Méthodologie de maîtrise des variations géométriques des produits en conception, fabrication et contrôle dans le contexte de l'usine numérique

Methodology of control of geometrical variations in product design, manufacturing and control in the context of digital factory

• Auteur / Autrice : Mickael Caux
• Direction : Bernard Anselmetti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique, génie mécanique, génie civil
• Date : Soutenance le 29/06/2012
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pratiques (1998-2015 ; Cachan, Val-de-Marne)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Marc Linares
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alex Ballu, François Villeneuve

Mots clés

Mots clés contrôlés

Construction mécanique

Construction mécanique

Tolérance (technologie)

Mots clés libres

Analyse des tolérances

Normes ISO

Synthèse des tolérances

Tolérancement de fabrication

Tolérancement tridimensionnel

Analysis of tolerance

ISO Standards

Synthesis of tolerance

Manufacturing tolerancing

Tridimensional tolerancing

Résumé

Le dessin de définition fonctionnelle décrit les exigences géométriques à respecter pour une pièce afin de garantir le bon fonctionnement d'un mécanisme. Le gammiste détermine une gamme de fabrication permettant de réaliser la pièce en respectant les spécifications fonctionnelles. Il doit déterminer les spécifications de fabrication pour chaque phase, qui permettront de respecter les spécifications fonctionnelles. La méthode présentée dans cette thèse a pour but de générer automatiquement ces spécifications de fabrication pour une gamme donnée. La méthode de transfert s'appuie sur l'analyse des mobilités des surfaces tolérancées et des surfaces de référence. Les mobilités sont modélisées par des indications vectorielles, exprimées dans un repère local pour chaque élément. Quatre opérateurs sont proposés pour manipuler ces mobilités. La méthode est ascendante. Une spécification de fabrication positionne ou oriente la surface réalisée en dernier par rapport au système de références de la phase. La méthode des droites d'analyse donne l'influence de sa tolérance sur l'exigence. Le transfert se poursuit jusqu'à ce que toutes les surfaces soient actives dans la même phase. Un démonstrateur de transfert a été réalisé avec Excel pour une pièce et une gamme décrites dans CATIA.

Functional drawing describes geometrical requirements to respect for a part in order to ensure the good functioning of a mechanism. Process engineer determines a plan process for the realization of the part in accordance with the functional requirements. He must determine manufacturing requirements for each phase, which allow to respect functional requirements. The method introduced in this PhD thesis aims at automatically generating these manufacturing requirements for a given plan process. The transfer method is based on the analyse of toleranced surfaces and datum surfaces mobilities. Mobilities are modeled by vectorial representations, expressed in a local frame for each element. Four operators are put forward to manipulate these mobilities. The method is ascendant. A manufacturing requirement locates or orientes the last manufactured surface regarding the datum target frame of the phase. The analysis line method gives the impact of its tolerance on the functional requirement. The transfert follows through until all surfaces are active in the same phase. A transfer software has been developped with Excel for a part and a plan process described in CATIA.