Thèse de doctorat : Mécanique et énergétique : INPL : 2008. / Titre provenant de l'écran-titre.

Le présent mémoire a pour but de répondre à la question suivante : quelles sont les caractéristiques des making-of artistiques qui les distinguent de l'idéaltype du making-of? Pour atteindre notre but, nous avons dû faire face à un problème de manque de ressources bibliographiques spécifiques de qualité sur le sujet sur lesquelles baser notre analyse. Par conséquent, nous avons entrepris une démarche déductive dans laquelle nous avons visionné une grande quantité de making-of de toutes sortes, afin de pouvoir en formuler une définition heuristique, ainsi qu'inférer les caractéristiques qui marqueraient le discours de son idéaltype. Ensuite, nous avons rassemblé des théories plus ou moins liées au sujet, qui nous ont fourni des outils pour ratifier notre analyse. Parmi elles, le concept d'idéaltype de Max Weber (1962), les réflexions de Jean Mitry (1965) sur le concept d'auteur dans le cinéma, et de David Bordwell et Kristin Thompson (2003) sur le langage cinématographique, la théorie sur le genre cinématographique du documentaire de Bill Nichols (2001), la sémiotique de Charles Peirce et de Jean-Marie Klinkenberg (1996), les fonctions du langage et la poétique selon Roman Jakobson (1963), la théorie sur le récit de Philippe Sohet (2007), la rhétorique classique, et les nomenclatures de cinéma de Catherine Saouter (1998) et Jean Mitry (1965). Notre corpus est composé de trois documentaires: The Wild Bunch: An Album in Montage (1996), de Paul Seydor, sur La horde sauvage (1969), de Sam Peckinpah ; Burden of Dreams (1982), de Les Blank, sur Fitzcarraldo (1982), de Werner Herzog; et The Making of Fanny and Alexander (1986), d'Ingmar Bergman, sur son Fanny et Alexander (1982). Tous les trois présentent une richesse considérable par rapport à nos approches théoriques de référence, bien que chacun soit très différent des autres, ainsi que de l'idéaltype. Ce que les trois ont en commun, c'est le fait d'être des documentaires d'auteur, d'appartenir au mode et la fonction du langage poétiques, d'avoir l'élocutio comme partie rhétorique du discours la plus importante, et de briser des règles et des conventions du genre. Autrement dit, pour être artistique, un making-of doit présenter la marque distincte de son auteur dans son discours. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Making-of, Cinéma, Art, Idéaltype, Documentaire.

Cinéaste documentariste de profession, l'auteur de ces lignes a conçu et rédigé ce document de réflexion parallèlement à la réalisation d'un long métrage documentaire intitulé Bull's eye, un peintre à l'affût. Le contexte de création de ce film présenta deux premières majeures pour le cinéaste. D'abord, la réalisation d'un premier long métrage documentaire et ensuite, la production de celui-ci sans la participation directe d'un télédiffuseur. Ces deux nouveaux éléments exercèrent une influence considérable autant sur les divers processus de production de l'œuvre cinématographique - libérés de plusieurs contraintes techniques et temporelles - que sur les méthodes discursives déployées afin de mener à terme le récit documentaire proprement dit. Voilà donc l'objet central que propose d'analyser ce document d'accompagnement : en quoi ce contexte de production particulier permit au cinéaste d'explorer et de développer des approches d'écriture cinématographique différentes, tant au niveau de la recherche et de la scénarisation, que du tournage, et du montage. C'est d'ailleurs à partir de ces trois moments d'écriture propre au cinéma documentaire que s'articule principalement notre texte, alors que pour chacune de ces étapes, nous présentons d'abord les éléments théoriques ci rattachant avant d'examiner - au moyen de notes de tournage et d'exemples concrets - comment ces mêmes étapes se sont déroulées lors de la réalisation du documentaire long métrage Bull's eye, un peintre à l'affût. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Documentaire, cinéma direct, écriture cinématographique, tournage, montage

Ces travaux de thèse s'inscrivent dans le cadre du projet européen ACCENT qui fait suite au projet européen ManHIRP (2001-2005). Ces travaux ont pour objectifs principaux de développer une méthodologie expérimentale permettant d'établir une fenêtre de conditions de coupe garantissant une intégrité matière acceptable de la pièce en Ti-6Al-4V usinée, en s'appuyant sur la mesure des signaux des moyens de surveillance en cours d'usinage.Une attention particulière s'est portée sur l'identification et la classification des anomalies géométriques et de celles produites sur la surface usinée en fonction de la vitesse de coupe et de l'avance. Parallèlement aux investigations sur les anomalies géométriques et de surface, une étude du mode d'endommagement de l'outil en carbure cémenté WC-Co non revêtu et de celle de l'évolution des signaux de surveillance ont conduit à une bien meilleure compréhension des phénomènes liés à la coupe.Les anomalies générées en sous-couche de la surface usinée, telles que les couches à grains déformés et les « couches blanches » ont été étudiées par l'intermédiaire d'analyses métallurgiques fines comme la microsonde de Castaing et par des observations et des analyses au microscope électronique à transmission (MET). Des mesures de microdureté et de contraintes résiduelles ont complété ces analyses chimiques et microstructurales. Aussi, la connaissance de l'état métallurgique et mécanique de ces anomalies a permis de déduire leur genèse et les mécanismes de déformation et de transformations métallurgiques (phases et taille de grains) qui ont opéré en sous-couche du Ti-6Al-4V. Le suivi par la technique de l'analyse d'images des paramètres microstructuraux attachés aux grains globulaires alpha a conduit à mieux comprendre l'écoulement de la matière selon les directions de coupe et d'avance ainsi que les mécanismes de dissolution de ces phases globulaires alpha lorsque l'effet thermique prend le pas sur l'effet mécanique pendant l'usinage. A l'issue de ces caractérisations métallurgiques, des corrélations ont été entreprises entre les anomalies générées et les signaux des moyens de surveillance. Celles-ci s'appuient principalement sur les efforts radiaux dont l'évolution singulière au cours du temps indique l'apparition de défauts. L'amplitude de cet effort radial se corrèle avec la profondeur de la couche de Ti-6Al-4V affectée thermomécaniquement. / The scientific works presented in this thesis is taken place within the framework of an European project ACCENT which is the continuity of the ManHIRP European project (2001-2005). The main aim of these studies is the development of an experimental approach allowing of the determination of an acceptable surface integrity within the validity domain according to the cutting parameters by using the recorded monitoring signals during turning operation. The identification and the classification of the geometrical anomalies generated on the machined surface versus the cutting speed and feed rate were especially investigated. At the same time, damage on uncoated cemented carbide and evolution on process monitoring signals have conducted to a better understanding of cutting phenomena. The anomalies generated within the machined sub-surface such as the highly worked layers and “white layers” were studied with fine metallurgical analysis like the use of Castaing microprobe and transmission electron microscopy (TEM). In addition, micro-hardness and residual stresses measurements have completed the previous analysis. The knowledge of the metallurgical and mechanical states within the sub-layer have enabled to deduce the causes of their formation and to define the deformation mechanisms and the metallurgical transformations (phases and grains size) which have occurred during the machining operation. The tracking of the microstructural features related to globular alpha grains by the investigations of the images analysis have led to a better understanding of material flow according to the cutting and feed directions. Also, the dissolution phenomena of globular alpha grains occurring when the thermal loading becomes preponderant before the mechanical one has been highlighted. After these metallurgical analyses, correlations between the surface integrity and the process monitoring signals have been found. The singular evolution of the radial force signal indicates the anomalies appearance. Its amplitude is linked with the depth of the thermo-mechanically affected sub-layer of the machined surface.

Résumé : Les principaux challenges de l’industrie du futur sont de satisfaire à toujours plus d’exigences en termes de développement durable, d’optimisation des coûts et des délais. Les secteurs industriels fabriquant des produits à haute valeur ajoutée tels que l’aéronautique et le spatial, sont dans une perspective continue d’amélioration des produits manufacturés et des procédés. L’emploi de matériaux tels que des alliages de titane ou les superalliages à base de nickel devient courant. Ils sont cependant « complexes à usiner ». Les difficultés comme l’usure prématurée des outils, les déformations de pièces ou encore les mauvaises qualités de surface deviennent problématiques. C’est dans cette perspective que l’assistance cryogénique en usinage peut répondre aux diverses problématiques. Cette technologie peut apporter les réponses aux exigences d’industrialisation : limitation des élévations de température, pas de nettoyage post-usinage et pas d’utilisation de fluides de coupe nocifs pour les opérateurs. Cela induit pourtant de nouvelles questions tel que l’acheminement du fluide cryogénique vers les zones souhaitées, l’optimisation du procédé ou encore l’impact du grand froid sur les outils et les pièces. De nouveaux verrous technologiques et scientifiques apparaissent. Cette thèse propose de les étudier. / Abstract: The main challenges facing the industry are to satisfy ever more demands in terms of sustainable development, optimization of costs and deadlines. The industrial sectors manufacturing products with high added value in aeronautics and space, are continously in a perspective of improvement the manufactured products and processes. The use of materials such as titanium alloys or nickel-based superalloys is common. Its are "complex to machine". Difficulties in the use of tools, parts deformations or poor surface qualities become problematic. It is in this perspective that the cryogenic assistance in machining can answer the various problems. This technology can provide answers to the industrialization requirements: limiting the rising temperature, no post-machining cleaning and no use of cutting fluids, harmful, for operators. This leads to new questions such as the routing of the cryogenic fluid to the desired zones, the optimization of the process or the impact of a cold fluid on the tools and the parts. New technological and scientific locks are emerging. This PhD thesis propose to study them.

Dans l’optique de maîtriser l’industrialisation des pièces complexes, les efforts de coupe sont une source riche d’informations. Bien que la prédiction des efforts de coupe soit un sujet largement traité par la communauté scientifique, quelques verrous subsistent. Les travaux de cette étude visent à enrichir les modèles existants sous deux principaux aspects : une étude approfondie de l’influence des conditions de contact en dépouille associées à la géométrie de pièce et l’effet de l’usure de l’outil sur l’évolution des efforts de coupe au cours du temps. Pour ce faire, plusieurs expérimentations instrumentées sont réalisées afin de déterminer les paramètres influents à introduire dans les modélisations. S’appuyant sur ces observations, des modélisations, selon une approche phénoménologique, sont développées pour estimer respectivement le niveau d’usure de l’outil, les efforts de coupe et leur évolution fonction au cours du temps. Ces développements sont conduits pour les techniques de fraisage, de tournage intérieur et de tournage extérieur appliquées à l’usinage de l’alliage de titane aéronautique Ti6Al4V. Les méthodologies présentées dans cette étude sont transposables vers d’autres nuances d’alliages de titane afin de couvrir un domaine d’application large en industrie. / In order to control complex parts industrialization, cutting forces can be relevant data. Although cutting force prediction is a well-known subject by the scientific community, it still exists some ways of improvement. This research work focuses on the cutting force modelling enhancement according to two main points. Firstly, an analysis of clearance face contact conditions, linked to part geometry, effect on cutting forces. Secondly, the effect of flank wear on cutting force evolution with respect to the time. Based on experiments, in order to highlight relevant parameters to introduce in the new model, cutting force and flank wear models are formulated according to mechanistic approach. These developments are applied in milling, turning (boring, cylindrical turning and face turning) onTi6Al4V titanium alloy. Methodologies presented in this study can be easily adapted to others titanium alloys shades in order to cover large industrial range of applications.

Le procédé de tournage galetage (CoTuB) est un traitement d'usinage innovant réalisant les procédés de tournage et de galetage à billes simultanément et sur la même machine-outil. L'objectif du procédé combiné est d'améliorer l'intégrité de surface et en même temps d'augmenter la productivité par rapport aux traitements conventionnels de surface et les procédés d'usinage. En adoptant un plan d’expérience, il a été démontré qu'une amélioration considérable de l’intégrité de surface pourrait être obtenue en utilisant le nouveau procédé combiné et en sélectionnant les paramètres appropriés. Pour effectuer une étude paramétrique, un ensemble d'expériences basées sur un plan d’expérience de type Taguchi complété par une analyse de la variance (ANOVA) a été réalisée. Le but de cette étude expérimentale est d'identifier les paramètres optimaux du tournage / galetage lors du traitement de l'acier 42 Cr Mo 4 permettant de donner une intégrité de surface optimale.Pour une meilleure compréhension des phénomènes impliqués lors du procédé combiné d'usinage / galetage, des approches et méthodologies numériques ont été développées afin de reproduire le procédé combiné. Une nouvelle approche numérique, appelée «Approche Mixte», est développée et utilisée afin de simplifier la simulation du procédé combiné. Cette approche combine des données expérimentales et numériques afin de déterminer la forme et de quantifier les chargements thermiques et mécaniques exercés par l'outil de coupe sur la surface usinée sur chaque zone de cisaillement. Cette nouvelle méthode a permis d'effectuer une simulation 3D du procédé de tournage-galetage combiné et permet de simuler plusieurs passages des outils autour de la surface usinée. La simulation permet de prédire les contraintes résiduelles induites par le procédé combiné et la comparaison révèle un bon accord entre les résultats numériques et expérimentaux. / The Combined Turning-Burnishing (CoTuB) process is an innovative machining treatment that performs turning and ball-burnishing processes simultaneously and on the same machine tool. The aim of performing the combined process is to enhance surface integrity and increase productivity at the same time when compare to conventional surface treatment and machining processes. Based on adopting design of experiments, it has been depicted that a considerable improvement in surface quality could be obtained meaning the new combined process by using the suitable process parameters. In order to carry out a parametric study, a set of experiments based on Taguchi method completed with a statistical analysis of variance (ANOVA) were performed. The aim of this experimental investigation is to identify the optimal turning/burnishing parameters when treating AISI 4140 steel. This helps to get an optimal surface integrity. For a better understanding of the phenomena involved during combined machining / burnishing processes, numerical approaches and methodologies for reproducing the combined turning-burnishing process have been performed. A new approach, called the "Mixed Approach", is developed and used in order to simplify the simulation of the combined process. This approach combines experimental and numerical data in order to determine shape and to quantify thermal and mechanical loadings exerted by the cutting tool on the machined surface on each shear zone. This new method allowed to perform a 3D simulation of combined turning-burnishing and allows to model several tool passages on the machined surface. The simulation allows to predict residual stresses induced by the combined process and the comparison reveals good agreements between numerical and experimental results.

Le tournage de superfinition est très spécifique avec une profondeur de passe de l’ordre de 0.05mm et une avance de 0.05mm/tour et permet d’obtenir des surfaces dont la précision et la rugosité sont équivalents à ce que l’on pourrait obtenir par rectification. Cependant, ce procédé est fortement influencé par les caractéristiques dynamiques du système usinant. Le but de nos travaux est de comprendre comment les caractéristiques dynamiques du système Pièce / Outil / Machine (P.O.M.) influencent la qualité de surface obtenue en superfinition à l’outil coupant. Dans un premier temps, nous avons défini, en nous appuyant sur la méthode normalisée du Couple Outil Matière (C.O.M.), des conditions de coupe acceptables et stables. Ensuite, une analyse fréquentielle nous a permis d’identifier trois éléments du système P.O.M. comme sources de vibrations remarquables, à savoir la machine elle-même, la fréquence de rotation de la broche et l’outil utilisé. Puis, nous avons mis en place une démarche expérimentale lourde afin d’évaluer l’influence des sources identifiées sur des critères d’état de surface et sur les vibrations mesurées au niveau de l’outil coupant. Enfin nous avons abordé l’étude des corrélations existantes entre les vibrations et l’état de surface généré en tournage de superfinition / The superfinishing in turning is very specific, depth of cut about 0.05mm and feed in the order of 0.05mm/rev and allows to produce surfaces with precision and roughness equivalent to grinding process. However, this process is strongly influenced by the dynamic characteristics of the machining system. The aim of our work is to understand how dynamic characteristics of the Part/Tool/Machine (P.T.M.) system influence the surface quality obtained in superfinishing with cutting tool. Initially, we defined acceptable and stable cutting conditions by using the standardized method of the Couple tool-matterial. Then, a frequential analysis enabled us to identify three remarkable sources of vibrations in the P.T.M. system that are the machine tool, the spindle frequency and the tool. Then, we set up an experimental study in order to evaluate the influence of the identified sources of vibrations on surface quality and on the vibrations measured on the cutting tool. Finally we studied the correlations between the vibrations and the surface quality obtained by superfinishing turning

L'objectif de la thèse proposée par AREVA NP porte sur la prédétermination des contraintes résiduelles issues de l'opération de tournage de finition de l'inox 316L. Le modèle numérique simulant la génération des contraintes résiduelles propose une approche originale en appliquant des chargements thermomécaniques équivalents sur la surface finale de la pièce sans recourir à la modélisation de l'enlèvement de matière (formation du copeau, séparation de la matière,...). De ce fait, l'étude se divise en deux parties complémentaires. D'un coté, une campagne de mesures expérimentales a été menée de manière à recueillir un ensemble de données nécessaires à la mise en place des chargements thermomécaniques. Ces expériences sont conduites en fonction des données fournie par AREVA NP. De l'autre, un modèle numérique applique ces chargements et reproduit les phénomènes conduisant à l'apparition des contraintes résiduelles. Ces résultats numériques sont alors confrontés à ceux trouvés dans la biblio et aux mesures réalisées en interne. Il apparaît que cette nouvelle approche fournie des résultats intéressants et qu'elle permet de simuler plusieurs passages d'outils ce qui reste hors d'atteinte des modèles numériques actuelles.

L'objet de ce travail, réalisé entre Thalès-Angénieux et l'Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Étienne dans le cadre d'une convention CIFRE, porte sur l'analyse et la caractérisation de défauts apparaissant lors des différentes phases de fabrication de lentilles asphériques en fluorine. Les lentilles ainsi réalisées doivent être intégrées dans des produits et, de ce fait, ne doivent pas présenter de défauts gênants. La fluorine est une matière de plus en plus utilisée en optique de précision du fait de ses caractéristiques de transmission. La réalisation de dioptres asphériques dans cette matière est d'autant plus complexe. La fabrication de ces surfaces peut se faire de diverses façons. Des méthodes traditionnelles de polissage ou basées sur la microrectification et sur le tournage à l'outil diamant sont couramment utilisées. Cette dernière, relativement plus facile, plus rapide à mettre en œuvre et de coût moindre, donne néanmoins des surfaces inacceptables, non pas en terme de forme et de rugosité, mais des zones d'arrachement apparaissent sur le dioptre. Les moyens de mesure standard : profilométrie mécanique, déflectométrie, interférométrie sous rayonnements visibles monochromatique et polychromatique utilisés généralement à chaque étape de ces processus deviennent alors insuffisants et ne permettent pas d'expliquer l'origine de ces arrachements. Une étude de la structure cristallographique par diffraction des rayons X ainsi qu'une interprétation des résultats par un logiciel d'analyse d'images permet alors d'expliquer ce phénomène et de relier l'orientation du monocristal de fluorine à la réalisation de dioptres sans défauts. Ainsi il devient possible de remonter aux conditions d'usinage, de les modifier dans le but d'obtenir des surfaces exemptes de tout défaut.