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HAL Id: tel-00366649 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00366649 Submitted on 9 Mar 2009 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Contribution à la conception des formes complexes :la surface d’usinage en fraisage 5 axes isocrête Christophe Tournier To cite this version: Christophe Tournier. Contribution à la conception des formes complexes :la surface d’usinage en fraisage 5 axes isocrête. Sciences de l’ingénieur [physics]. École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2001. Français. tel-00366649 DOCTORAT DE L’ECOLE NORMALE SUPERIEURE DE CACHAN SPECIALITE : GENIE MECANIQUE THESE PRESENTEE PAR Christophe Tournier POUR OBTENIR LE GRADE DE DOCTEUR DE L’ECOLE NORMALE SUPERIEURE DE CACHAN Contribution à la conception des formes complexes : La surface d’usinage en fraisage 5 axes isocrête Laboratoire Universitaire de Recherche en Production Automatisée Ecole Normale Supérieure de CACHAN 61, Avenue du Président Wilson - 94235 CACHAN Cedex Thèse soutenue le 12 décembre 2001 devant le jury composé de : A. CLEMENT Président P. BOURDET Directeur de Thèse S. TICHKIEWITCH Rapporteur J.Y. HASCOET Rapporteur W. RUBIO Examinateur J.M. LANGERON Examinateur E. DUC Examinateur DOCTORAT DE L’ECOLE NORMALE SUPERIEURE DE CACHAN SPECIALITE : GENIE MECANIQUE THESE PRESENTEE PAR Christophe Tournier POUR OBTENIR LE GRADE DE DOCTEUR DE L’ECOLE NORMALE SUPERIEURE DE CACHAN Contribution à la conception des formes complexes : La surface d’usinage en fraisage à 5 axes isocrête Laboratoire Universitaire de Recherche en Production Automatisée Ecole Normale Supérieure de CACHAN 61, Avenue du Président Wilson - 94235 CACHAN Cedex Thèse soutenue le 12 décembre 2001 devant le jury composé de : A. CLEMENT Président P. BOURDET Directeur de Thèse S. TICHKIEWITCH Rapporteur J.Y. HASCOET Rapporteur W. RUBIO Examinateur J.M. LANGERON Examinateur E. DUC Examinateur A Danielle, Nicolas et Margaux. REMERCIEMENTS Les travaux de recherche exposés dans ce mémoire ont été effectués au LURPA (Labora- toire Universitaire de Recherche en Production Automatisée) de l’Ecole Normale Supérieure de Cachan, sous la direction de Monsieur le Professeur Pierre Bourdet. Je remercie Monsieur le Professeur André Clément de Dassault Systèmes pour sa collabora- tion et pour avoir accepté de présider le jury de thèse. Je tiens à remercier Messieurs les Professeurs Serge Tichkiewitch et Jean-Yves Hascoët pour avoir rapporté mes travaux et pour leurs encouragements à poursuivre mes activités de recherche. Je remercie Messieurs Walter Rubio, Maître de conférence habilité à diriger les recherches, Jean-Marie Langeron, expert en génération de trajectoires chez Dassault Systèmes et Emma- nuel Duc, Professeur agrégé et Docteur, pour leur participation au jury de thèse. Je remercie Monsieur le Professeur Pierre Bourdet de m’avoir accueilli au laboratoire et d’avoir accepté de prendre la direction de mes travaux. La réussite des travaux de recherche est pour beaucoup le fruit de l’encadrement dynamique de Monsieur Emmanuel Duc. Je le remercie très sincèrement pour la confiance qu’il m’a accordée. Sa clairevoyance dans le domaine de l’usinage des formes gauches sous tous ses aspects nous a permis de résoudre nombre de problèmes et m’a beaucoup apporté. Je remercie également l’ensemble des personnes du laboratoire et plus particulièrement celles et ceux qui assurent le bon fonctionnement de l’informatique, François, Bruno et Olivier et des matériels expérimentaux, Marie-France et Philippe. TABLE DES MATIERES 1 Table des matières Table des matières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 Table des figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Le concept de la surface d’usinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1. Le processus d’élaboration des pièces de forme complexe . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2. La conception géométrique des surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.1. Notions de qualité et de continuité des surfaces : définitions . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2. Les surfaces de style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.2.1. Elaboration des surfaces de style ou surfaces de classe A . . . . . . . . . . . . . 21 2.2.2. Expression géométrique des contraintes de style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.2.3. Validation de la géométrie des surfaces de style . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.3. Les surfaces d’ingénierie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.3.1. Obtention des surfaces d’ingénierie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.3.2. Modélisation géométrique des surfaces d’ingénierie . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 2.4. Typologie des surfaces pour le concept de la surface d’usinage . . . . . . . . . . . . 25 3. Intégration des contraintes de conception et de fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.1. La notion d’entité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.2. L’ingénierie intégrée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.3. Le Design For Manufacturing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.4. Le modèle produit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 4. Intégration du concept de la surface d’usinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 4.1. Le concept de la surface d’usinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . uploads/Science et Technologie/ tournier-2001-doctorat.pdf