIG. 3c around the tooth of the tool of FIG. filming;
- la figure 4 représente une pièce de test d'un système conforme à un mode de réalisation possible de l'invention ;  FIG. 4 represents a test piece of a system according to a possible embodiment of the invention;
- la figure 5 représente l'usinage d'une pièce de test selon un procédé conforme à l'invention ;  FIG. 5 shows the machining of a test piece according to a method according to the invention;
- la figure 6 représente une vue rapprochée de la figure 5 autour de la partie active de l'outil de tournage ;  - Figure 6 shows a close view of Figure 5 around the active part of the turning tool;
- la figure 7 représente un disque de turbomachine dans lequel est ménagée une d'alvéoles ; - la figure 8 est une vue rapprochée autour de l'alvéole du disque de turbomachine de la figure 7 ; - Figure 7 shows a turbomachine disk in which is formed a cell; FIG. 8 is a close-up view around the cell of the turbomachine disk of FIG. 7;
- la figure 9 représente une pièce de test ;  FIG. 9 represents a test piece;
- la figure 10 est une vue rapprochée autour de deux rainures de la pièce de test de la figure 9 ;  FIG. 10 is a close-up view around two grooves of the test piece of FIG. 9;
- la figure 1 1 est une vue frontale de la pièce de test de la figure 9;  - Figure 1 1 is a front view of the test piece of Figure 9;
- la figure 12 est une vue de détail de la figure 1 1 ;  - Figure 12 is a detail view of Figure 1 1;
- la figure 13 est une vue de côté de la pièce de test de la figure 9. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION  FIG. 13 is a side view of the test piece of FIG. 9. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Dans ce qui suit, on décrit en référence aux figures 4 et suivantes un exemple de procédé de simulation d'usure d'une broche 9 du type de celle illustrée sur les figures 1 et 2 comportant une série de dents 8.  In what follows, reference is made to FIGS. 4 and following an exemplary method of simulating wear of a pin 9 of the type illustrated in FIGS. 1 and 2 comprising a series of teeth 8.
Au cours du procédé de test d'usure, une pièce de test 10 est usinée par tournage, au moyen d'un outil de tournage 3, comme illustré sur la figure 5.  During the wear test method, a test piece 10 is machined by turning, by means of a turning tool 3, as illustrated in FIG.
L'outil de tournage 3 comporte un manche 31 se terminant par une tête 32. Le manche 31 est fixé à la machine-outil par un porte-outil.  The turning tool 3 comprises a handle 31 ending in a head 32. The handle 31 is fixed to the machine tool by a tool holder.
La tête 32 porte une partie active 2. La partie active 2 comporte une face de coupe, une face de dépouille et au moins une arrête tranchante. La partie active 2 est la partie de l'outil qui intervient directement dans l'opération de coupe.  The head 32 carries an active part 2. The active part 2 comprises a cutting face, a flank face and at least one cutting edge. The active part 2 is the part of the tool that intervenes directly in the cutting operation.
La partie active 2 peut notamment être une plaquette. La tête 32 est alors équipée d'un porte-plaquette, qui est typiquement un corps carré en acier, muni d'un dispositif de fixation de la plaquette interchangeable.  The active part 2 can in particular be a wafer. The head 32 is then equipped with a wafer holder, which is typically a square steel body, provided with a device for fixing the interchangeable wafer.
La partie active 2 peut également être un grain. Celui-ci est alors monté dans un logement percé en bout d'une tige métallique et fixé par exemple par une vis pointeau.  The active part 2 can also be a grain. This is then mounted in a housing pierced at the end of a metal rod and fixed for example by a needle screw.
La partie active 2 est constituée de la même matière que la broche 9, à savoir en carbure de tungstène ou en acier au tungstène. La partie active 2 est de forme identique à la dent 8 de la broche 9 à tester. Comme illustré sur la figure 4, la pièce de test 10 a une forme générale de cylindre de révolution autour d'un axe A avec deux bases d'extrémité 14a, 14b perpendiculaires à l'axe A de ladite pièce 10 et une surface périphérique cylindrique 1 1 . The active part 2 consists of the same material as the pin 9, namely tungsten carbide or tungsten steel. The active part 2 is identical in shape to the tooth 8 of the pin 9 to be tested. As illustrated in FIG. 4, the test piece 10 has the general shape of a cylinder of revolution about an axis A with two end bases 14a, 14b perpendicular to the axis A of said part 10 and a cylindrical peripheral surface. 1 1.
Une pluralité de rainures latérales 12 sont réparties à la périphérie de la pièce de test 10. Ces rainures latérales 12 s'étendent toutes à partir d'une même base (base 14a), parallèlement à l'axe A de la pièce 10, avec une profondeur constante dans la hauteur de la pièce 10.  A plurality of lateral grooves 12 are distributed around the periphery of the test piece 10. These lateral grooves 12 all extend from the same base (base 14a), parallel to the axis A of the piece 10, with a constant depth in the height of the room 10.
La pièce de test 10 est par exemple en alliage nickel, en fonte, en alliage aluminium ou en alliage titane.  The test piece 10 is for example nickel alloy, cast iron, aluminum alloy or titanium alloy.
Comme illustré sur la figure 5, au cours de l'étape de brochage, la partie active 2 usine dans la pièce de test 10 une gorge annulaire frontale13 centrée sur l'axe A de la pièce 10 et d'un diamètre légèrement inférieur à celui du diamètre périphérique de ladite pièce 10. La gorge annulaire frontale 13 est elle-même cylindrique. Elle s'étend à partir de la base d'extrémité 14a de ladite pièce 10, parallèlement à l'axe A.  As illustrated in FIG. 5, during the broaching step, the active part 2 produces in the test piece 10 a front annular groove 13 centered on the axis A of the piece 10 and of a diameter slightly smaller than that the peripheral diameter of said piece 10. The front annular groove 13 is itself cylindrical. It extends from the end base 14a of said part 10, parallel to the axis A.
À cet effet, la pièce de test 10 est déplacée en rotation autour de son axe A, tandis que l'outil de tournage 3 est progressivement avancé dans la pièce de test 10, parallèlement à l'axe A pour former progressivement la gorge 13.  For this purpose, the test piece 10 is rotated about its axis A, while the turning tool 3 is progressively advanced in the test piece 10, parallel to the axis A to gradually form the groove 13.
Le déplacement de l'outil de tournage 3 et la rotation de la pièce de test 10 enlève la matière constitutive de la pièce de test 10 de manière à creuser la gorge annulaire frontale 13. Lors de la coupe, la matière de la pièce 10 en interférence avec la trajectoire de l'outil de tournage 3 est détachée par usinage du reste de la pièce et se transforme en copeaux.  The displacement of the turning tool 3 and the rotation of the test piece 10 removes the constituent material of the test piece 10 so as to hollow out the front annular groove 13. During cutting, the material of the piece 10 interference with the path of the turning tool 3 is detached by machining the rest of the workpiece and turns into chips.
Une machine-outil 15 contrôle les mouvements relatifs entre la pièce test 10 et l'outil de tournage 3. Cette machine-outil 15 intègre notamment différentes motorisations assurant les déplacements de la pièce 10 et de la l'outil de tournage 3, ainsi qu'une unité de commande numérique configurée pour commander et synchroniser les motorisations.  A machine tool 15 controls the relative movements between the test piece 10 and the turning tool 3. This machine tool 15 incorporates in particular different actuators ensuring the movements of the workpiece 10 and the turning tool 3, as well as a digital control unit configured to control and synchronize the actuators.
Ainsi, l'enlèvement de matière est réalisé par la conjonction de deux mouvements relatifs entre la pièce de test 10 et l'outil de tournage 3: le mouvement de rotation et de coupe et le mouvement d'avance en profondeur. La vitesse d'avance Vf, qui est la vitesse de de déplacement de l'outil de tournage 3 dans la profondeur de la pièce test 10, définit la quantité de matière enlevée. Thus, the removal of material is achieved by the conjunction of two relative movements between the test piece 10 and the turning tool 3: the rotational movement and cutting and the advance movement in depth. The feed rate Vf, which is the speed of movement of the turning tool 3 in the depth of the test piece 10, defines the amount of material removed.
La vitesse de coupe Vc, qui est la vitesse de rotation de la pièce test 10 autour de son axe principale A, définit la fréquence des coupes successives.  The cutting speed Vc, which is the speed of rotation of the test piece 10 around its main axis A, defines the frequency of the successive cuts.
Un tel usinage de la pièce de test 10 permet de simuler l'usure des dents 8 d'une broche 9 en reproduisant certaines caractéristiques du brochage d'une alvéole dans un disque de turbomachine, à l'aide d'un outil de tournage 3 comportant une partie active 2 identique aux dents 8 de la broche 9.  Such a machining of the test piece 10 makes it possible to simulate the wear of the teeth 8 of a pin 9 by reproducing certain characteristics of the pinning of a cell in a turbomachine disk, by means of a turning tool 3 having an active part 2 identical to the teeth 8 of the spindle 9.
Notamment, la surface 14a usinée par la partie active 2 de outil l'outil de tournage 3 pour réaliser la gorge annulaire frontale 13 dans la pièce de test 10 est une surface plane, ce qui a pour conséquence que l'usinage se fait à angle de dépouille constant durant tout l'usinage, l'angle de dépouille étant l'angle entre la face de dépouille de l'outil (surface des dents 8) et la surface usinée.  In particular, the surface 14a machined by the active part 2 of the tool turning tool 3 to make the front annular groove 13 in the test piece 10 is a flat surface, which has the consequence that the machining is done at an angle constant clearance during all machining, the draft angle being the angle between the clearance face of the tool (surface of the teeth 8) and the machined surface.
Par ailleurs, les rainures latérales 12 permettent de simuler l'alternance des phases d'usinage et de repositionnement caractéristique de l'usinage d'alvéoles. En effet, l'usinage d'une alvéole en forme de pied de sapin dans un disque de turbomachine, consiste en une alternance de phases d'usinage, durant laquelle la broche 9 usine à proprement parler, et des phases de repositionnement, au cours desquelles la broche 9 n'usine pas et ne fait que revenir à son point de départ pour préparer la prochaine phase d'usinage.  Moreover, the lateral grooves 12 make it possible to simulate the alternation of the machining and repositioning phases characteristic of the machining of cavities. Indeed, the machining of a cell in the form of a fir tree in a turbomachine disk, consists of an alternation of machining phases, during which the pin 9 factory itself, and repositioning phases, during which pin 9 does not factory and only returns to its starting point to prepare the next phase of machining.
Dans le procédé de test, la phase au cours de laquelle l'outil de tournage 3 est déplacé dans la gorge 13 sans toucher les parois de ladite gorge 13 correspond à la phase de repositionnement.  In the test method, the phase during which the turning tool 3 is moved in the groove 13 without touching the walls of said groove 13 corresponds to the repositioning phase.
La phase au cours de laquelle la partie active 2 usine la gorge 13 correspond à la phase d'usinage.  The phase during which the active part 2 machines the groove 13 corresponds to the machining phase.
Lors de l'usinage d'alvéoles, l'alternance génère des chocs à chaque fois que la broche 9 entre en contact avec la matière après une phase de repositionnement.  During the machining of cells, the alternation generates shocks each time the pin 9 comes into contact with the material after a repositioning phase.
Lors du procédé de test, la partie active 2 subit un choc identique au moment où elle entre en contact avec la matière après avoir traversé une rainure latérale 12. Par exemple, si la pièce de test 10 présente dix rainures latérales 12, chaque tour de la pièce de test 10 sur elle-même correspond à dix passes de broche 9 dans une alvéole. During the test procedure, the active part 2 undergoes an identical shock when it comes into contact with the material after passing through a lateral groove 12. For example, if the test piece 10 has ten lateral grooves 12, each turn of the test piece 10 on itself corresponds to ten pin passes 9 in a cell.
Comme illustré sur les figures 7 et 8, le brochage d'alvéoles dans une tranchée 51 d'un disque de turbomachine 4 est souvent réalisé avec un certaine angle « ab » de brochage correspondant à l'inclinaison entre l'axe At de la tranchée 51 et l'axe principal Ap du disque 4 de turbomachine.  As illustrated in FIGS. 7 and 8, the pinning of cells in a trench 51 of a turbomachine disk 4 is often made with a certain angle "ab" of pinning corresponding to the inclination between the axis At of the trench 51 and the main axis Ap of the turbomachine disk 4.
L'angle « ab » de brochage influe sur l'usure de la broche 9 en ce qu'il détermine l'entrée de la broche dans la pièce à brocher.  The angle "ab" pinning affects the wear of the pin 9 in that it determines the input of the pin in the coin broaching.
Pour reproduire l'effet de l'inclinaison du brochage sur l'usure de la broche 9, les rainures latérales 12 sont ménagées dans la pièce de test 10 avec une paroi de flanc, du côté de la rainure destinée à être attaquée par la dent, qui s'étend dans la pièce de test 10 parallèlement à un axe A1 faisant un angle « a » égal à l'angle « ab » de brochage par rapport au plan radial Ar passant par l'axe A et le milieu de ladite paroi de flanc, comme illustré sur la figure 1 1.  To reproduce the effect of the inclination of the broaching on the wear of the pin 9, the lateral grooves 12 are formed in the test piece 10 with a flank wall, on the side of the groove intended to be attacked by the tooth. , which extends in the test piece 10 parallel to an axis A1 making an angle "a" equal to the angle "ab" of broaching with respect to the radial plane Ar passing through the axis A and the middle of said wall sidewall, as shown in Figure 1 1.
L'angle a est non nul, et typiquement compris entre 5° à 20°. L'inclinaison de ces flancs des rainures 12 permet de reproduire l'entrée progressive de la broche 9 dans la pièce à brocher.  The angle a is non-zero, and typically between 5 ° to 20 °. The inclination of these flanks of the grooves 12 reproduces the progressive entry of the pin 9 into the workpiece.
Par ailleurs, contrairement au brochage où le mouvement de la pièce à brocher est rectiligne, le mouvement de l'outil de tournage 3 est circulaire, ce qui implique une variation de la vitesse de coupe en fonction du diamètre usiné.  Moreover, unlike the broaching where the movement of the broaching piece is straight, the movement of the turning tool 3 is circular, which implies a variation of the cutting speed as a function of the machined diameter.
La figure 12 illustre la variation des vitesses de coupe sur trois diamètres différents : la vitesse de coupe minimale Vmin sur le diamètre intérieur de la gorge 13, la vitesse de coupe nominal Vnom sur le diamètre moyen de la gorge 13 et la vitesse de coupe maximale Vmax sur le diamètre externe de la gorge 13.  FIG. 12 illustrates the variation of the cutting speeds on three different diameters: the minimum cutting speed Vmin on the inside diameter of the groove 13, the nominal cutting speed Vnom on the mean diameter of the groove 13 and the maximum cutting speed Vmax on the external diameter of the groove 13.
Pour minimiser la variation de vitesse entre le diamètre externe et le diamètre interne, on fait en sorte que le diamètre nominal Dn0m de la gorge soit au moins 10 fois supérieur à la largeur de la gorge 13, la largeur de la gorge 13 étant égale à (Dmax-Dmin)/2. To minimize the speed variation between the outer diameter and the inner diameter, it is ensured that the nominal diameter D n0 m of the groove is at least 10 times greater than the width of the groove 13, the width of the groove 13 being equal to (Dmax-Dmin) / 2.
À titre d'exemple, pour une largeur de la gorge annulaire frontale de 3 mm et un diamètre nominal Dnom de 72mm, la gorge annulaire frontale a un diamètre extérieur Dmax de 75 mm et un diamètre intérieur Dminde 69 mm. Le diamètre moyen de la gorge est P = 72 π mm. À titre illustratif, pour une vitesse de coupe nominale Vn0m = 2 m/mm appliquée sur le diamètre nominal usiné, la vitesse de rotation de la pièce est de N = 1000 xVnom « 8,84 For example, for a width of the front annular groove of 3 mm and a nominal diameter D name of 72mm, the front annular groove has a diameter outer diameter D max 75 mm and inner diameter D min 69 mm. The average diameter of the groove is P = 72 π mm. By way of illustration, for a nominal cutting speed V n0 m = 2 m / mm applied to the machined nominal diameter, the rotational speed of the part is N = 1000 xVnom "8.84
π xDnom tr '/m niimn, les vitesses de coupe Vmax et Vmin pour les diamètres Dmax et Dmin sont Vmax = Nx^o D Q max, et Vmin = "^*""11". Dans cet exemple, la variation de vitesse Δν= Vmax ~Vmin est de l'ordre de 8,3 %, ce qui est π xD name tr '/ m ni i m n , the cutting speeds V max and V min for the diameters D max and D min are V max = Nx ^ o D Q max , and V min = "^ *"" 11 ". In this example, the speed variation Δ ν = Vmax ~ Vmin is of the order of 8.3%, which is
"nom  "last name
acceptable. acceptable.
Le procédé de test d'usure décrit permet de réaliser un test d'usure d'une dent 2 rapidement et facilement.  The described wear test method makes it possible to perform a wear test of a tooth 2 quickly and easily.
À titre d'exemple, pour une longueur usinée lu = « 30 m, avec une profondeur de la gorge annulaire 1T = 20 mm , LB = 15 mm , et une avance par dent (correspondant à la prise de copeau entre chaque tour) f = 0,1 mm, la vitesse d'avance par tour est Vf = N x f * 0,884 tr/mm- Le temPs d'usinage est alors de For example, for a machined length l u = "30 m, with a depth of the annular groove 1 T = 20 mm, L B = 15 mm, and an advance per tooth (corresponding to the chip taking between each round) f = 0.1 mm, the feed rate per revolution is V f = N xf * 0.884 rev / mm - the P s tem machining is then
1  1
tu = — « 22 min. t u = - "22 min.
vf Par conséquent, dans cet exemple, le test d'usure en tournage dure 22 minutes alors qu'un test d'usure classique en brochage aurait duré 100 heures. Le procédé offre donc un gain de temps conséquent. v f Therefore, in this example, the shooting wear test lasts 22 minutes while a conventional wear test pin lasted 100 hours. The method therefore offers a significant time saving.
Plusieurs dents 2 peuvent être testées simultanément sur une même pièce de test 10. Les différents outils de tournage 3 portent chacun une partie active 2 et usinent chacune une gorge annulaire frontale 13 dans la pièce de test 10, les gorges annulaires frontales 13 étant concentriques. Plusieurs outils de tournage 3 peuvent également usiner une même gorge annulaire frontale simultanément.  Several teeth 2 can be tested simultaneously on the same test piece 10. The various turning tools 3 each carry an active part 2 and each machine a front annular groove 13 in the test piece 10, the front annular grooves 13 being concentric. Several turning tools 3 can also machine a single frontal annular groove simultaneously.

Claims

REVENDICATIONS
Procédé de simulation d'usure d'une dent (8) d'une broche (9), comportant : A method of simulating wear of a tooth (8) of a pin (9), comprising:
- une étape d'usinage d'une pièce de test (10) au moyen d'un outil de tournage (3) comportant une partie active (2) identique à la dent (8) de la broche (9) à tester, au cours de laquelle ladite pièce de test (10) et l'outil de tournage (3) sont déplacés selon des mouvements relatifs tels que, dans un référentiel lié à l'outil de tournage (3), la pièce de test est déplacée en rotation autour d'un axe (A), tandis que l'outil de tournage (3) est progressivement déplacé dans la pièce de test (10), la partie active (2) de l'outil de tournage (3) usinant ainsi une gorge annulaire frontale (13) dans celle-ci, le procédé étant caractérisé en ce que la pièce de test (10) présente une surface périphérique (1 1 ) dans laquelle sont ménagées des rainures latérales (12) permettant de simuler l'alternance des phases d'usinage et de repositionnement lors du brochage d'une alvéole par la broche à tester.  a step of machining a test piece (10) by means of a turning tool (3) comprising an active part (2) identical to the tooth (8) of the pin (9) to be tested, during which said test piece (10) and the turning tool (3) are moved in relative movements such that, in a frame linked to the turning tool (3), the test piece is displaced in rotation around an axis (A), while the turning tool (3) is progressively moved in the test piece (10), the active part (2) of the turning tool (3) thus machining a groove frontal ring (13) therein, the method being characterized in that the test piece (10) has a peripheral surface (1 1) in which lateral grooves (12) are provided to simulate the alternation of the phases. machining and repositioning when pinning a slot by the pin to be tested.
Procédé de simulation, selon la revendication précédente, dans lequel la pièce de test (10) est de forme cylindrique de révolution. Simulation method, according to the preceding claim, wherein the test piece (10) is cylindrical in shape of revolution.
Procédé de simulation, selon l'une des revendications précédentes , dans lequel les rainures latérales (12) sont ménagées dans la pièce de test (10) avec une paroi de flanc, du côté de la rainure destinée à être attaquée par la dent, qui s'étend dans la pièce de test (10) parallèlement à un axe (A1 ) faisant un angle (a) non nul par rapport au plan radial passant par l'axe (A) de la pièce de test et le milieu de ladite paroi de flanc. Simulation method, according to one of the preceding claims, in which the lateral grooves (12) are formed in the test piece (10) with a flank wall on the side of the groove to be attacked by the tooth, which extends in the test piece (10) parallel to an axis (A1) forming a non-zero angle (a) with respect to the radial plane passing through the axis (A) of the test piece and the middle of said wall flank.
4. Procédé de simulation, selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la broche (9) est du type destinée au brochage d'alvéoles, notamment pour disques de rotors ou de compresseurs de turbomachine. 4. Simulation method according to one of the preceding claims, wherein the pin (9) is of the type intended for the pinout of cells, in particular for rotors disks or turbomachine compressors.
5. Procédé de simulation, selon la revendication 4, dans lequel la broche (9) est du type destinée à usiner des alvéoles avec un angle de brochage prédéfini, et dans lequel les rainures (12) sont ménagées dans la pièce de test (10) avec une paroi de flanc, du côté de la rainure destinée à être attaquée par la dent, qui s'étend dans la pièce de test (10) parallèlement à un axe (A1 ) faisant un angle (a), par rapport au plan radial passant par l'axe (A) de la pièce de test et le milieu de ladite paroi de flanc, égal à l'angle de brochage prédéfini. The simulation method according to claim 4, wherein the spindle (9) is of the type intended to machine cells with a predefined pin angle, and wherein the grooves (12) are provided in the test piece (10). ) with a flank wall, on the side of the groove to be attacked by the tooth, which extends in the test piece (10) parallel to an axis (A1) at an angle (a), with respect to the plane radial passing through the axis (A) of the test piece and the middle of said flank wall, equal to the predefined broaching angle.
Procédé de simulation, selon l'une des revendications 3 ou 5, dans lequel ledit angle (a) est compris entre 5° et 20°. The simulation method according to one of claims 3 or 5, wherein said angle (a) is between 5 ° and 20 °.
Procédé de simulation, selon l'une des revendications précédentes, le rapport entre la largeur de la gorge annulaire (13) et le diamètre de la gorge annulaire (13) étant inférieur à 10%. Simulation method, according to one of the preceding claims, the ratio between the width of the annular groove (13) and the diameter of the annular groove (13) being less than 10%.
Procédé de simulation, selon l'une des revendications précédentes, dans lequel plusieurs outils de tournage (3) usinent chacun simultanément une gorge annulaire frontale sur la même pièce de test. Simulation method, according to one of the preceding claims, wherein several turning tools (3) each simultaneously machine a front annular groove on the same test piece.
Système de simulation d'usure d'une dent (8) d'une broche (9), le système de test d'usure comportant : A tooth wear simulation system (8) of a spindle (9), the wear test system comprising:
- une pièce de test (10) présentant une surface périphérique (1 1 ) dans laquelle sont ménagées des rainures latérales (12) permettant de simuler l'alternance des phases d'usinage et de repositionnement lors du brochage d'une alvéole par la broche à tester ;  - A test piece (10) having a peripheral surface (1 1) in which are formed lateral grooves (12) for simulating the alternation of the machining and repositioning phases when pinning a cell by the spindle to test ;
- un outil de tournage (3) comportant une partie active (2) identique à la dent de la broche (9) à tester ;  a turning tool (3) comprising an active part (2) identical to the tooth of the spindle (9) to be tested;
une machine-outil (15) configurée pour contrôler les mouvements relatifs entre la pièce test (10) et l'outil de tournage (3), de manière à ce que la pièce de test (10) soit, dans un référentiel lié à l'outil de tournage (3) déplacée en rotation autour d'un axe (A), tandis que l'outil de tournage (3) est progressivement déplacée dans la pièce de test (10), la partie active (2) de l'outil de tournage (3) usinant ainsi une gorge annulaire frontale (13) dans la pièce de test (10). 10. Système de simulation, selon la revendication précédente, dans lequel la pièce de test (10) est de forme cylindrique de révolution. a machine tool (15) configured to control the relative movements between the test piece (10) and the turning tool (3), so that the test piece (10) is, in a reference frame linked to the turning tool (3) rotated about an axis (A) while the turning tool (3) is progressively moved in the test piece (10), the active part (2) of the turning tool (3) thus machining a front annular groove (13) in the test piece (10). 10. Simulation system according to the preceding claim, wherein the test piece (10) is cylindrical in shape of revolution.
1 1. Système de simulation, selon l'une des revendications 9 à 10, dans lequel la pièce de test (10) présente une surface périphériques (1 1 ) dans laquelle sont ménagées des rainures latérales (12). A simulation system according to one of claims 9 to 10, wherein the test piece (10) has a peripheral surface (11) in which lateral grooves (12) are provided.
12. Système de simulation, selon l'une des revendications 9 à 1 1 , dans lequel la pièce de test (10) est en un des matériaux de la liste suivante : alliage base nickel, fonte, alliage base aluminium, alliage base titane. 12. Simulation system according to one of claims 9 to 11, wherein the test piece (10) is in one of the following materials: nickel base alloy, cast iron, aluminum base alloy, titanium alloy base.
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