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Detailed view PhD thesis
École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan (22/11/2007), Bernard Anselmetti (Dir.)
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Tapie2007.pdf(13.5 MB)
Décomposition topologiques des outillages de forge pour la Génération de trajectoires UGV
Laurent Pierre Tapie1

La préparation de l'usinage de pièce de formes complexes induit des temps improductifs sur les machines UGV. Ces temps improductifs sont liés aux manques de méthodologies de préparation et aux faibles connaissances du préparateur sur le processus UGV. La compétitivité du procédé UGV passe donc par une réduction du temps de préparation afin de pouvoir répondre rapidement aux délais de fabrication. Ce mémoire porte sur la préparation à l'usinage des outillages de forge. Notre apport se traduit principalement par la mise en place d'une méthode originale de transfert de la géométrie CAO de l'outillage à une géométrie FAO du processus UGV de cet outillage. La méthode de décomposition topologique de la géométrie CAO proposée est basée sur le respect de la vitesse de coupe et la limitation des entrées/sorties matière. Des cartographies d'assistance au préparateur ont été développées pour élaborer cette décomposition. Une représentation graphique, appelée graphe de relation topologique, permet de collecter les informations obtenues à partir de la décomposition et de représenter les relations topologiques entre les différentes entités d'usinage obtenues par décomposition. Le modèle de relation topologique est construit à partir des difficultés d'usinage, d'accessibilité des surfaces à usiner et des ralentissements de vitesses d'avance. La méthode de génération du processus d'usinage des outillages est basée sur l'analyse topologique de la géométrie et associée aux séquences d'usinage standard. Un outil d'assistance, appelé performance viewer, permet d'analyser les ralentissements et le nombre d'entrées/sorties matière. Les maquettes numériques des outils d'assistance à la préparation sont illustrées pour la phase de décomposition topologique du modèle CAO de l'outillage de forge et la phase de génération de processus UGV d'un outillage de forge.
1:  LURPA - Laboratoire Universitaire de Recherche en Production Automatisée
Préparation de l'usinage – Formes complexes – Processus UGV – CFAO – Outillage de forge

Topological decomposition of forging dies for HSM toolpaths generation
Machining preparation of freeform parts induced unproductive times on HSM machine-tools. These unproductive times are related on the lacks of preparation methodologies and weak knowledge of preparer about HSM. The competitiveness of HSM process thus passes by a reduction of the preparation time in order to be able to respect the machining period quickly. This work relates to the machining preparation of forging dies. The contribution results mainly in the development of an original method of die CAD geometry transfer to a CAM model associated to HSM process of this die. The method for the topological decomposition of CAD geometry based on the respect of cutting speed and the limitation of the workpiece approaches & exits. Maps for the assistance to the preparer were developed to carry out this decomposition. A graphic representation, called relationships topological graph, makes it possible to collect the information obtained from the decomposition and to represent the topological relationships between the various machining features obtained by the topological decomposition. Topological relationships model is built from the machining difficulties: surfaces accessibility and the feed rate loss. The method for machining process generation of the forging die is based on the topological analysis of the geometry associated to standard machining sequences. An assistance tool, called performance viewer, makes it possible to analyze the feed rate loss and the number of workpiece approaches & exits. Finally, the numerical implementations of the assistance tools for the preparer are detailed. In order to illustrate the topological decomposition of the CAD model and the HSM process generation for forging dies.
Machining preparation – Freeform surfaces – HSM process – Forging die

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