Génération de trajectoires de tréflage et d'usinage trochoïdal pour le vidage de poche

Generation of plunging and trochoïdal toolpaths for pocket milling

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 : matthieu.rauch@irccyn.ec-nantes.fr

Reçu : 15 Mars 2007
Accepté : 6 Juillet 2007

Résumé

Le vidage de poche est une problématique centrale du fraisage d'ébauche. Malgré les évolutions technologiques, aucune évolution majeure n'a été observée récemment concernant les trajectoires d'usinage de ces entités. Le tréflage et l'usinage trochoïdal sont de nouveaux types de stratégies qui ont trouvé des applications dans l'usinage d'ébauche des matériaux durs. Cet article vise à évaluer leur potentiel pour le vidage de poches dans des alliages d'aluminium. Des algorithmes de génération de trajectoires de tréflage et de trochoïdes ont ainsi été développés en cherchant un compromis entre productivité et qualité des surfaces obtenues. Une étude expérimentale a également été menée. Deux machines outils ont été utilisées, l'une sérielle à 3 axes, l'autre parallèle à 5 axes. Les résultats de cette étude conduisent à une meilleure connaissance de ces nouvelles stratégies d'usinage, en vue de leur application au fraisage d'ébauche d'alliages légers.

Abstract

Pocket milling is an essential issue in rough milling. Although machining capacities have been strongly modified, no significant evolution was observed about pocket milling trajectories. Trochoïds and plunge milling are new types of strategies which have found practical applications in hard materials rough milling. This paper aims at evaluating their potential in rough pocket milling of aluminium alloys. Algorithms were developed to generate trochoïdal and plunge cutting trajectories for pocket milling, with cycle time optimisation regarding to milled surfaces quality. An experimental campaign has also been done and focused both on productivity and quality issues. Two different high speed milling machine tools were tested: a serial three-axis machine tool and a parallel kinematics five-axis machine tool. The results of this work leads to a better definition of the strengths and weaknesses of trochoïdal milling and plunge cutting strategies in aluminium alloys rough machining with the focus to optimize the choice of strategies.