INTEGRATION DE L'ENERGIE DE DEFORMATION MINIMUM EN USINAGE 5 AXES SUR LE FLANC

National audienceDans cet article, une méthode de génération de trajectoire 5-axes UGV par flanc d’outil basée sur le concept de surface d’usinage est proposée. La représentation surfacique de la trajectoire permet une minimisation globale des écarts entre la surface à usiner et la surface enveloppe du mouvement de l’outil. Cependant, en considérant le contexte d’usinage à grande vitesse, la fluidité de la trajectoire générée est essentielle pour assurer un usinage performant. En effet, les vitesses étant assez importantes, les oscillations de la trajectoire outil pénalisent l’usinage. La trajectoire étant définie à l’aide d’une surface, la fluidité de la trajectoire peut être contrôlée par le calcul de l’énergie de déformation de cette surface appelée surface d’usinage. Ainsi, nous montrons que la trajectoire d’énergie de déformation minimum est celle qui donne le temps d’usinage minimum. En contrepartie, la trajectoire la plus fluide n’est pas la plus optimale en terme d’écarts géométriques. En ce sens, nous proposons un schéma d’optimisation dont l’objectif est un compromis entre la minimisation des écarts et la fluidité. C’est pourquoi nous montrerons quelle est la méthode donnant le meilleur compromis entre écarts géométriques et fluidité de la trajectoire. Notre approche est illustrée au travers d’exemples issus de la littérature et plus industriels

Geometrical deviations versus smoothness in 5-axis high-speed flank milling

International audienceThe paper deals with the Generation of Optimized 5-aXis Flank milling trajectories. Within the context of 5-axis High-Speed Machining, oscillatory trajectories may penalize process efficiency. The control of the trajectory smoothness is as essential as the control of geometrical deviations. For this purpose the Geo5XF method based on the surface representation of the tool trajectory has been developed. In flank milling, this surface, also called the Machining Surface (MS), is the ruled surface locus of the tool axes defining the trajectory. Based on a first positioning, the method aims at globally minimizing geometrical deviations between the envelope surface of the tool movement and the designed surface by deforming the MS while preserving trajectory smoothness. The energy of deformation of the MS is used as an indicator of the smoothness. Hence, in most cases, results obtained using Geo5XF show that minimum energy tool paths lead to minimal machining time. As geometrical deviations are not minimized for minimum energy tool paths, a compromise must be reached to find the best solution