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Laboratoire Universitaire de Recherche en Production Automatisée

 

Master 2 IN2P

* Version française

* Master Ingénierie Numérique des Produits et Process (IN2P)

anciennement parcours CAO et Productique, RProd

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Exemples de stages

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Informations Pratiques

Equipe pédagogique

* Sujets de Mini-projet IN2P

Voici une liste d'exemple de sujets traités au sein du laboratoire pour le module NSR30 (Mini-projet) :

  • Apport du laser tracer dans l'étalonnage géométrique d'un volume de travail [lien]
  • Photogrammétrie : mise en oeuvre d'algorithmes de reconnaissance de contours de formes [lien]
  • Mise en oeuvre d'une chaîne de copiage par usinage 3 axes pour la réalisation de formes complémentaires [lien]
  • Dépinçage automatique des trajectoires 5 axes [lien]
  • Etude des stratégies d'usinage par suivi de courbes [lien]
  • Mesure de micro-géométrie par intensité de lumière [lien]
  • Mesure de micro-géométrie par capteur chromatique confocal [lien]
  • Projection d'une cartographie sur un modèle CAO et BRep d'un outillage [lien]
  • Réalisation d'un démonstrateur pour la chaine de copiage rapide de nuages de points en fraisage 5 axes [lien]
  • Processus de cotation et de suivi statistique [lien]
  • Etude des défauts géométriques sur centre UGV multi axes [lien]
  • Synthèse de travaux sur l'engagement d'un outil de coupe en usinage [lien]
  • Lissage de trajectoires outil en fraisage à 5 axes sur le flanc [lien]
  • Evaluation de la mesure par photogrammétrie [lien]
  • Synthèse de travaux sur les ontologies définies pour la modélisation de la fabrication [lien]
  • Etude des stratégies d'usinage par suivi de courbes [lien]
  • Analyse et validation de stratégies de numérisation 3D basées sur l'extraction d'éléments géométriques [lien]
  • Prédiction des efforts de coupe et de l'intégrité de surface des pièces usinées par outil hémisphérique en 5 axes [lien]

La liste complète des sujets proposés pour l'année en cours dans le master SAR est accessible à cette page sur le site de Paris VI.

* Stages de Recherche IN2P

La liste de stages ci-dessous est un exemple des travaux de recherche effectués dans le cadre du M2 IN2P :

Caractérisation des défauts de forme des pièces composites (B.Javot)

Dans le cadre de simulations d'assemblage exploitables l'entreprise doit s'appuyer sur des pièces virtuelles représentatives de celles qui seront produites dans les ateliers. L'objectif de ce stage, en partenariat avec EADS Innovation Works, est de définir des outils et méthodes pour caractériser les défauts géométriques des pièces.
Suite à un état de l'art des pièces aéronautiques en composite, et une rencontre d'experts simulations et procédés, les paramètres influents, notamment de fabrication, pour le défaut de forme des pièces aéronautiques en composite et de grande classe de pièces avec similitude supposée du défaut de forme ont été définis. Enfin, un état de l'art sur les méthodes de caractérisation de forme avec entre autre l'analyse modale de la mesure a été mené. L'analyse des données disponibles pour une porte d'hélicoptère a permis de révéler l'aide potentielle de l'analyse modale de la mesure.

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Génération de trajectoires pour panneaux composites (J.Belchior)

Mené en partenariat avec l'IRCCyN dans le cadre du projet européen "DEFI composites", l'enjeu du stage est de transposer les méthodes de polissage métallique déjà utilisées sur les machines outils à commande numérique à un robot anthropomorphe. Il s'agit notamment de déterminer les nouveaux paramètres à considérer afin de moderniser le procédé de ponçage grâce à l'apport de la robotique.
Ainsi, des études de solutions technologiques pour retranscrire le savoir-faire de l'opérateur ont été menées, notamment le développement d'un moyen de capture de mouvement plan afin de reconstruire les trajectoires de ponçage.

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Modélisation et identification de défauts géométriques sur centre d'usinage 5 axes UGV (L.Andolfatto)

La mesure et le contrôle des défauts géométriques des machines-outils UGV 5 axes sont deux étapes nécessaires pour réduire les écarts de position et d'orientation de l'outil par rapport à la pièce.
Les travaux développés portent sur une méthode d'identification des paramètres d'un modèle pré établi en minimisant l'influence de la CN, et en caractérisant l'incertitude sur les paramètres identifiés. L'influence des effets dynamiques lors de l'exécution de trajectoires UGV est ainsi étudiée. Ces travaux ont été développés dans le cadre du double diplôme ENS Cachan / Ecole Polytechnique Montréal avec le Laboratoire de Recherche en Fabrication Virtuelle.

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Cotation statistique et implantation du logiciel 3DCS (M.Vollebregt)

La répartition des tolérances réalisée au pire des cas peut imposer à la fabrication des tolérances très sévères. Une méthode basée sur des calculs statistiques permet d'augmenter les tolérances en garantissant un taux de montabilité du système étudié.
Ce stage se focalise sur la mise en place du logiciel 3DCS au sein de la SNECMA sur des cas réel, tel que le jeu de montage sur turbine haute pression. Les différents cas tests mis en place, permettent d'analyser les résultats issus de simulation, et d'étudier les difficultés associées à la configuration des modèles d'étude.

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Acquisition et recalage de nuages de points dans le cadre de la mesure de structures aéronautiques de grandes dimensions (P.-A.Tabournel)

Les pièces de structure aéronautiques de grande dimension telles que les panneaux ont la particularité d'avoir une géométrie "déformée" par rapport à leur modèle CAO, notamment à cause de leur propre poids. Les écarts géométriques de l'ordre du millimètre doivent être pris en compte avant d'effectuer des opérations d'usinage (détourage, perçage...).
Pour acquérir une géométrie représentative de la pièce réelle, les travaux développés au cours du stage comparent différents moyens de mesure et les différentes méthodes de traitement et recalage des données pour reconstruire un modèle géométrique réaliste.

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Développement d'un interpolateur pour la commande de machines d'usinage (X.Beudaert)

Pour suivre une trajectoire d'usinage, les commandes numériques modifient légèrement la géométrie pour éviter les changements brusques de direction et modulent la vitesse d'avance outil/pièce programmée pour respecter plusieurs limites physiques des axes. Les CN industrielles actuelles montrent plusieurs points possibles d'amélioration au niveau de l'interpolation pour le suivi des trajectoires UGV multi-axes.
Les travaux développés s'intègrent dans un projet de développement de MOCN ouverte. Ils portent sur la construction d'un algorythme permettant de maximiser la vitesse d'avance ouil/pièce par la maîtrise des niveaux de vitesse, d'accélération et de jerk des axes linéaires et rotatifs.

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Préparation à l'usinage de pièces de formes complexes multi-cavités (B.Goeldel)

L'objectif global du travail est de faciliter la conception des opérations et des trajectoires d'usinages pour la finition des pièces de type matrice de forge ou coquille de fonderie. Après avoir analysé les stratégies classiques de finition, nous pouvons identifier des zones sur la surface à usiner et leur associer une stratégie. Ces zones sont appelées entités d'usinage. Une des difficultés des bureaux des méthodes est de repérer les entités d'usinage. Ainsi sans l'oeil d'un expert d'usinage, le choix de stratégies et la validation des trajectoires est un travail d'autant plus long que la pièce est complexe. Une partie du stage est consacré à l'identification automatique des entités d'usinage et des liens entre ces entités.
Une fois les entités d'usinage repérées, on peut appliquer les stratégies préconisées. Mais quand le nombre d'entité est trop important il devient nécessaire de regrouper les entités d'usinage en macro-entités. Ce regroupement permet d'obtenir des stratégies d'usinages homogènes localement. Il devient également possible de hiérarchiser ces macros-entités pour construire la séquence d'usinage avec la succession des opérations. Une partie du stage consiste donc à étudier les entités d'usinage et les macro-entités d'usinage afin d'en déduire les propriétés des macro-entités et d'optimiser les stratégies pour obtenir les trajectoires les plus fluides possibles.

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Analyse bibliographique et expérimentations en perçage de matériaux composites (C.Dunand-Chatellet)

Ce sujet porte sur le perçage d'empilages de différents matériaux qui est défi d'actualité dans le monde de l'aéronautique où de nombreux assemblages de matériaux voient le jour dans les structures d'avions. Pour traiter ce problème, trois thématiques sont abordées :

  • le perçage vibrant d'alliage d'aluminium 7010 et d'alliage de titane TiAl6V4 pour mieux maîtriser la coupe et la formation des copeaux,
  • la modélisation thermique à l'échelle mésoscopique en perçage conventionnel afin de mieux comprendre les échanges qui s'opèrent pendant le perçage,
  • l'acquisition de signaux en temps réel sur commande numérique pour adapter les conditions de coupe simultanément au parcours de l'outil à travers les différents matériaux rencontrés dans un empilage titane aluminium.

Ce stage en collaboration avec EADS Innovation Works de Suresnes approche ainsi le problème du perçage d'empilages sous différents angles qui s'enrichissent mutuellement.

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Trajectoire de numérisation intelligente basée sur des critères qualité avec un capteur laser plan (N.Audfray)

Lorsque l'on numérise un objet "à la main", les contraintes liées à la qualité de numérisation ne sont pas respectées. En effet, pour une numérisation optimale, le capteur laser doit être situé à une distance minimale et constante de la surface, et l'angle d'incidence du laser doit être inférieur à une valeur dépendant du capteur.
L'objectif du stage est donc de générer une trajectoire qui respecte les angles d'incidence en chaque point de la surface, tout en minimisant le nombre d'orientations et le nombre de changements d'orientation, à partir d'une pièce dont le modèle CAO n'est pas connu.
Les travaux passent par une étude bibliographique sur les critères qualité d'un nuage de point et sur la visibilité du capteur, puis par le développement d'une interface de pilotage de la machine en automatique, ainsi que du code pour générer la trajectoire optimale dans le repère machine.

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Tolérancement automatique d'un montage de roulement (M.Caux)

Ce sujet s'inscrit dans le cadre des travaux de recherches sur la méthode CLIC (Cotation en localisation avec influence des contacts). L'objectif de ce sujet est de définir manuellement une cotation type pour les montages de roulement, afin d'en tirer des règles de tolérancement. Ensuite, il sera nécessaire de réaliser un programme permettant de générer automatiquement cette cotation. La réalisation de ce programme comprendra :

  • la définition d'une interface entre l'utilisateur et le programme,
  • la réalisation d'un programme permettant de déterminer les dimensions géométriques utiles du roulement et des éléments environnant,
  • et enfin la réalisation d'un programme permettant de réaliser le tolérencement en lui même.

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Création d'un outil d'aide à la conception de gamme de production et des moyens de productions associés (D.Guyonneau)

En collaboration avec EADS IW, ces travaux ont pour objectif de définir un "modèle de conception de gamme" qui s'appui fortement sur le logiciel DELMIA de Dassault Systèmes.
La première étape de ce stage, consiste à rechercher les informations utiles et nécessaires pour décrire une gamme d'assemblage. Ensuite, à travers un outil appelé "séquenceur" (type grafcet) qui permet de décrire un processus d'assemblage au fur et à mesure de l'avancement d'un projet, le modèle proposé est confronté à un exemple concret qu'est la plateforme d'assemblage de mini réducteurs présent sur le site expérimental du laboratoire.

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Prise en compte des caractéristiques machines dans la génération de trajectoires lisses, en usinage 5 axes (A.Guiot)

Contexte : Certaines méthodes de génération de trajectoire en usinage 5 axes construisent souvent des trajets relativement oscillant, avec des changements de directions réguliers sur chacun des axes. Au cours de l'usinage, les ralentissements engendrés, provoquent une augmentation du temps d'usinage et l'apparition de marques sur les pièces.
L'objectif du stage est d'intégrer à un module de génération de trajectoire, une méthode de filtrage/lissage des trajectoires prenant en comptes les limites de la machine outil. Il est donc nécessaire de faire le lien entre les paramètres de filtrage et les caractéristiques machine. Tout le problème est de choisir les paramètres de filtrage en fonction de la machine utilisée et ceci sans trop détériorer la qualité de la surface usinée.

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