Contribution méthodologique au High Power Milling

Methodological contribution to High Power Milling

• Auteur / Autrice : Benjamin Havette
• Direction : Benoît Furet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Ecole Centrale de Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche en communications et cybernétique (Nantes) (1958-2017)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Productivité

Machines-outils -- Commande numérique

Usinage à très grande vitesse

Mots clés libres

Usinage aéronautique

Résumé

Le contexte économique actuel pousse les entreprises à rechercher sans cesse des gains de productivité. L’usinage de pièces aéronautiques métalliques requière des opérations de vidage de poche où l’on recherche à enlever un maximum de matière en un minimum de temps (elles représentent entre 30 à 60% du temps total de fabrication). Ces opérations sont principalement limitées par la puissance que peut fournir l’électrobroche équipant le moyen de production. La contribution de cette thèse consiste à proposer une méthodologie permettant d’optimiser l’exploitation de ces électrobroches UGV (Usinage Grande Vitesse). Dans un premier temps, un constat de l’exploitation des moyens de production actuels dédiés aux opérations de HPM (High Power Milling) est dressé. Une analyse fine des variations de conditions de coupe est alors menée lors des zones transitoires que l’on retrouve dans les stratégies couramment utilisées. A partir d’un modèle classique de prédiction de la puissance de coupe issu de la bibliographie, les principaux facteurs induisant des variations de puissance de coupe sont identifiés. Une méthodologie dédiée aux opérations d’usinage haute puissance est alors proposée et finalement validée à partir de l’usinage d’une géométrie de poche typique que l’on retrouve fréquemment dans les opérations d’usinage de pièces aéronautiques.

Due to the current economical context, companies aim at increasing their productivity. Machining of metallic aeronautic parts involves time consuming rough milling operations, where a maximal material removal rate is researched. The machining operation is mainly limited by the maximum spindle power. Contribution of the present thesis consists in proposing a methodology leading to the optimisation of HSM (High Speed Machining) spindle use. Firstly, academic and industrial approaches to HPM (High Power Milling) operations are considered. Then, a thin analysis of cutting conditions variations during transient cuttings, when classical milling strategies are applied, is carried out. Based on a model of cutting power, main factors involving cutting power variations are identified. A dedicated methodology to high Power Milling is then proposed. Lastly, the approach is validated during a typical pocket milling operation of structural aeronautic part.