Simulation de l'usinage de pièces aux parois minces pour la prédiction des erreurs géométriques et la configuration optimale des montages

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Les gabarits de montage flexibles pour l'usinage des pièces sont de plus en plus utilisés, notamment dans l'industrie aéronautique où l'on retrouve un grand nombre de composantes aux formes complexes et composées de parois minces. Leur usage est entre autre destiné au détourage et fraisage des pièces de grandes dimensions en alliage léger ainsi qu'aux opérations de perçage, de découpage et de fraisage de laminés en matériaux composites. Par un positionnement ajustable de leurs appuis, ces systèmes de montage peuvent s'adapter à une multitude de familles de pièces différentes qui nécessitaient, jusqu'alors, le recours à des systèmes dédiés. Les montages flexibles permettent donc des économies d'échelles importantes associées à l'élimination des étapes de conception et de fabrication des gabarits "dédiés" ainsi qu'au maintien de leur inventaire. Le développement d'outils de simulation permettant d'anticiper la qualité de l'usinage des pièces produites avec ces systèmes de montage s'avère indispensable. L'objectif général du programme de recherche proposé vise donc l'étude du comportement mécanique associé à l'usinage de pièces aux parois/planchers minces dans le but de simuler l'enlèvement de matière, de modéliser l'état de surface résultant de l'usinage et de positionner de manière optimale les appuis d'un système de montage dans un contexte d'exploitation des gabarits flexibles. L'innovation prévue est importante puisqu'aucun modèle ni outil de simulation abordant l'influence des montages sur la coupe, comme nous le proposons, n'est actuellement disponible dans la communauté scientifique ou le secteur commercial. Les développements prévus permettront la planification de la fabrication des pièces minces en vue d'un usinage haute performance et des plus compétitifs. Les étudiants gradués qui seront formés dans le cadre de ce programme constitueront une relève de spécialistes dont l'industrie a grandement besoin dans un contexte de rareté de main d'oeuvre hautement qualifiée dans ce domaine.