Influence du nombre d’entrées/sorties matière

3.3.1.1 Problématique

L’impact du nombre d’entrées/sorties dans la matière a de nombreux effets dégradant le processus d’UGV de l’outillage : flexion et usure de l’outil, altération de l’intégrité de la surface usinée (marquage de la pièce, zone non usinée, altération métallographique par un gradient de température). Ainsi, le choix d’une stratégie d’usinage doit limiter autant que possible le nombre d’entrées/sorties. Sur la figure 94, nous constatons un nombre important d’entrées/sorties matière (bleu et rouge) sur la partie gauche de la séquence d’usinage, lors de l’association d’une stratégie d’usinage niveau de Z au flanc simple. Au contraire, au niveau de la partie droite de la séquence d’usinage le nombre d’entrées/sorties est limité, du fait de la bonne adéquation entre l’opération d’usinage et l’entité.

3.3.1.2 Adaptation au modèle de processus d’usinage

Si nous transposons l’exemple précédent aux données manipulées par le préparateur, nous pouvons nous appuyer sur le modèle de séquence d’usinage (figure 95). Ainsi un trajet (initial ou intermédiaire ou final) induisant un minimum d’entrées/sorties se compose d’une unique courbe d’approche, d’une unique courbe de retrait et d’une unique courbe d’usinage continue.

Figure 93 : Exemple de macro-entités extraites

-Type: Simple

Fond 1

-Nature: ouverte

Trans. 1

1 1

-s'appuie sur ^{-Type: Simple}

Cavité 1 -Type: Simple Ilot 1 -Nature: fermée Trans. 3 1 1 -s'appuie sur -appartient totalement -appartient totalement

Fond 1Transition 1 Flanc 1

Transition 2 Fond 2 Transition 4 Fond 3 Flanc 2 Transition 3

Cavité 1 ={Fond 2, Transition 2, Flanc 1} Îlot 1={Fond 3, Transition 4, Flanc 2}

Ainsi sur l’exemple représenté figure 94, l’analyse des trajets par direction de guidage plane nous permet de dégager des trajets satisfaisants totalement à la définition précédente figure 96.a et des trajets moins adaptés à la définition précédente figure 96.b.

Quelque soit le trajet (initial, intermédiaire ou final) considéré deux typologies de trajets peuvent être extraites à partir des courbes d’approche, d’usinage et de retrait pour des stratégies définies par plans de guidage. La typologie des trajets est affectée par une analyse plan par plan des trajets :

- trajet planaire satisfaisant (exemples figure 97.a & figure 97.b) : le trajet se compose d’une unique courbe d’approche, d’une unique courbe d’usinage et d’une unique courbe de retrait dans un plan de guidage donné. Ce qui implique le minimum d’entrée et de sortie possible dans

Figure 94 : Analyse du nombre d’entrée/sortie matière

Figure 95 : Données manipulées par le préparateur : nombre d’entrées/sorties

Z X Y

Fond simple

Surfaçage ^{Fond orienté}_{Plans par.}

Fond orienté Plans par. Flanc simple Niveau de Z Transition Niveau de Z Transition Niveau de Z Transition Niveau de Z Séquence d'usinage Trajet initial -Courbe d'approche initiale -Courbe d'approche -Courbe d'usinage -Courbe de transition -Courbe de retrait 1 1 Trajet intermédiaire -Courbe d'approche -Courbe d'usinage -Courbe de transition -Courbe de retrait 1 0..* Trajet final -Courbe d'approche -Courbe d'usinage -Courbe de transition -Courbe de retrait -Courbe de retrait final 1

un plan de guidage donné. Parmi ces trajets satisfaisants, nous pouvons distinguer des trajets «fermés» (figure 97.a) et des trajets «ouverts» figure 97.b.

- trajet planaire mal adapté (exemple figure 97.c) : le trajet se compose au moins de deux cour-bes d’approche, d’au moins deux courcour-bes d’usinage et au moins deux courbe de retrait dans le plan de guidage considéré. Ce qui implique au moins deux entrées et deux sorties.

Les séquences d’usinage sont alors décomposées en trajets typologiquement similaires (figure 98). Cette décomposition topologique est réalisée par l’analyse de la séquence d’usinage, dans chaque plan de guidage. Les trajets sont classifiés selon leur typologie et sont ensuite regroupés en zone typologi-que.

3.3.1.3 Couplage géométries CAO et FAO

L’objectif du couplage de la géométrie FAO avec la géométrie CAO est de transférer les informa-tions de typologie de trajet à la géométrie associée à chaque entité d’usinage définie à partir du modèle de l’outillage. Afin de répondre à cet objectif, le préparateur recherche parmi les trajets classifiés sur les séquences d’usinage (satisfaisant ouvert, satisfaisant fermé, mal adapté) quels sont les plans limites où les trajets changent de type. Ces plans sont utilisés ensuite comme plan de coupe sur la surface associée à l’entité d’usinage, de cette manière des portions de surface sont obtenues afin d’affiner la décomposi-tion du modèle CAO. Pour l’exemple traité figure 99, trois zones sont obtenues pour la séquence

d’usi-Figure 96 : Analyses de trajets par plan de guidage

Figure 97 : Typologie des trajets

a. b.

Plan de guidage

nage standard associée, trois plans limites sont ainsi obtenus. Ces plans sont ensuite exploités pour décomposer la surface associée à l’entité d’usinage de type «flanc».

3.3.1.4 Analyse des portions mal adaptées

Les portions de surfaces «mal adaptées» correspondent aux zones où les trajets sont mal adaptés. Ces portions sont donc définies par des surfaces comprises entre deux plans de guidage limites obtenus lors de l’analyse des séquences d’usinage.

L’analyse des portions mal adaptées passe par la recherche de similarités topologiques entre un trajet adapté fermé ou ouvert et un trajet mal adapté. Cette recherche est réalisée plan par plan dans la zone de trajets mal adaptés. En effet, un trajet ou une partie de trajet appartenant à la portion mal adaptée peut être topologiquement similaire à un trajet appartenant à une portion adaptée. Cette similarité est définie à partir de l’analyse des trajets d’usinage. Un trajet mal adapté ou une portion de trajet mal adapté est

Figure 98 : Décomposition par entrée/sortie matière

Figure 99 : Exemple de couplage de géométries FAO et CAO Satisfaisant

fermé

Satisfaisant ouvert

Mal adapté

Plan limite de trajets adaptés ouverts

Plan limite de trajets adaptés fermés

Plan limite de trajets mal adaptés

Portion adaptée à la stratégie associée

Portion mal adaptée à la stratégie

associée

Portion adaptée à la stratégie associée

similaire à un trajet adapté s’il possède une géométrie similaire (forme de la courbe associée au trajet) et s’il est lié par une relation d’homothétie du point de vue dimensionnel.

Pour l’exemple illustré figure 100, des trajets appartenant à la portion mal adaptée sont similaires. Ainsi, la stratégie d’usinage associée pour cet exemple (niveau de Z) peut donc être utilisée sur la por-tion adaptée de l’entité d’usinage et sur la porpor-tion mal adaptée où les trajets sont similaires.