Prise en compte des contraintes associées au couple MO-CN en génération de trajectoires 5 axes UGV

Tool path generation in 5 axis High Speed Machining taking into account constraints linked to the set machine tool, numerical controler

• Auteur / Autrice : Sylvain Lavernhe
• Direction : Claire Lartigue
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique. Génie mécanique. Génie civil
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure

Mots clés

Mots clés contrôlés

Automobiles -- Conception et construction

Avions en kit

Usinage à très grande vitesse

Résumé

Les pièces de formes complexes des domaines aéronautique et automobile sont fabriquées par usinage 5 axes UGV pour accroître leur qualité ou la productivité. Cependant, la gestion combinée du multi-axe et des vitesses élevées posent divers problèmes au couple MO-CN lors de l'exécution des trajectoires. Ces travaux portent sur l'optimisation de l'usinage 5 axes UGV au travers de l'étude des trajectoires et de leur suivi. Après avoir analysé le processus de réalisation des trajectoires et identifié les limites associées, un modèle d'évaluation des performances cinématiques lors du suivi est développé ; il permet de détecter les portions critiques des trajets ainsi que les éléments limitants. Une structure d'optimisation, basée sur un modèle de description surfacique des trajets est ensuite présentée. L'optimisation de l'orientation de l'axe de l'outil, tenant compte des contraintes précédentes y est plus spécifiquement étudiée pour évaluer la faisabilité d'une telle démarche.

Free form surfaces from aeronautical and automotive domains are produced by 5 axis and high speed machining to improve quality or productivity. However, the management of multi axis and high velocities cause problems to the set machine tool - numerical controller during trajectory execution. This work concerns the optimization of 5 axis machining within the context of HSM through the study of the trajectories and their follow-up. After the analysis of the execution process of trajectories and the identification of associated limits, a model for performance prediction during follow-up is developed; it makes it possible to detect critical portions of the tool path as well as the limiting elements. Then, an optimization structure based on a surface modelling of the tool path is presented. The optimization of the tool axis orientation integrating the previous constraints is more specifically studied to evaluate the feasibility of the approach.