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Laureen Grandguillaume



Laureen Grandguillaume
Doctorante de l'ENS Cachan


  • Etude doctorale

  • Membre de l'équipe Géo3D

  • Mission d'enseignement au DGM de l'ENS Cachan

Thèse

Exécution adaptative de trajectoires 5 axes sur structures poly-articulées dans un cadre STEP-NC
Encadrement
    • Christophe TOURNIER, Professeur d'Université à l'ENS de Cachan
    • Sylvain LAVERNHE, Maître de Conférences à l'ENS de Cachan

      Contexte industriel

      Dans le contexte économique de production actuel, l’usinage multi-axes est un levier d’amélioration de la productivité des entreprises pour l’usinage des pièces prismatiques (structures aéronautiques 5 axes) et de formes gauches (moules, matrices ou rouets, prothèses).
      L’utilisation des trajectoires 5 axes reste faible étant donné la complexité du processus à gérer et de sa faible productivité constatée par manque d’optimisation. En effet, ce processus de fabrication mets en jeu une génération de trajectoire avec gestion de l’orientation de l’axe outil (sources d’écarts géométriques et de collisions), un post-processeur et un interpolateur où apparaissent les problèmes de transformation géométrique (solutions multiples -singularité) et les effets cinématiques (paramètres de vitesse, accélération et jerk).
      Les outils à ce jour disponibles se contentent d’améliorer localement la trajectoire pour la rendre « fluide » indépendamment du moyen utilisé, ou l’interpolation pour diminuer le temps d’usinage en respectant les contraintes cinématiques. Le manque d’intégration et de cohérence des outils sur la chaîne numérique est flagrant.
      Il est donc nécessaire de mener des travaux visant à maitriser la définition et l’exécution des trajectoires multi-axes, en fonction du produit à réaliser et des moyens d’exécution (commande numérique et machine-outil ou robot usineur)


      Contexte Scientifique

      Les travaux de thèse proposés s’inscrivent dans la continuité des recherches menées en fabrication par l’équipe Géo3D du LURPA.
      Les premiers travaux ont mis en avant les limites et verrous du processus UGV multi-axes (écarts géométriques liés au positionnement outil, ralentissements de la vitesse effective outil/pièce…) [thèse S. Lavernhe]. Les recherches se sont alors orientées vers la synthèse des trajectoires 5 axes, privilégiant des critères géométriques ; énergie de déformation de surface ou lissage géométrique ; indépendants du moyen de production utilisé [thèse P.Y.Péchard]. Ce type d’approche « hors processus d’exécution » a alors révélé ses limites et orienté les travaux suivants vers une « ouverture » du processus dans l’esprit des développements du nouveau concept STEP-NC actuellement en plein essor.
      Ainsi les travaux récents de l’équipe ont porté sur le développement de la commande numérique ouverte nommée « PREMIUM Open-CNC ». Les résultats théoriques et expérimentaux obtenus sur la plateforme de recherche du laboratoire (PREMIUM) ont permis de démontrer des gains très importants en termes de qualité et de productivité ainsi que de nouveaux leviers d’action.[thèse X.Beudaert].
      La génération des trajectoires multi-axes dans un contexte STEP-NC est l’un d’eux. Il s’agit plus particulièrement de déclarer (au sens du langage objet retenu dans STEP_NC) une stratégie d’orientation de l’axe de l’outil hors collisions, et d’optimiser son exécution en temps réel en intégrant la connaissance détaillée de la phase d’interpolation, de l’architecture machine et des caractéristiques cinématiques d’axes. L’orientation effective de l’outil durant l’usinage est donc variable selon la structure ou le porteur qui exécute le procédé.
      Les travaux proposés ont donc pour but de maximiser la fluidité d’exécution, donc la vitesse d’avance des trajectoires 5 axes en intégrant les contraintes cinématiques de l’interpolation et du moyen de production. Pour cela, il est nécessaire de considérer des opérations d’usinage pour lesquelles la trajectoire du point piloté et l’orientation de l’axe de l’outil sont découplées. L’usinage en bout 5 axes à outil boule et le polissage sur MOCN multi-axes(trochoïdes 5 axes) sont donc deux domaines d’application privilégiés pour cette étude.


Enseignement


2014-2015 : Mission d'enseignement de 64h au Département Génie Mécanique de l'ENS de Cachan

2013-2014 : Vacations



Parcours

2013-2014

2012-2013

2011-2012
    • Master 1 - Sciences et Technologie Santé, mention Sciences de l'Ingénieur, spécialité Systèmes Avancés et Robotique, parcours Ingénierie Numérique de Production, ENS Cachan

2010-2011
2010
    • Admission à l' ENS de Cachan sur Concours de la Banque PT


2007 à 2010




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Adresse
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