Copiage rapide de formes sur machine outil à commande numérique en fraisage 5 axes positionné

par Almohanad Makki

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Claire Lartigue.

Soutenue en 2009

à Cachan, Ecole normale supérieure , en partenariat avec Laboratoire universitaire de recherche en production automatisée (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1981-....) (laboratoire) .

mots clés

• Usinage par laser
• Prototypage rapide
• Lasergrammétrie

Résumé

Les travaux de recherche exposés dans cette thèse sont consacrés à la mise au point d'une chaîne opérationnelle de copiage direct d'objet de formes complexes permettant, à partir de la numérisation 3D de l'objet par un capteur laser plan, d'obtenir une copie par usinage à 5 axes. Dans l'optique de réalisation d'une copie conforme du point de vue qualité géométrique visuelle nous nous sommes plus particulièrement intéressés à l'étape de préparation du nuage de points en vue de l'usinage en 5 axes positionné. Nous proposons une nouvelle approche de découpage automatique du nuage de points en paquets basée sur la minimisation de la longueur des lignes de recouvrements entre paquets. Le découpage proposé s'appuie sur le Nous démontrons au travers d'applications diverses la faisabilité de la démarche développée ainsi que sa pertinence pour des applications de prototypage rapide.

Titre traduit

Rapid duplication of complex physical models in discrete 5-axis machining

Résumé

The research works described in this thesis deals with the development of an operational direct copying chain of complex object. From 3D scanned data, the duplication chain leads to a copy obtained by NC discrete five axes machining. With a view to optimize the geometric visual quality, we are particularly interested in the preparation stage of the data for discrete 5-axis machining. In particular, a novel automatic method for data segmentation into sub-sets is proposed based on the minimization of the length of overlapping areas between sub-sets. The segmentation method relies on the calculation of the visibility, which is based on technological and topological criteria. The feasibility of direct duplication of physical objects is illustrated through various examples showing the relevance of the approach for rapid prototyping applications.