Numerical simulation of machining at the macroscopic scale : contribution to the geometric definition of the machined surface - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2003

Numerical simulation of machining at the macroscopic scale : contribution to the geometric definition of the machined surface

Simulation numérique de l'usinage par outil coupant à l'échelle macroscopique : contribution à la définition géométrique de la surface usinée

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Abstract

The idea to set a relatively general simulator of the mechanical part of machining has given its origin to this work. Two theses, done at LMSP, have faced problems with the intersection algorithm which is necessary to obtain the machined surface. The main aim of this work was to re-think the method used to calculate the intersection between the B-Rep model of the tool and the B-Rep model of the workpiece.
The first purpose was to study a simple case: orthogonal cutting. This has enabled us to check the validity of our approach again and to start the analysis of intersection algorithms with a simplified case. A specific simulator was made and comparisons with experimental results are shown.
The second purpose was to improve the intersection algorithm in the three-dimensional case by modifying the point of views taken in previous works at LMSP. The intersection process is now made in a reference (material) frame of the workpiece. This, combined with an analysis authorizing self-intersection of a B-Rep model, increases the general robustness of the algorithm. The programs corresponding to this work have been implemented in Nessy (Network Solver System) from our laboratory LMSP.
L'idée de mettre en place un simulateur relativement général de la partie mécanique de l'usinage à l'échelle macroscopique est à l'origine de ce travail. Deux thèses déjà soutenues au LMSP se sont principalement heurtées à la robustesse de l'algorithme d'intersection nécessaire pour obtenir la surface usinée. Ce travail a eu pour principal objectif de repenser la méthode de calcul de l'intersection des modèles B-Rep de l'outil et de la pièce.
Le premier objectif a alors été de revenir à un cas simple : le tournage en coupe orthogonale. Ceci a permis de vérifier à nouveau la pertinence de notre démarche et de commencer l'analyse des algorithmes d'intersection par celle d'un cas simplifié. Un simulateur spécifique a été mis en place et des comparaisons avec des résultats expérimentaux sont montrées.
Le second objectif a été d'améliorer l'algorithme d'intersection dans le cas tridimensionnel en reprenant complètement les points de vue adoptés dans les travaux précédents du LMSP. Le travail d'intersection est maintenant effectué dans une configuration de référence matérielle de la pièce. Ceci, combiné à une analyse autorisant l'auto-intersection d'un modèle B-Rep, améliore la robustesse générale de l'algorithme. Les développements correspondants à ce travail ont été intégrés dans le logiciel Nessy du LMSP.
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Dates and versions

tel-00005762 , version 1 (29-07-2004)

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  • HAL Id : tel-00005762 , version 1

Cite

Audrey Marty. Simulation numérique de l'usinage par outil coupant à l'échelle macroscopique : contribution à la définition géométrique de la surface usinée. Mécanique [physics.med-ph]. Arts et Métiers ParisTech, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00005762⟩
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