Ann. For. Sci. 62 (2005) 441-447
DOI: 10.1051/forest:2005040

Utilization of a dynamometric pendulum to estimate cutting forces involved during routing. Comparison with actual calculated values

Florent Eyma^a, Pierre-Jean Méausoone^b, Pierre Larricq^a and Rémy Marchal<sup>c

a</sup>  IUT Paul Sabatier, 1 rue Lautréamont, 65000 Tarbes, University of Toulouse, France
^b  ENSTIB, 27 rue du Merle Blanc, 88000 Épinal, University of Nancy, France
^c  ENSAM Cluny, rue Porte de Paris, 71250 Cluny, France

(Received 5 October 2004; accepted 14 March 2005)

Abstract - Nowadays, to measure cutting forces involved during routing, systems with piezo-electric sensors are generally used. This study began with the following observation: two species with the same density can induce completely different cutting forces. But two species with completely different densities can also show closed cutting forces. Current formulations used to calculate cutting forces can not explain such phenomenon. That is why some new research has been done to establish relationship between cutting forces and mechanical parameters [8]. In this work, we decided to present a very simple, quick and accurate method to obtain similar results and good cutting forces approximation using a dynamometric pendulum. With this method, we can take into account the machining parameters, wood characteristics, cutting speed, and impact resistance into just one test. It is possible to quickly know wood behaviour during machining, particularly when new species or new conditions are used in industries.

Résumé - Utilisation d'un pendule dynamométrique pour estimer les efforts de coupe en défonçage, comparaison avec les valeurs actuellement calculées. De nos jours, pour mesurer les efforts de coupe en défonçage, on utilise généralement des capteurs piézo-électriques. Cette étude a été lancée suite à certaines observations : deux essences avec la même densité peuvent demander des efforts de coupe complètement différents. Mais deux essences avec des densités complètement différentes peuvent également demander des efforts de coupe identiques. Les formulations actuellement utilisées ne permettent pas d'expliquer ces phénomènes. C'est pourquoi des travaux de recherche ont été réalisés pour établir des relations entre les efforts de coupe et les propriétés mécaniques du bois [8]. Dans ce travail, nous avons décidé de présenter une méthode simple, rapide et précise pour obtenir de bons résultats et de bonnes approximations des efforts de coupe en utilisant un pendule dynamométrique. Grâce à cette méthode, il est possible de tenir compte des paramètres de coupe, des caractéristiques du bois, de la vitesse de coupe et de la résistance aux chocs avec seulement un essai. Il est possible de connaître rapidement le comportement du bois pendant l'usinage, en particulier quand de nouvelles essences ou de nouvelles conditions de coupe sont utilisées dans les entreprises.

Key words: cutting forces prediction / dynamometric pendulum / routing / tropical woods

Mots clés : prédiction d'efforts de coupe / pendule dynamométrique / défonçage / bois tropicaux

Corresponding author: Florent Eyma florent.eyma@iut-tarbes.fr

© INRA, EDP Sciences 2005