Méthodologie de surveillance en fabrication mécanique PDF Download
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Book Description
Cette thèse a pour objet la définition d'une méthodologie de surveillance en fabrication mécanique implémentée au moyen d'instrument répondant au concept de capteur intélligent dont un état de l'art est dréssé. Par une étude bibliographique portant sur la surveillance en fabrication mécanique, Il a été révélé que la mise sous surveillance d'axe de machine-outil à commande numérique présente un intérêt pour l'amélioration de la qualité des pièces usinées et la disponibilité des machines. La première partie de ce travail est dédiée à la définition d'un modèle d'axe de machine permettant sa mise sous surveillance et à la recherche des grandeurs sensibles aux défauts. Pour cela des essais ont été éffectués sur un tour CN. L'analyse des résultats de ces essais associée à des connaissances métier ont permis de dresser un tableau liant les défauts d'un axe et les paramètres physiques du modèle qui y sont sensibles. La deuxième partie est consacrée aux estimations des paramètres physiques du modèle d'axe de machine à partir desquelles sa surveillance seera construite. Pour cela quelques techniques sont présentées ; il s'agit de la méthode des moments temporels partiels réinitialisés, de l'utilisation d'opérateurs d'approximation de la dérivée associées aux estimateurs des moindres carrés ordinaires et des variables instrumentales. Une approche d'estimation de ces paramètres par réseaux de neurones est également proposée. Dans la troisième partie, l'amélioration des performances des techniques d'estimation des paramètres physiques d'axe de machine-outil présentées, la validation des mesures servant à estimer ces paramètres et la validation du modèle identifié sont traitées. Des moyens de détection des défauts et de diagnostic sont également proposés. Certains traitements présentés sont l'objet d'une validation expérimentale. La dernière partie est consacrée à la spécification fonctionnelle du capteur intelligent devant réaliser ces traitements, à l'analyse des apports de cet instrument et des repercussions de l'utilisation d'instruments intelligents sur les architectures de controle-commande des machines-outils.
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Cette thèse a pour objet la définition d'une méthodologie de surveillance en fabrication mécanique implémentée au moyen d'instrument répondant au concept de capteur intélligent dont un état de l'art est dréssé. Par une étude bibliographique portant sur la surveillance en fabrication mécanique, Il a été révélé que la mise sous surveillance d'axe de machine-outil à commande numérique présente un intérêt pour l'amélioration de la qualité des pièces usinées et la disponibilité des machines. La première partie de ce travail est dédiée à la définition d'un modèle d'axe de machine permettant sa mise sous surveillance et à la recherche des grandeurs sensibles aux défauts. Pour cela des essais ont été éffectués sur un tour CN. L'analyse des résultats de ces essais associée à des connaissances métier ont permis de dresser un tableau liant les défauts d'un axe et les paramètres physiques du modèle qui y sont sensibles. La deuxième partie est consacrée aux estimations des paramètres physiques du modèle d'axe de machine à partir desquelles sa surveillance seera construite. Pour cela quelques techniques sont présentées ; il s'agit de la méthode des moments temporels partiels réinitialisés, de l'utilisation d'opérateurs d'approximation de la dérivée associées aux estimateurs des moindres carrés ordinaires et des variables instrumentales. Une approche d'estimation de ces paramètres par réseaux de neurones est également proposée. Dans la troisième partie, l'amélioration des performances des techniques d'estimation des paramètres physiques d'axe de machine-outil présentées, la validation des mesures servant à estimer ces paramètres et la validation du modèle identifié sont traitées. Des moyens de détection des défauts et de diagnostic sont également proposés. Certains traitements présentés sont l'objet d'une validation expérimentale. La dernière partie est consacrée à la spécification fonctionnelle du capteur intelligent devant réaliser ces traitements, à l'analyse des apports de cet instrument et des repercussions de l'utilisation d'instruments intelligents sur les architectures de controle-commande des machines-outils.
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LES EVOLUTIONS IMPORTANTES OPEREES CES DERNIERES ANNEES DANS LE DOMAINE DE LA PRODUCTION MECANIQUE, ET PRINCIPALEMENT, L'APPARITION DES COMMANDES NUMERIQUES ET DE LA FLEXIBILITE DE LA PRODUCTION, INDUISENT POUR RENDRE LES SYSTEMES AUTONOMES, LA CREATION DE SYSTEMES AUTOMATIQUES DE SURVEILLANCE D'USINAGE. APRES UN RAPIDE TOUR D'HORIZON DES DIVERSES TECHNIQUES UTILISEES DANS LE MILIEU INDUSTRIEL ET DE LA RECHERCHE, NOUS AVONS CHOISI D'ORIENTER NOS RECHERCHES SUR LE SUIVI DE L'USURE EN FRAISAGE. AFIN DE PERMETTRE UNE PLUS GRANDE FLEXIBILITE, NOUS AVONS BASE NOTRE ETUDE, AU TRAVERS DE L'UTILISATION D'UN MODELE, SUR LA DETERMINATION DE CRITERES DESCRIPTIFS DE L'ETAT D'USURE DES OUTILS. NOUS AVONS IDENTIFIE DEUX PARAMETRES NOUS PERMETTANT DE REALISER CE SUIVI LORS DE L'USINAGE. CES PARAMETRES SONT EVALUES INDEPENDAMMENT DU COUPLE OUTIL/MATIERE. LE PREMIER PERMET D'OBSERVER DES EVENEMENTS IMPORTANTS LORS DE L'USINAGE TELS QUE LES BRIS D'OUTILS. LE SECOND LUI EST DEDIE A L'EVALUATION DE L'USURE DES OUTILS ET EST LIE A L'EVOLUTION DE LA FORME DE L'EFFORT TANGENTIEL. NOUS SOMMES CAPABLES D'EVALUER SEPAREMENT CES PARAMETRES POUR DES FRAISES A PLUSIEURS PLAQUETTES. L'INTERET MAJEUR DE CES COEFFICIENTS EST QU'ILS PERMETTENT UNE EVALUATION PRECISE DE L'ETAT D'USURE DE L'OUTIL. DE PLUS, ETANT FAIBLEMENT INFLUENCE PAR LA MATIERE, IL EST POSSIBLE DE DETERMINER UN PROTOCOLE VALIDE POUR DIFFERENTES FAMILLES DE MATERIAUX. CETTE ETUDE S'EST BASEE SUR PLUSIEURS SERIES D'EXPERIENCES ET LA METHODOLOGIE DES PLANS D'EXPERIENCES FRACTIONNAIRES A ETE UTILISEE POUR TRAITER UNE GRANDE PARTIE DE NOS DONNEES. DANS L'ETAT ACTUEL DE NOS TRAVAUX, CES COEFFICIENTS ONT ETE EXTRAITS UNIQUEMENT A PARTIR DE SIGNAUX D'EFFORTS. AFIN DE PERMETTRE UNE EXPLOITATION INDUSTRIELLE DE CES RESULTATS, LE PASSAGE A UNE EXTRACTION A PARTIR DE SIGNAUX DE PUISSANCE OU DE COURANT DE BROCHE EST ENVISAGE.
Author: P.J.M. Bartos Publisher: CRC Press ISBN: 9780203627372 Category : Architecture Languages : en Pages : 562
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Practical production of ordinary and special, high performance concretes and their behaviour and properties when fresh are the main themes of this book. It derives from the International RILEM Conference held in Paisley, Scotland in June 1996, and represents the culmination of the work of two RILEM Technical Committees (145 WSM Workability of Special Mixes, and 150 ECM Efficiency of Concrete Mixers). Very significant advances have been made recently in the development of concrete with outstanding properties. Such advances in research must be matched by progress in the technology of concrete production. This book focuses on production methods and on workability and handling, two fundamental and closely linked stages of the concrete construction process. It has a strongly practical emphasis, with many contributions showing how to build effectively using the many high performance concretes which have progressed from research into construction in recent years. The main themes covered are: production mixers and mixing processes; production methods; sprayed and very dry precasting mixes; fibre reinforced concrete; flowing and superfluid mixes; rheology; test methods; mix design and models; special cements and concretes.
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LES EVOLUTIONS IMPORTANTES DANS LE CONCEPT DE CELLULE FLEXIBLE AUTOMATISEE FONT NAITRE DES BESOINS CROISSANTS DE SURVEILLANCE AUTOMATIQUE DE LA COUPE. APRES UN RAPIDE TOUR D'HORIZON DES DIVERSES TECHNIQUES, NOUS JUSTIFIONS LE CHOIX DU PRINCIPE DE SUIVI DU COURANT DE MOTEUR DE BROCHE POUR DETERMINER L'ETAT D'USURE D'OUTILS EN FRAISAGE. AFIN DE SIMPLIFIER LES APPRENTISSAGES INDISPENSABLES A CETTE SURVEILLANCE, NOUS PROPOSONS UNE MODELISATION DES ACTIONS MECANIQUES. L'APPROCHE EST COMPARABLE A CELLE DE MERCHANT, MAIS TROUVE SON ORIGINALITE DANS L'INTEGRATION DES ACTIONS DE CONTACT LIEES A L'USURE EN DEPOUILLE DES OUTILS. LES RESULTATS OBTENUS POUR UNE SERIE D'ESSAIS, NOUS PERMETTENT DE CONFIRMER LA FAISABILITE DU CALCUL. CETTE TECHNIQUE NECESSITE DE DETERMINER DIVERS PARAMETRES PAR DES ESSAIS LONGS ET COUTEUX ; DE CE FAIT, L'UTILISATION DE NOTRE MODELISATION POUR LA SURVEILLANCE D'USINAGE N'EST PAS APPLICABLE A TOUS LES CAS DE PRODUCTION DE PIECES. AFIN D'EVITER LA MODELISATION ET EN VUE DE LA SIMPLIFICATION DES APPRENTISSAGES, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE NOUVELLE APPROCHE DU SUIVI DU COURANT DE BROCHE, EN ANALYSANT LA FORME DES SIGNAUX. LA DERNIERE PARTIE DE CETTE THESE PRESENTE DONC L'ANALYSE DES DYNAMIQUES DES SIGNAUX IMAGES DU COURANT ET MONTRE LA SEPARATION FRANCHE DES SIGNAUX ISSUS DES ESSAIS OUTILS NEUFS ET OUTILS A USURES MAXIMALES. AUX VUES DE NOS RESULTATS, IL EST POSSIBLE D'ENVISAGER UN DEVELOPPEMENT PROMETTEUR DE CETTE TECHNIQUE, EN LA TESTANT SUR DIFFERENTES CONFIGURATIONS DE COUPE EN FRAISAGE
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Pour sécuriser le processus de fabrication, garantir la qualité des pièces et atteindre une pleine productivité, des Systèmes de Surveillance Automatiques de l’Usinage (SSAU) sont nécessaires. Notre objectif est de proposer un SSAU efficace et fiable pour la production flexible par fraisage. Plusieurs critères bibliographiques ont d'abord été testés dans des conditions de coupe et de trajectoires industrielles. Leurs faiblesses ont été mises en évidence. Nous avons alors proposé une nouvelle méthode : la Surveillance d'Usinage Intermittente. L'état de l'outil est estimé à partir des efforts de coupe, puis reporté sur une carte de contrôle. Pour plus de fiabilités, seules les zones où la coupe est stable sont surveillées. Afin d'augmenter la précision, la robustesse et le domaine de validité de la méthode, des améliorations ont ensuite été apportées. Les estimations de l’état de l’outil sont affinées pendant l’usinage, grâce à des simulations numériques effectuées au préalable. Des essais ont validé l’approche, par des détections fiables de l'état de l’outil (endommagé ou non). Enfin, il est montré que notre méthode permet de détecter de très faibles endommagements de l’outil, survenant au cours de l’usinage d’une pièce. Notre SSAU est couplé à un système d’inspection des outils hors-usinage pour confirmer les détections. Notre méthode n'est pas perturbée par l’usure des outils. Une table dynamométrique n'étant pas viable industriellement, nous avons finalement montré que l'utilisation de notre méthode avec des capteurs inductifs permet, dans un cadre industriel, de détecter de faibles endommagements de l'outil, lors de production flexible en fraisage.
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Le centre de Fraisage répond à la production de petites et moyennes séries de pièces précises et complexes. Il favorise aussi une nouvelle approche et une réorgnisation de celle-ci avec le concept de cellule flexible automatisée de production. Dépassant le cadre des cellules flexibles, le besoin de la surveillance automatique de l'usinage a pris une importance considérable. La mise au point d'un tel système de surveillance passe par une étude du fraisage pour en déterminer les spécificités et les contraintes (fraises, coupe discontinue, chocs). D'autre part, nous nous sommes rendu compte, suite à une étude bibliographique importante de la plupart des procédés de surveillance d'usinage existants, que peu s'adressent ou s'appliquent au fraisage et qu'aucun ne présente une efficacité suffisante en particulier pour les petits outils. Nous proposons alors un système de surveillance utilisant un signal élaboré par l'asservissement de la broche à partir du capteur tachymétrique, et sur lequel nous appliquons un traitement simple. Nous rendons compte d'expériences d'usure d'outils et d'incidents avec ou sans dégradation d'outils, toutes représentatives de l'utilisation du centre de fraisage : notre méthode s'avère dans tous les cas plus efficace que les autres. Nous terminons par la présentation d'un principe plus précis et plus pertinent. Il utilise directement le signal du capteur tachymétrique sur lequel nous proposons des traitements plus élaborés et règlables en fonction de l'usinage surveillé.
Author: 
Author: 
Author: Société Francaise des Mécaniciens
Author: SEBASTIEN.. GARNIER
Author: P.J.M. Bartos
Author: P. Collette
Author: Benoît Furet
Author: Daniel Duret
Author: Benoît Furet
Author: Mathieu Ritou
Author: Gérard Dupuis