Spécifications de fonctions pour un système d'aide à la génération automatique de gamme d'usinage : application aux pièces aéronautiques de structure, prototype logiciel dans le cadre du projet RNTL USIQUICK

Specified functions for an automated process planning generation system : application on aircraft structural parts, software prototype within the RNTL Usiquick project

• Auteur / Autrice : Ramy Farid Harik
• Direction : Gabriel Ris
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie informatique, automatique, traitement du signal
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Industrie aéronautique

Conception assistée par ordinateur

Usinage

Automatisation

Gammes d'usinage

Résumé

Notre travail de thèse se place dans le cadre du projet RNTL USIQUICK (www. Usiquick. Com) dont l’objet est de répondre aux besoins des industries aéronautiques dans le domaine de la fabrication de pièces de structure de complexité moyenne à forte. Il s’agit d’assurer l’automatisation de l’élaboration des posages, de la gamme et des programmes d’usinage. Notre contribution se trouve dans l’étude du Transformateur qui est le module d’enrichissement de la géométrie pièce en une géométrie adaptée à la fabrication. Ce Transformateur doit fournir les informations nécessaires aux 2 modules avales d’USIQUICK : le module Préparation et le module Calcul de Trajectoire. L’enchaînement des étapes permettant le calcul de ces fonctions est déterminé. Il comporte : une première étape d’enrichissement du modèle géométrique CAO, une deuxième étape permettant d’extraire les entités d’usinage élémentaires. Aux faces sont ainsi liées les informations technologiques suivantes : mode d’usinage, directions et outils possibles, une troisième étape d’analyse du graphe d’adjacence de la pièce qui détermine les faces pouvant être usinées simultanément. Ces étapes sont implémentées en CAA® dans un démonstrateur dont la validité est présentée sur quelques exemples. Son degré de robustesse est évalué. Les apports de ce travail sont relatifs à la notion d’entité élémentaire, d’entité de haut niveau orientée type d’usinage, de caractérisation des extrémités d’élancements et à la définition de fonctions opérateur. Le mémoire se termine par une synthèse des fonctions qui devraient être implémentées dans le logiciel CATIA afin que le Transformateur devienne un produit industriel.

Our PhD work comes within the framework of the USIQUICK RNTL project (www. Usiquick. Com) that aims to answer the needs of some aircraft industries in the domain of structural parts manufacturing that are of an average to high complexity. Automating the manufacturing fixture, process planning and generating the NC programs are the expected results. Our contribution lies in the study of the ‘Transformer’, a module dedicated to enriching the part geometry into one that is adapted to manufacturing. The ‘Transformer’ must supply the necessary information needed by the two other USIQUICK modules: Process planning and Automatic milling path generator. The sequence of steps allowing to compute the different functions is determined. It includes: a first step during which the CAD geometrical model is enriched, a second step during which the different ‘Elementary Manufacturing Features’ are extracted. The faces composing the CAD model are completed by their: milling mode, milling directions and possible milling tools, a last step, where a face adjacency’ graph analysis is proceeded, pointing all the faces that could be milled simultaneously. These steps are implemented using CAA® in a prototype. The validity is presented in some examples. The degree of its robustness is evaluated. The main results of our PhD are: the definition of the ‘Elementary Manufacturing Feature’, high level milling features extractions, thin features identification and the CAPP functions definition. This PhD report ends with a synthesis of the functions that should be implemented in CATIA so that the ‘Transformer’ becomes an industrial product.