Aide au choix du posage en usinage 5 axes continus par la modélisation du comportement cinématique des machines-outils

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par Xavier Pessoles

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Walter Rubio et de Yann Landon.

Soutenue en 2010

Résumé

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre de l'amélioration de la productivité en usinage 5 axes continus. La moélisation d'un centre d'usinage et de sa commande numérique est proposée en 3 axes et 5 axes continus. Un simulateur est alors réalisé. Il permet de prévoir la vitesse de déplacement sur chacun des axes et de modifier les vitesses de consigne afin de mieux respecter les besoins spécifiés par le programmateur FAO. De plus les sources de perte de productivité du processus sont identifiées. Dans le but de réduire le temps d'usinage, une optimisation de l'orientation et du positionnement de la pièce dans la machine est donc proposée. Pour cela des cartographies en couleur sont réalisées. Elles permettent à un opérateur de choisir aisément un posage optimisé. L'ensemble des modélisations et des optimisations sont validées expérimentalement. Un choix optimal de posage associé à une modification de la vitesse au cours du programme permettent de réduire de plus de 50% le temps d'usinage.

Titre traduit

Optimal part for five-axis machining by modeling the kinemtical behavior of machine tools
Résumé

These works deal with productivity improvement in 5-axis machining. A machine tool and its computed numerically control are modeled in continuous 3 and 5 axis machining. A simulator is then performed. It predicts the speed on each axis and can change the programmed feedrate to fit with the specifications of the CAM programmer. Besides, the productivity of the process is improved. In order to reduce the machining time, orientation and positioning of the workpiece in the machine are optimized and the results are summarized in colored maps. This tool allows the operator to choose easily an opimized setup. Both modeling and optimized setup. Both modeling and optimization are validated experimentally. The optimal choice of part setup associated with a change of speed during the program can reduce more than 50% the machining time.