Aide au choix du posage en usinage
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Aide au choix du posage en usinage 5 axes continus par la modélisation du comportement cinématique des machines – outils. Encadrants : Walter RUBIO Yann LANDON. Xavier PESSOLES. Lundi 5 Juillet 2010. Contexte Analyse du comportement des MOCN en 5 axes Assistance au choix du posage

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Xavier PESSOLES

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Presentation Transcript


Xavier pessoles

Aide au choix du posage en usinage 5 axes continus par la modélisation du comportement cinématique des machines – outils

Encadrants :

Walter RUBIO

Yann LANDON

Xavier PESSOLES

Lundi 5 Juillet 2010


Xavier pessoles

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel et scientifique

Analyse du comportement des MOCN en usinage 5 axes

Assistance au choix du posage de la pièce dans la machine

  • Choix de l’orientation de la pièce

  • Choix du positionnement de la pièce

    Conclusions et perspectives

Plan

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Contexte industriel

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel

Problématique

Cadre de l’étude

Contexte industriel

CAO

FAO

Contraintes physiques

Contraintes d’assemblage

Contraintes esthétiques

Post – Processing

MOCN

Métrologie

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Contexte industriel1

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel

Problématique

Cadre de l’étude

Contexte industriel

CAO

FAO

Choix des outils et des conditions de coupe

Choix de la stratégie d’usinage

Contraintes physiques

Contraintes d’assemblage

Contraintes esthétiques

Post – Processing

MOCN

Métrologie

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Contexte industriel2

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel

Problématique

Cadre de l’étude

Machine

Commande Numérique Options diverses

Contexte industriel

CAO

FAO

Choix des outils et des conditions de coupe

Choix de la stratégie d’usinage

Contraintes physiques

Contraintes d’assemblage

Contraintes esthétiques

Post – Processing

MOCN

Métrologie

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Contexte industriel3

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel

Problématique

Cadre de l’étude

Machine

Commande Numérique Options diverses

Contexte industriel

CAO

FAO

Choix des outils et des conditions de coupe

Choix de la stratégie d’usinage

Contraintes physiques

Contraintes d’assemblage

Contraintes esthétiques

Post – Processing

MOCN

Métrologie

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Contexte industriel4

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel

Problématique

Cadre de l’étude

Machine

Commande Numérique Options diverses

Contexte industriel

CAO

Influence importante sur le temps d’usinage

FAO

Choix arbitraire du posage

Choix de la machine

Choix des outils et des conditions de coupe

Choix de la stratégie d’usinage

Contraintes physiques

Contraintes d’assemblage

Contraintes esthétiques

Post – Processing

MOCN

Métrologie

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Probl matique

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel

Problématique

Cadre de l’étude

Modifier la trajectoire

  • Réduction de la distance usinée [Tournier, 2001]

  • Maximisation des performances cinématiques [Lavernhe, 2006]

  • Lissage des commandes sur les axes rotatifs [Castagnetti, 2008]

Problématique

Comment réduire le temps d’usinage ?

VF = 2m/min

Tu réel : 10min

Tu FAO : 1min 24s

FAO

Post – Processing

MOCN

L

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Probl matique1

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel

Problématique

Cadre de l’étude

Modifier le posage de la pièce

Analyser le comportement de la MOCN

Problématique

Comment réduire le temps d’usinage ?

VF = 2m/min

Tu réel : 10min

Tu FAO : 1min 24s

FAO

Post – Processing

MOCN

Tu réel: 3 min.

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Cadre de l tude

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Compréhension du comportement des machines

  • Analyser expérimentalement le comportement de la CN et des axes en usinage 5 axes continus

    • Définir les sources de perte de productivité

    • Développer des modèles permettant de traduire ce comportement

      Modification du posage pour réduire le temps d’usinage

  • Déterminer l’ensemble des orientations et des positionnements qui permettent d’usiner la pièce

  • Aider le BM à choisir un posage parmi toutes les solutions possibles

Contexte industriel

Problématique

Cadre de l’étude

Cadre de l’étude

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Xavier pessoles

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel et scientifique

Analyse du comportement des MOCN en usinage 5 axes

Assistance au choix du posage de la pièce dans la machine

  • Choix de l’orientation de la pièce

  • Choix du positionnement de la pièce

    Conclusion et perspectives

Plan

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Usinage d une passe

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Constat

  • Temps d’usinage FAO : 2,6s.

  • Temps d’usinage réel : 7,8s.

Exemple de l’usinage d’une pièce

Modélisation en usinage 5 axes

Application

Implémentation et conclusions

Usinage d’une passe

VF = 2m/min

  • Le déplacement des axes de translation est piloté par le déplacement des axes rotatifs

    • Modélisation de l’interpolation linéaire en 5 axes sur un bloc

    • Modélisation des transitions entre blocs

[Pateloup, 2005], [Aguilar, 2007] …

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Mod lisation du parcours d un segment lin aire en 5 axes

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Exemple de l’usinage d’une pièce

Modélisation en usinage 5 axes

Application

Implémentation et conclusions

Modélisation du parcours d’un segment linéaire en 5 axes

S1,Pr ; uS1; S2,Pr ; uS2; VF

RPr

Calcul de BSi et CSi

TGI

RBC

Calcul de VB et VC

J(B|C),max

A(B|C),max

Calcul du temps de parcours sur B et C

Calcul de JB, JC, AB, AC

Calcul de B(t), C(t), Xm(t), Ym(t), Zm(t)

et des dérivées successives

TGI

J(X|Y|Z)(t) ≤ J(X|Y|Z),max

A(X|Y|Z)(t) ≤ A(X|Y|Z),max

FIN

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Mod lisation du parcours d un segment lin aire en 5 axes1

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Exemple de l’usinage d’une pièce

Modélisation en usinage 5 axes

Application

Implémentation et conclusions

Modélisation du parcours d’un segment linéaire en 5 axes

S1,Pr ; U1,Pr ; S2,Pr ; U2,Pr ; VF

Calcul de BSi et CSi

TGI

Calcul de VB et VC

Calcul du temps de parcours sur B et C

J(B|C),max

A(B|C),max

Calcul de JB, JC, AB, AC

Calcul de B(t), C(t), Xm(t), Ym(t), Zm(t)

et des dérivées successives

TGI

RPr

J(X|Y|Z)(t) ≤ J(X|Y|Z),max

A(X|Y|Z)(t) ≤ A(X|Y|Z),max

FIN

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Mod lisation du parcours d un segment lin aire en 5 axes2

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Exemple de l’usinage d’une pièce

Modélisation en usinage 5 axes

Application

Implémentation et conclusions

Modélisation du parcours d’un segment linéaire en 5 axes

S1,Pr ; U1,Pr ; S2,Pr ; U2,Pr ; VF

Calcul de BSi et CSi

TGI

TGI

Calcul de VB et VC

Calcul du temps de parcours sur B et C

J(B|C),max

A(B|C),max

d/dt

Calcul de JB, JC, AB, AC

Calcul de B(t), C(t), Xm(t), Ym(t), Zm(t)

et des dérivées successives

TGI

J(X|Y|Z)(t) ≤ J(X|Y|Z),max

A(X|Y|Z)(t) ≤ A(X|Y|Z),max

FIN

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Mod lisation d une transition cas g n ral

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Passage des transitions

  • Analyse du comportement de la CN

  • Chute de la vitesse outil – pièce

    Modèle circulaire utilisé classiquement

    Choix d’un modèle polynomial

  • Inconnues D1,D2, Vin, ai, bi, ci, T

  • Hypothèses :

    • Symétrie

    • Accélération nulle

  • Calcul de ai(Vin), bi(Vin), ci(Vin), T(Vin) et détermination de D1 et D2

  • Calcul de Vin

    • Respect de l’accélération maximale

    • Respect du jerk maximum

Exemple de l’usinage d’une pièce

Modélisation en usinage 5 axes

Application

Implémentation et conclusions

Vitesse mesurée sur X

Vitesse mesurée sur Y

Vitesse outil – pièce

Modélisation d’une transition – Cas général

[Dugas, 2002]

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Mod lisation d une transition

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Espaces de travail

  • Espace RPr

  • Espace RBC

    Passage de la transition dans différents espaces

    • Transition dans RBC uniquement

    • Transition dans RPr uniquement

    • Transition dans RBC et RPr

Exemple de l’usinage d’une pièce

Modélisation en usinage 5 axes

Application

Implémentation et conclusions

Modélisation d’une transition

TGI

TGI

RPr

RPr

RPr

RPr

RBC

RBC

RBC

RBC

TGI

TGI

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Mod lisation du passage des discontinuit s

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Exemple de l’usinage d’une pièce

Modélisation en usinage 5 axes

Application

Implémentation et conclusions

Modélisation du passage des discontinuités

S1,Pr ; U1,Pr ; S2,Pr ; U2,Pr ; S3,Pr ; U3,Pr ; VF

Calcul de T_RBC et T_RPr

T_RPr> T_RBC

T_RPr< T_RBC

T_RPr

T_RBC

Transition dans RBC

Transition dans RPr

T_RPr> T_RBC

Transition dans RPr

Transition dans RBC

J(X|Y|Z|B|C)(t) ≤ J(X|Y|Z|B|C),max

A(X|Y|Z|B|C)(t) ≤ A(X|Y|Z|B|C),max

FIN

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Mod lisation d une passe r sultats

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Exemple de l’usinage d’une pièce

Modélisation en usinage 5 axes

Application

Implémentation et conclusions

Bonne fidélité des profils mesurés et simulés

Erreur de 5% sur le temps d’usinage

Certaines chutes de vitesse ne sont pas détectées

Erreur sur le jerk ?

Simulation

Mesure

Modélisation d’une passe & Résultats

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Conclusions

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Exemple de l’usinage d’une pièce

Modélisation en usinage 5 axes

Application

Implémentation et conclusions

Simulateur développé en JAVA

  • Temps de calcul : 1s pour 35 blocs

    Validations expérimentales

  • Pour des vitesses d’avance de 0 à 10 m/min

  • Erreur sur le calcul de Tu inférieure à 5%

    Spécificités liées à notre MOCN

  • Mauvaise interprétation du besoin du programmeur

    • Modification de la vitesse programmée par bloc

Conclusions

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Vers le posage

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Exemple de l’usinage d’une pièce

Modélisation en usinage 5 axes

Application

Implémentation et conclusions

Analyse du pilotage des MOCN en 5 axes

  • Les axes rotatifs sont ceux qui limitent le plus la productivité du processus

  • Les axes de translation peuvent limiter la productivité lors des phases d’accélérations et de décélérations ou lors du passage des transitions

    Utilisation du simulateur

  • Le temps de calcul limite son utilisation dans une boucle d’optimisation sur un cas pratique

Vers le posage

  • Dans le cadre du posage :

    • Détermination de l’orientation

    • Détermination du positionnement

  • Dans le cadre du posage :

    • Utilisation pour valider des posages optimisés

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Xavier pessoles

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel et scientifique

Analyse du comportement des MOCN en usinage 5 axes

Assistance au choix du posage de la pièce dans la machine

  • Choix de l’orientation de la pièce

  • Choix du positionnement de la pièce

    Conclusion et perspectives

Plan

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Posage d une pi ce dans la machine

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Définition

  • Positionnement (en translation) et orientation (en rotation) de la pièce dans la machine

    Enjeu

  • Diminuer le temps d’usinage

    Contrainte : la FAO est fixée

  • Pas de modification du programme initial

  • Gestion des collisions non prise en compte

    Leviers

  • Changer l’orientation

    • Supprimer les retournements du plateau

    • Diminuer la distance réalisée sur B et C

  • Changer la position

    • Diminuer la distance réalisée sur les axes de translation

Posage d’une pièce dans la machine

Modifier l’orientation

Modifier (i,j,k)

Modifier (B,C)

Modifier position

Modifier Tu

Modifier (Xm,Ym,Zm)

Modifier (A(X|Y|Z),J(X|Y|Z))

Modifier Tu

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Probl matique2

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Expression du temps d’usinage

  • Idéalement : utilisation du simulateur

    • Temps de calcul important → Estimation du temps d’usinage

    • Modélisation non paramétrable → Test d’un ensemble de solutions

      Stratégie de résolution

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Problématique

Génération d’un ensemble de solutions

Choix d’un positionnement

FAO

Choix de l’orientation

Choix de la position

Génération d’un ensemble de solutions

Réduction de l’ensemble de solutions

Choix d’une orientation

Proposition d’un posage

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Orientation de la pi ce dans la machine

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Paramétrage : utilisation des angles d’Euler

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Applicatio

Orientation de la pièce dans la machine

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Orientation de la pi ce dans la machine1

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Paramétrage : utilisation des angles d’Euler

Espace

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Orientation de la pièce dans la machine

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Espace des solutions

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Grille des solutions

Suppression des solutions impossibles

Suppression des retournements plateau

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Espace des solutions

Ui ; (θj,φk)

VF = 2m/min

Calcul de

Calcul de

Suppression (θj,φk) de la grille de résultat

FIN

60°

120°

180°

240°

300°

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Espace des solutions1

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Grille des solutions

Suppression des solutions impossibles

Suppression des retournements plateau

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Espace des solutions

Ui ;Ui+1 ; (θj,φk); r

VF = 2m/min

Calcul de

d

Calcul de d

r ?

r

Suppression (θj,φk) de la grille de résultat

FIN

60°

120°

180°

240°

300°

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Crit res de choix d une solution

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Pseudo temps

  • Posage optimisé : (56°, -160°)

  • Pseudo temps : 116s.

  • Temps de calcul : 662s.

  • Temps d’usinage : 13min.

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Critères de choix d’une solution

  • Temps d’usinage

    • Simulateur 100s par posage

  • Pseudo longueur réalisée dans BC

    • Posage optimisé : (56°, -160°)

    • Pseudo longueur : 265 rad.

    • Temps de calcul : 536s.

    • Temps d’usinage : 13 min.

  • Posage initial

    • Temps d’usinage : 21min. 13s.

      • -32%

    • Pseudo temps : 348s.

      • -66%

    • Pseudo longueur : 663 rad

      • -60%

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Grilles adaptatives

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Temps total d’optimisation : 208 s.

Grilles adaptatives

Discrétisation 20°

T optim : 20 s.

291 rad

Discrétisation 4°

T optim : 45 s.

265 rad

Tu : 13 min

8%

Discrétisation 8°

T optim : 47 s.

265 rad

Tu : 13 min

16%

2%

Discrétisation 1°

T optim : 86 s.

265 rad

Tu : 13 min

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Bilan

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Temps

  • Temps d’usinage

    • Gains de 10% à 60%

  • Temps de calcul

    • Quelques secondes à plusieurs dizaines de minutes

      • Une discrétisation fine n’est pas forcément intéressante

        Bureau des méthodes

  • Mise à disposition d’un outil simple pour le choix du posage

    • Choix du posage en fonction de montages d’usinage déjà existant

    • Proposition d’orientation pour l’usinage de plusieurs pièces

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application et conclusion

Bilan

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Xavier pessoles

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel et scientifique

Analyse du comportement des MOCN en usinage 5 axes

Assistance au choix du posage de la pièce dans la machine

  • Choix de l’orientation de la pièce

  • Choix du positionnement de la pièce

    Conclusion et perspectives

Plan

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Positionnement de la pi ce dans la machine

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Paramétrage

  • Vecteur

    Espace de travail

  • Problématique

    • Pour un posage donné, l’exécution du simulateur ne permet pas d’obtenir des résultats dans un temps raisonnable

  • Définition de l’espace de travail

    • Ensemble des positions de l’espace de programmation qui garantit d’obtenir un point dans les courses de la machine

  • Limite de la définition

    • Restrictif

  • Avantage de la définition

    • Espace de travail valable quelle que soit la pièce

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Positionnement de la pièce dans la machine

Dans les courses

TGI

TGI

Hors courses

Dans les courses

TGI

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Volume de travail pour le dmu 50 evo

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Détermination expérimentale du volume de travail

Volume de travail pour le DMU 50 eVo

TGI

TGI

  • Variation du vecteur

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Choix d un positionnement

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Critère de choix

Représentations 3D

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Choix d’un positionnement

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Bilan sur le positionnement

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Gain très faible sur le temps d’usinage

Diminution de 60% de la distance parcourue sur les axes

Evolutions envisageables

  • Proposer de jauges outils adaptées à un usinage

  • Déterminer l’espace de travail dédié à une orientation donnée pour une pièce

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Bilan sur le positionnement

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Application usinage d une pale d h lice de bateau

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Problématique

Choix de l’orientation

Choix du positionnement

Application

Application – Usinage d’une pale d’hélice de bateau

VF = 2m/min

5100 blocs

Choix de la position

207 s.

Proposition d’un posage

347 s.

140 s.

Solution FAO :

Tu : 10 min. 55 s.

Posage optimisé :

Tu : 9 min. 40 s.

Pire des cas :

Tu : 17 min. 30s.

Posage optimisé :

Tu : 9 min. 05.

Gain total sur Tu :

16,8%

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Xavier pessoles

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Contexte industriel et scientifique

Analyse du comportement des MOCN en usinage 5 axes

Assistance au choix du posage de la pièce dans la machine

  • Choix de l’orientation de la pièce

  • Choix du positionnement de la pièce

    Conclusions et perspectives

Plan

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Conclusions1

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Conclusions

Perspectives

Conclusions

Tu réel :

21 min 13s

VF = 2m/min

Tu FAO : 4 min

FAO

Post – Processing

MOCN

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Conclusions2

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Conclusions

Perspectives

Conclusions

Tu réel :

21 min 13s

VF = 2m/min

Tu FAO : 4 min

-40%

FAO

Post – Processing

MOCN

Optimisation Posage

Tu réel :

12 min 40s

Analyse du comportement de la MOCN

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Conclusions3

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Conclusions

Perspectives

Conclusions

Tu réel :

21 min 13s

VF = 2m/min

Tu FAO : 4 min

-40%

FAO

Post – Processing

MOCN

-55%

Analyse comportement MOCN

Optimisation Posage

Tu réel :

12 min 40s

Tu réel :

5 min 40s

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Conclusions4

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Conclusions

Perspectives

Conclusions

Tu réel :

21 min 13s

VF = 2m/min

Tu FAO : 4 min

-40%

FAO

Post – Processing

MOCN

-55%

Optimisation orientation

+ positionnement

+ analyse MOCN

Analyse comportement MOCN

Optimisation orientation

+ positionnement

Solution FAO

Optimisation Posage

Tu réel :

12 min 40s

Tu réel :

5 min 40s

Gain total : 73%

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Conclusions5

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Conclusions

Perspectives

Conclusions

FAO

Post – Processing

MOCN

Analyse comportement MOCN

Optimisation Posage

Problématique :

Comment réduire le temps d’usinage ?

Notre approche:

L’analyse du comportement de la MOCN et un choix judicieux du posage de la pièce permettent de diminuer le temps d’usinage de 10 à 80%.

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Perspectives 1 2

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Simulateur

  • Améliorer les performances

    • Mode de calcul des jerks et accélérations sur les axes limitants

    • Gestion des discontinuités

    • Gestion de l’anticipation dynamique

Conclusion

Perspectives

Perspectives – 1/2

  • Choix du posage

    • Déterminer un espace de travail associé à une pièce

    • Prise en compte de collisions

    • Proposer des dimensions d’outils permettant d’usiner une pièce sur une machine donnée

Bouclage du simulateur et du choix du posage

Lundi 5 Juillet 2010 - Soutenance de Thèse de Xavier Pessoles


Perspectives 2 2

Contexte

Analyse du comportement des MOCN en 5 axes

Assistance au choix du posage

Conclusions & Perspectives

Simulateur

  • Définir un protocole permettant d’analyser le comportement d’une MOCN

  • Tester sur d’autres MOCN

  • Comparer avec d’autres simulateurs

Conclusion

Perspectives

Perspectives – 2/2

  • Choix du posage

    • Tester la méthodologie sur d’autres MOCN

    • Coupler le choix du posage avec des méthodes de lissage

  • Adapter le simulateur à d’autres MOCN

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Xavier pessoles

Aide au choix du posage en usinage 5 axes continus par la modélisation du comportement cinématique des machines – outils

Encadrants :

Walter RUBIO

Yann LANDON

Xavier PESSOLES

Lundi 5 Juillet 2010


Mod lisation des transitions cercle ou polyn me

Modélisation des transitions : cercle ou polynôme ?

  • Modèle circulaire [Dugas, 2002], [Pateloup, 2004]

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