Machines-outils à structure parallèle et usinage à grande vitesse

PKM machine and High Speed Machining

Institut de Recherche en Communications et Cybernétique de Nantes (IRCCyN), UMR CNRS 6597, 1 rue de la Noë, BP 92101, 44321 Nantes Cedex 03, France

Auteur de correspondance : Jean-Yves.Hascoet@irccyn.ec-nantes.fr

Reçu : 14 Février 2005
Accepté : 13 Avril 2005

Résumé

Depuis la présentation publique de la première machine-outil à structure parallèle à Chicago en 1994, peu d'études ont été rendues publiques quant à leurs potentiels en usinage, de même que peu de machines réalisent actuellement des opérations d'usinage dans l'industrie. L'objectif de cette étude est d'analyser les potentialités de ces machines en usinage, et en particulier en usinage à grande vitesse de formes complexes. Pour cela, une méthode de mesure, précédemment testée et validée sur des machines sérielles et basée sur l'exploitation des sorties des codeurs de la machine, a été utilisée. Des essais ont été réalisés sur cinq machines sérielles et quatre machines parallèles, ce qui a permis de dresser un premier bilan. À l'heure actuelle, il a été montré que les machines parallèles peuvent produire des résultats intéressants en terme de temps d'usinage et de précision, et que les paramètres CN et FAO ont une influence non négligeable sur la "qualité" de la pièce finale. Il devient donc impératif de développer des procédures génériques afin de tester la réelle aptitude de chaque machine. Le simulateur qui a été développé précédemment au sein de notre équipe pour les machines sérielles est complété pour l'analyse des machines à structure parallèle.

Abstract

Since the first presentation of parallel kinematics machines tools (PKMs) in Chicago in 1994, very few papers have dealt with their behaviour in milling. Moreover, very few are used nowadays in industry. The objective of this study is to show the potentialities of PKMs in milling, and especially in high-speed milling of free form surfaces. In order to do so, a method of measurement – previously tested and validated on serial machines (SKMs) – that needs the encoder data of the machine, has been used. Experiments on five SKMs and four PKMs have been conducted, which allowed to make a first comparison. Though, it is important to note that the goal of this study is not to judge the PKMs but to study their potentialities in milling in order to develop their use in industry. So far, it has been shown that PKMs can provide interesting results in terms of time and precision, and that the NC and CAM parameters could have an influence, which cannot be neglected, on the final part. This is the reason why it is important to define generic procedures in order to test the real aptitude of the machines. Hence, the simulator that has been developed previously in our team is extended for PKMs.