Optimisation en conduite d'usinage et gestion d'usure d'outils par commande adaptative

par Mohammad Zadshakoyan

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Daniel Noyes.

Soutenue en 1998

à Bordeaux 1 .


  • Résumé

    Les commandes numériques (CN) sont utilisées pour piloter différentes opérations des machines-outils sans intervention de l'opérateur. Les architectures de commande actuelles ne prennent pas en compte certains phénomènes qui accompagnent le processus d'usinage comme, par exemple, l'effort de coupe, l'usure des outils de coupe, la température à l'interface d'outil-pièce et outil-copeau, etc. Vis-à-vis de ces phénomènes et du point de vue de l'automaticien la machine outil est un système en boucle ouverte. Pour assurer un suivi continu et un ajustement au cours de l'usinage des paramètres de coupe, il faut que la CN s'adapte aux variations du processus d'usinage. Cette adaptation doit être faite par une modification en temps réel des paramètres de coupe vis-à-vis de l'état réel du processus. Dans ce contexte, nous étudions deux stratégies de commande adaptative d'un processus de tournage. Pour la première stratégie nous proposons une régulation adaptative de l'effort de coupe. Cette stratégie utilise les résultats connus sur la théorie de la commande optimale et permet d'obtenir de meilleurs résultats de robustesse que ceux d'autres travaux publiés précedemment. Pour la deuxième stratégie basée sur l'optimisation d'un indice de performance tenant compte : du taux d'usure, coût de l'outil, du débit du copeau, etc. , nous proposons un observateur adaptatif du taux d'usure de l'outil en dépouille. Cet observateur temps réel est basé sur un modèle numérique linéaire utilisant l'opératuer Delta. Ce dernier permet par son utilisation de mieux approcher le comportement du système continu par le modèle numérique lorsque la période d'échantillonnage est faible. Nous présentons les résultats expérinentaux obtenus en tournage pour la première stratégie de commande. Cette dernière permet des gains significatifs en productivité. Nous montrons pour l'observateur adaptatif d'usure les résultats de simulation.

  • Titre traduit

    Optimisation in machining and tool wear consideration using an adaptive control strategy


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Informations

  • Détails : 168 p.
  • Annexes : Bibliogr. p. [173-177]

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  • PEB soumis à condition
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