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Djebali, Sonia. Optimisation globale du processus d'usinage des surfaces gauches

Djebali, Sonia (2014). Optimisation globale du processus d'usinage des surfaces gauches.

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Résumé en francais

Les surfaces gauches sont utilisées actuellement dans divers domaines d'activité tels que la définition de moules ou de matrices d'emboutissage. Pour ce type d'application, ces surfaces présentent un ensemble de zones convexes, concaves ou à double courbure, et exigent un niveau de qualité élevé et des défauts de formes réduits. Ceci rend leur usinage long, coûteux et peu optimisé, à ce jour : il s'effectue souvent à l'aide d'un outil sphérique et seul le critère de rugosité est pris en compte. L'objectif de cette étude est de minimiser le temps d'usinage des surfaces gauches par outil torique suivant la stratégie par plans parallèles tout en respectant le critère de rugosité. Le temps d'usinage n'est pas une fonction analytique connue. Par hypothèse, il est supposé proportionnel à la longueur de la trajectoire totale parcourue par l'outil sur la surface. Cette dernière dépend de la direction d'usinage qui est influencée par la topologie de la surface et de la hauteur de crête maximum à ne pas dépasser. Afin d'avoir une direction d'usinage optimale pour toute la surface gauche, cette dernière est découpée en zones à faible variation de la normale. Pour chaque zone, une direction d'usinage optimale est calculée et la distance d'usinage optimale est évaluée. Par ailleurs, une pénalité reflétant le temps de déplacement de l'outil d'une zone à une autre est prise en compte. Le problème d'optimisation est donc de minimiser la distance totale parcourue par l'outil sous la contrainte de ne pas dépasser une hauteur de crête imposée. Les paramètres de l'optimisation sont : le nombre et la géométrie des zones de découpage de la surface ainsi que leur direction d'usinage. Pour la résolution du problème de minimisation de trajectoire de l'outil en usinage par zones, les méthodes d'optimisation mises en œuvre sont des méthodes d'optimisation. Les méthodes d'optimisation sont testées sur diverses surfaces tests. Après simulations, analyses et comparaisons entre les différentes méthodes d'optimisation, les résultats obtenus présentent un gain de temps significatif comparé à ce qui se fait actuellement : l'usinage en mono-zone, généralement avec un outil sphérique.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Rubio, Walter
Segonds, Stéphane
Ecole doctorale:Mécanique, énergétique, génie civil, procédés (MEGeP)
laboratoire/Unité de recherche :Institut Clément Ader (ICA-Toulouse)
Mots-clés libres :Optimisation - Surface gauche - Usinage en bout - Usinage en zones - Outil torique - Trajectoires d'outil
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :09 Feb 2015 17:57