Usinage de formes gauche : contribution à l'amélioration de la qualité des trajectoires d'usinage

par Emmanuel Duc

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Pierre Bourdet.

Soutenue en 1998

à Cachan, Ecole normale supérieure .

mots clés

• Usinage
• Grande vitesse
• Forme libre
• Outil coupe
• Trajectoire
• Modélisation
• Interpolation polynomiale
• Fabrication assistée
• Conception assistée
• Machining
• High speed
• Free form
• Cutting tool
• Trajectory
• Modeling
• Polynomial interpolation
• Computer aided manufacturing
• Computer aided design
• CFAO, Systèmes de
• Usinage à très grande vitesse

Résumé

Les travaux présentés dans ce mémoire ont pour cadre l'usinage des formes gauches. Le processus de réalisation est base sur la cfao et sur l'usinage à grande vitesse. Nos travaux ont pour but d'étudier et de proposer des améliorations de la qualité des trajectoires d'usinage. Dans un premier temps, une analyse théorique des méthodes actuelles est menée. Nous en déduisons que la forme finale est obtenue par une suite d'approximations et d'erreurs tout au long du processus de réalisation, dues, en particulier, a l'emploi de modèles géométriques continus et de l'interpolation linéaire, lors du calcul de la trajectoire. Dans un second temps, nous proposons une méthode de qualification de la performance du processus de réalisation des formes gauches, basée sur l'usinage d'une pièce de test adaptée. Les méthodes de calcul associées évaluent le respect des paramètres d'usinage programmes, le respect des spécifications fonctionnelles sur la simulation d'usinage et sur la pièce réelle et permettent la séparation des erreurs entre le calcul de la trajectoire et l'usinage. Enfin, nous proposons une méthode de calcul des trajectoires d'usinage basée sur l'interpolation polynomiale de la trajectoire d'usinage. Ce type d'interpolation doit permettre une meilleure communication de la trajectoire entre la FAO et le directeur de commande numérique de la machine-outil. L'extrapolation de cette approche aboutit a la notion de surface d'usinage, qui est une modélisation surfacique de la trajectoire de façon a mieux prendre en compte l'agencement des passes d'usinage adjacentes.

Titre traduit

Machining of free-form surfaces : a contribution to the improvment of the quality of the machining tool path

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