Vérification de programmes de commande numérique pour l'usinage de poches : une application du partitionnement du plan

par Okacha Ben Ahmed Daho

Thèse de doctorat en Automatique et génie informatique

Sous la direction de Richard Berland.

Soutenue en 1998

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Usinage -- Automatisation -- Modèles mathématiques
• Partitions (mathématiques)
• CFAO, Systèmes de

Résumé

L'emulation logicielle des directeurs de commande numerique des machines-outils est un moyen efficace pour faciliter la mise au point de programmes piece et leur validation. Ces derniers sont verifies, mais aussi optimises, au moyen d'une serie de tests geometriques et technologiques. Pour affiner cette validation, nous proposons un ensemble d'applications liees a l'usinage de poches, une tache frequemment rencontree dans la fabrication de pieces mecaniques. Nous avons pour cela procede a la modelisation geometrique des trajectoires de l'outil de coupe par application du partitionnement du plan. Un graphe planaire decrivant les informations geometriques et topologiques implicitement definies par les trajectoires de l'outil est obtenu. L'utilisation de cette methode connue de la geometrie algorithmique a cependant necessite dans notre contexte industriel l'elaboration de traitements specifiques. D'une part, afin de determiner les points d'intersection dans le cas des chevauchements (complet ou incomplet) entre les aretes, et d'autre part, afin de modeliser les configurations geometriques de l'usinage qui sont a l'origine de la non connexite du graphe decrivant le partitionnement. Ainsi une representation complete des trajectoires de l'outil (traces) est obtenue. Afin de quantifier les recouvrements des surfaces balayees par l'outil, nous avons introduit le concept d'histoire d'une cellule du partitionnement. Pour chaque region de la poche, le nombre de passages de l'outil est determine. Ainsi, nous avons donne a la representation geometrique des regions de la poche une semantique liee a l'usinage. Ce concept nous permis de determiner la quantite de matiere enlevee le long d'une trajectoire, les passes d'usinage a vide et la variation de la largeur radiale le long de la trajectoire globale de l'outil. Nous avons propose aussi l'extraction de caracteristiques de forme a partir du modele geometrique de la piece usinee. Enfin, pour mettre en evidence la complexite globale de l'algorithme, nous etudions les complexites des differentes etapes de construction du partitionnement. Puis, nous procedons a une evaluation experimentale en presentant differents resultats concernant des exemples realistes issus d'un systeme de cfao.

Titre traduit

Nc programs verification for the pocket machining an application of plane partitioning

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