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Auteur(s) Matthieu RAUCH: Maître de Conférences - Centrale Nantes Jean-Yves HASCOËT: Professeur des universités - Centrale Nantes Intégrée au sein de l'environnement numérique de conception/fabrication propre au développement des produits industriels, la Fabrication Assistée par Ordinateur (FAO) est une étape cruciale pour son bon déroulement. En effet, elle a pour objectif d'ordonnancer les opérations de fabrication selon la gamme définie au préalable par l'expert en planification de processus, préparer et paramétrer les opérations de fabrication: choix des stratégies de fabrication, choix des outils, choix des paramétrages,.... Elle concentre ainsi le savoir-faire de fabrication en s'appuyant à la fois sur des données numériques géométriques et technologiques des produits et de l'environnement de fabrication (outils, machines, commandes numériques…) et sur la formalisation des compétences procédés. Intégrée à la chaine numérique de développement de produits, appelée également chaine CAO/FAO/CN, la FAO a vu ses performances fortement évoluer depuis ses premières années avec les progrès des outils informatiques de calculs et de modélisations.
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Les robots industriels sont un autre exemple de fabrication assistée par ordinateur. Les robots effectuent de nombreuses tâches répétitives autrefois effectuées par des mains humaines. Les ordinateurs contrôlent les robots, envoyant et recevant des données telles que le nombre de pièces à produire par minute, le placement des bras robotiques et la synchronisation entre les stations de travail. Les programmeurs et autres informaticiens remplacent ainsi les travailleurs humains, qui dirigent désormais le système informatique plutôt que d'effectuer les tâches de fabrication. Les systèmes de fabrication flexibles, les systèmes intégrés CAM/CAD et les configurations qui s'intègrent à divers systèmes d'échange de données offrent des possibilités illimitées pour la fabrication assistée par ordinateur. À mesure que la technologie continue d'évoluer et de s'étendre, les systèmes flexibles peuvent facilement produire plusieurs produits similaires avec le même équipement, assistés par un logiciel de FAO.
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Voici le résultat de la déformation. On s'aperçoit que la force centrifuge applique une forte contrainte max sur la pièce: 446 MPa. Le déplacement max induit est aussi important: 0. 06mm. Si on modifie le matériau de la pièce en Plastique ABS, on obtient les résultats suivant: On constate que la contrainte max (60 MPa) et les déplacements max (0. 8 mm) sont fortement dépendant du matériau appliqué à la pièce. Effort centrifuge sur un disque évidé: On cherche à étudier les changements de comportements suite aux modifications de la pièce. Nous avons modifié le modèle avec 3 évidements. Les résultats que nous obtenons sont les suivants (pour un acier 36CrNiMo4). On constate une augmentation importante de la contrainte max: on passe de 446 MPa à 987 MPa. Idem pour les déplacements max: on passe de 0. 06mm à 0. 4mm. Les évidements démontrent bien que la géométrie de la pièce influence les résultats obtenus.
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Simulation d'usinage Il existe également des logiciels indépendants de simulation d'usinage permettant de reproduire en 3D le comportement de la machine-outil en décodant directement les blocs générés par le post-processeur. Ceci permet de prendre en compte le vrai programme donné à la machine-outil et non pas le résultat de la FAO. Avec ce type de solutions, le temps de mise au point du programme ISO sur la machine est fortement réduit voire disparait totalement. Il n'est plus nécessaire de tester le programme « à vide » (pas de montage dans la machine du brut à usiner), à « vitesse réduite » (l'opérateur réduit l'avance des axes machines pour avoir le temps d'arrêter l'usinage en cas de collision) ou sur une pièce en matériaux tendres (polyestère, résine). Transfert vers la machine-outil à commande numérique Le fichier ISO obtenu est transmis à la MOCN (machine-outil à commande numérique) par un logiciel de DNC ( direct numerical control), puis exécuté par cette machine, après la phase de réglage indispensable.