FR2722719A1 - Procede de commande d'une machine d'usinage et dispositif pour sa mise en oeuvre. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de commande d'une machine d'usinage.Selon le procédé de l'invention, on effectue au moins une mesure sur une pièce préalablement usinée (5') en vue d'obtenir au moins un critère (CR, CF, CL) représentatif de son état de surface et on traite en entrée le ou les critères d'état de surface en appliquant une logique dite floue en vue d'obtenir en sortie un réglage ( DELTAV, DELTACS , CP) du ou des paramètres de fonctionnement de la machine d'usinage (2).L'invention s'applique notamment au rodage d'une pièce.
Description
La présente invention concerne un procédé de commande d'une machine d'usinage et le dispositif pour sa mise en oeuvre.
Actuellement, le réglage des paramètres de fonctionnement d'une machine d'usinage, par exemple une rodeuse, une fraiseuse ou une machine de perçage à grande vitesse, est effectué manuellement par des techniciens qui utilisent leur savoir-faire pour corriger ces paramètres en fonction des mesures de contrôle effectuées sur les pièces finies.
Toutefois, ces réglages sont imprécis et le technicien parvient à déterminer un bon réglage par tâtonnements et approximations successifs, ce qui augmente le nombre de rebuts et la durée de fabrication.
La présente invention a donc pour but d'éliminer les inconvénients précités et de proposer un procédé de commande d'une machine d'usinage permettant d'obtenir un réglage fiable et rapide de cette machine en fonction des mesures de contrôle.
A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé de commande d'une machine d'usinage, selon lequel on effectue au moins une mesure sur une pièce préalablement usinée en vue d'obtenir au moins une valeur de contrôle, et on règle au moins un paramètre de fonctionnement de la machine en fonction de cette valeur de contrôle, caractérisé en ce que ladite valeur de contrôle est un critère représentatif de l'état de surface de la pièce usinée et en ce que l'on traite en entrée le ou les critères d'état de surface en appliquant une logique dite floue en vue d'obtenir en sortie un réglage du ou des paramètres de fonctionnement.
L'utilisation de la logique floue permet d'automatiser et de formaliser le savoir-faire des techniciens sans pour autant saturer la machine avec des informations de commande visant à modifier continuellement ses paramètres de fonctionnement.
Les paramètres de fonctionnement de la machine d'usinage peuvent être choisis par exemple parmi la vitesse d'avance de l'outil, la valeur de seuil de l'effort déclenchant l'arrêt de l'usinage et le changement de l'outil.
Dans le cas du rodage d'une pièce, ces paramètres de fonctionnement sont respectivement la vitesse d'expansion de la surface abrasive ou de la pierre du rodoir, la valeur de seuil du couple déclenchant l'arrêt du rodage et le changement de la matière abrasive ou de la pierre.
Selon une caractéristique de l'invention, le critère d'état de surface est une distance correspondant à la différence de profondeur entre deux niveaux de coupe virtuelle associés respectivement à deux taux de portance prédéterminés, chaque taux de portance étant défini par un pourcentage prédéterminé d'étendue de matière virtuellement coupée suivant ce niveau de coupe, pour une étendue totale de mesure donnée.
On peut définir par exemple trois critères d'état de surface pour une seule mesure de contrôle, à savoir un premier critère d'état de surface superficiel correspondant à une distance mesurée à partir du niveau le plus externe de la surface de la pièce usinée, associé à un taux de portance de 0%, un second critère d'état de surface profond correspondant à une distance mesurée à partir du niveau le plus interne de la surface de la pièce usinée, associé à un taux de portance voisin de 99% et un troisième critère d'état de surface intermédiaire défini entre les deux distances précitées.
Dans le cas du rodage d'une pièce, les trois critères précités sont respectivement un premier critère dit de rodage correspondant à un taux de portance compris entre 0% et environ 1-5%, un second critère dit de lubrification correspondant à un taux de portance compris entre environ 7090% et environ 95-99% et un troisième critère dit de fonctionnement correspondant à un taux de portance compris entre environ 1-5% et environ 70-90%.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on effectue une mesure en plusieurs endroits de la pièce usinée en vue d'obtenir plusieurs valeurs locales, pour chaque critère, représentatives de l'état de surface de ces endroits et on calcule, pour chaque critère d'état de surface, un critère moyen en prenant la moyenne de certaines de ces valeurs locales.
Par exemple, si l'on effectue une mesure à trois endroits différents de la pièce usinée, on prend la moyenne sur toutes les valeurs locales de critère lorsque la différence entre ces trois valeurs locales, prises deux à deux, est inférieure à une valeur de seuil prédéterminée, par exemple 1 pm ; on prend la moyenne sur seulement les deux valeurs locales les plus proches lorsque la troisième valeur locale s'écarte des autres d'une quantité supérieure à cette valeur de seuil et l'on n'effectue aucun réglage du ou des paramètres de fonctionnement de la machine lorsque la différence entre toutes les valeurs locales, prises deux à deux, est supérieure à cette valeur de seuil, car on ne peut alors obtenir un critère moyen d'état de surface.
Lorsque la finition d'une pièce nécessite plusieurs passes d'usinage sur la machine, on peut prévoir que la ou les mesures de contrôle s'effectuent à la fin d'au moins l'une de ces passes.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, lors du traitement par la logique floue, on quantifie en entrée par des valeurs discrètes les intervalles de la plage admissible de valeurs pour chaque critère d'état de surface et on produit en sortie d'autres valeurs discrètes correspondant à un réglage prédéterminé des paramètres de fonctionnement de la machine, les intervalles pouvant éventuellement se recouvrir afin de moduler les valeurs de sortie.
La présente invention vise également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé mentionné ci-dessus, ce dispositif comportant un poste de contrôle pour effectuer au moins une mesure de contrôle sur la pièce usinée et une machine d'usinage dont au moins un paramètre de fonctionnement est réglable, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte un système programmable à logique floue recevant en entrée la ou les valeurs de contrôle et produisant en sortie le réglage du ou des paramètres de fonctionnement servant à commander la machine d'usinage.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comporte un capteur associé à un palpeur qui vient relever le profil de la matière en surface suivant une direction de la pièce, par exemple une génératrice dans le cas d'une pièce de révolution, pour effectuer la ou les mesures de contrôle
Avantageusement, le système précité est intégré dans un automate programmable qui commande les mouvements de la machine d'usinage.
Avantageusement, le système précité est intégré dans un automate programmable qui commande les mouvements de la machine d'usinage.
On peut également prévoir que le poste de contrôle soit intégré à la machine d'usinage, pour permettre par exemple la prise de mesure de contrôle au cours de l'une des passes d'usinage, avant l'obtention de la pièce finie, ce qui permettrait de régler l'usinage d'une pièce en cours de finition.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation particulier, actuellement préféré de l'invention, donné uniquement à titre d'exemple illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma synoptique fonctionnel représentant le dispositif de commande d'un rodoir selon l'invention
- la figure 2 représente une vue en coupe partielle du profil de l'état de surface d'une pièce usinée
- la figure 3 est un graphique représentant trois critères d'état de surface en fonction d'un profil d'état de surface d'une pièce usinée
- les figure 4A à 4D sont des graphiques représentant les fonctions d'appartenance des entrées du système de traitement à logique floue du dispositif de l'invention
- les figures 5A à 5C sont des graphiques représentant les fonctions d'appartenance des sorties du système de traitement à logique floue du dispositif de l'invention ; et
- la figure 6 est un organigramme représentant le cycle de fonctionnement du dispositif de la figure 1.
- la figure 1 est un schéma synoptique fonctionnel représentant le dispositif de commande d'un rodoir selon l'invention
- la figure 2 représente une vue en coupe partielle du profil de l'état de surface d'une pièce usinée
- la figure 3 est un graphique représentant trois critères d'état de surface en fonction d'un profil d'état de surface d'une pièce usinée
- les figure 4A à 4D sont des graphiques représentant les fonctions d'appartenance des entrées du système de traitement à logique floue du dispositif de l'invention
- les figures 5A à 5C sont des graphiques représentant les fonctions d'appartenance des sorties du système de traitement à logique floue du dispositif de l'invention ; et
- la figure 6 est un organigramme représentant le cycle de fonctionnement du dispositif de la figure 1.
Suivant l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1, le dispositif de commande de l'invention comporte un poste de contrôle 1, une rodeuse 2 et un automate programmable industriel à logique floue 3.
Le poste de contrôle 1 comporte un capteur 4 de l'état de surface d'une pièce usinée 5'. Le profil de la matière en surface de la pièce 5' est relevé par un palpeur 6 relié au capteur 4.
La rodeuse 2 comporte un rodoir à expansion classique 7 supporté par une broche qui est entraînée en rotation par un moteur 8. L'expansion du rodoir 7 est commandée par un mandrin à portée conique 9 qui est actionné par un moteur 10.
On a indiqué en 5 une pièce à roder, par exemple un carter de moteur.
L'automate programmable 3 est relié en entrée au capteur d'état de surface 4 et en sortie à une commande numérique 11 du moteur d'expansion 10, à un système électronique 12 notamment pour la commande du moteur de broche 8, et à un dispositif d'affichage 3a de l'état de fonctionnement de la pierre abrasive du rodoir 7.
Le poste de contrôle 1, la rodeuse 2 et l'automate 3 sont représentés séparés sur la figure 1, mais bien entendu, ils peuvent être intégrés en une seule unité.
Nous allons maintenant décrire le fonctionnement du dispositif précité en référence aux figures 2 à 6.
Le cycle de fonctionnement du dispositif de l'invention est représenté sur la figure 6 et comporte les étapes suivantes
a) rodage d'une pièce 5 par le rodoir 7
b) mesure du profil de surface de la pièce rodée 5' par l'intermédiaire du palpeur 6 et calcul des critères d'état de surface CR, CF et CL par le capteur 4
c) transfert de ces critères d'état de surface et de la vitesse d'expansion V du rodoir à l'entrée de l'automate programmable 3 (voir figure 1)
d) traitement de ces données d'entrée par l'automate 3 et obtention des valeurs de réglage (dV, ACs, CP) des paramètres de fonctionnement de la rodeuse 2 ; et
e) transfert de ces valeurs de réglage à la commande 11, au système 12 et au dispositif d'affichage 3a pour commander les mouvements de la rodeuse 2.
a) rodage d'une pièce 5 par le rodoir 7
b) mesure du profil de surface de la pièce rodée 5' par l'intermédiaire du palpeur 6 et calcul des critères d'état de surface CR, CF et CL par le capteur 4
c) transfert de ces critères d'état de surface et de la vitesse d'expansion V du rodoir à l'entrée de l'automate programmable 3 (voir figure 1)
d) traitement de ces données d'entrée par l'automate 3 et obtention des valeurs de réglage (dV, ACs, CP) des paramètres de fonctionnement de la rodeuse 2 ; et
e) transfert de ces valeurs de réglage à la commande 11, au système 12 et au dispositif d'affichage 3a pour commander les mouvements de la rodeuse 2.
Puis, l'on passe au rodage de la pièce suivante ou l'on poursuit la finition de la pièce qui vient d'être contrôlée.
Nous allons maintenant détailler l'étape b) en référence aux figures 2 et 3.
Le palpeur 6 relève le profil de surface 5a de la pièce usinée 5' suivant une direction de celle-ci et sur une longueur prédéterminée L.
Mais, la mesure peut se faire sur une surface déterminée de la pièce afin d'obtenir un relevé en trois dimensions.
Si la pièce est cylindrique, ce relevé peut se faire avantageusement suivant une génératrice de celle-ci.
On voit sur la figure 2 que le profil de surface 5a comporte des pics 13 de différentes hauteurs et des vallées 14 de différentes profondeurs.
On définit ici le taux de portance tp comme un rapport entre l'étendue de matière virtuellement coupée suivant un niveau de coupe 15 parallèle à la surface de la pièce et l'étendue totale de mesure L, le taux de portance étant exprimé par la formule suivante
où L est la longueur totale de mesure, en mm par exemple, x est un nombre réel compris entre O et 100 et n est un nombre entier naturel correspondant au nombre de vallées 14 ou de pics 13 rencontrés suivant le niveau de coupe virtuelle 15, pour la longueur totale de mesure L.
Sur la figure 2, les références (1, (3...t2n+1...#ll représentent la largeur d'une vallée 14 entre deux pics 13 suivant le niveau de coupe 15, et les références e2, 14,...S2n.../l2 représentent la largeur d'un pic 13 dans la matière, la somme de ces dernières références "paires" définissant l'étendue de matière virtuellement coupée.
Pour un taux de portance de x%, on obtient donc un niveau de coupe 15 situé à une profondeur Dx à partir du niveau de surface 15' correspondant à la pointe la plus haute des pics 13 et donc à un taux de portance de 0%.
Nous avons représenté sur la figure 3, à titre d'exemple, trois critères d'état de surface particuliers CR,
CF et CL, qui sont exprimés par les formules suivantes
(2) CR = D1 - Do en wm
(3) CF = D80 - D1 en pm
(4) CL = Dg7 - D80 en pm.
CF et CL, qui sont exprimés par les formules suivantes
(2) CR = D1 - Do en wm
(3) CF = D80 - D1 en pm
(4) CL = Dg7 - D80 en pm.
Chaque critère d'état de surface est donc une distance correspondant à la différence de profondeur entre deux niveaux de coupe virtuelle associés respectivement à deux taux de portance prédéterminés.
Le critère de rodage CR concerne la partie la plus extérieure de la surface, liée au rodage et à la durée de vie de la pièce.
Le critère de lubrification CL concerne la partie la plus profonde de la surface dans laquelle vient se loger l'huile de lubrification.
Le critère de fonctionnement CF est lié à la zone de portée de la segmentation, c'est-à-dire dans le cas d'un cylindre de moteur, la zone sur laquelle frottent les segments de piston une fois que le moteur est rodé.
Nous allons maintenant détailler l'étape d) du cycle de fonctionnement du dispositif de l'invention.
Les figures 4A à 4C sont des graphiques qui caractérisent et quantifient ces différents critères en fonction de l'état de surface recherché sur une pièce après usinage.
La fonction d'appartenance qui est représentée sur la figure 4A quantifie par trois termes linguistiques respectivement petit, bon et grand, trois intervalles de la plage admissible de valeurs pour le critère de fonctionnement
CF.
CF.
La plage admissible correspond ici à des valeurs de CF comprises entre 0 et 4 pm.
Les termes petit, bon et grand correspondent respectivement aux intervalles 0-1,5, 1-3 et 2,5-4 pm.
On voit sur la figure 4A que les intervalles se recouvrent, ce qui permet de moduler la valeur de sortie en fonction du "poids" donné à chaque terme, selon une loi préétablie, lorsqu'on se trouve dans une zone de recouvrement.
La fonction d'appartenance qui est représentée sur la figure 4B quantifie également par les termes petit, bon et grand la plage admissible de valeurs pour le critère de lubrification CL.
La plage admissible de valeurs est ici la même que précédemment, mais les termes petit, bon et grand correspondent respectivement aux intervalles de valeurs 0-1,4, 1-2,4 et 2,2-4 pm.
De la même manière que précédemment, les intervalles se recouvrent afin de pouvoir moduler la valeur de sortie.
On déduit de la figure 4B que la forme du fond des vallées 14 est bonne si le fond n'est ni trop effilé ni trop évasé de manière à loger la bonne quantité d'huile de lubrification.
La fonction d'appartenance qui est représentée sur la figure 4C quantifie par le terme bon ou mauvais la plage admissible de valeurs pour le critère de rodage CR.
La plage admissible pour CR correspond à des valeurs comprises entre 0 et 2 pm et les termes bon et mauvais correspondent respectivement aux intervalles de valeurs 0-1,3 et 1-2 pm.
Là aussi, les intervalles se recouvrent comme aux figures 4A et 4B.
On voit sur la figure 4C qu'un bon rodage est associé à de faibles valeurs du critère de rodage CR, c'est-à-dire que les sommets des pics 13 doivent être écrêtés de manière à obtenir une multitude de petits plateaux entaillés de vallées 14.
La fonction d'appartenance qui est représentée sur la figure 4D quantifie par les termes petite, normale et grande la plage admissible de valeurs pour la vitesse d'expansion V du rodoir.
La plage admissible correspond à des valeurs comprises entre 5 et 8 m/s et les termes petite, normale et grande correspondent respectivement aux intervalles de valeurs 5-6, 5-8 et 7-8 pm/s.
Là encore, les intervalles se recouvrent pour les raisons indiquées précédemment.
On voit sur les figures 4A à 4D que les plages de valeurs des critères d'état de surface et de la vitesse d'expansion sont transformées par les fonctions d'appartenance en valeurs binaires ou ternaires (petit, bon, grand, mauvais, normal).
Des valeurs minimale et maximale sont associées aux plages de valeurs des critères d'état de surface pour définir des limites au-delà desquelles ces valeurs ne doivent pas être prises en compte par l'automate pour régler le fonctionnement de la machine, car ces valeurs résultent par exemple d'une erreur de mesure ou d'une pièce défectueuse.
La valeur de la vitesse V transmise par la commande numérique 11 à l'automate 3 peut correspondre à la vitesse de demi-finition, de finition ou de super-finition lorsque l'usinage s'effectue en plusieurs passes.
Bien entendu, le procédé de commande selon l'invention peut être matérialisé sous la forme d'un logiciel ou sous la forme de composants tels que des microprocesseurs par exemple conçus spécialement à cet effet et intégrés dans l'automate 3.
On a représenté sur les figures 5A à 5C les fonctions d'appartenance des paramètres de fonctionnement qui sont réglés à la sortie par le traitement flou de l'automate 3, à savoir
- la variation de la vitesse d'avance V de l'outil, par exemple la variation du diamètre de l'outil en phase de demifinition de la pièce, dans le cas d'un rodoir à expansion
- l'augmentation de la valeur de seuil du couple C5 engendré par le moteur de broche 8 et produisant l'arrêt du rodage de la pièce 5; et
- l'information CP signalant la nécessité de changer ou non la pierre ou la matière abrasive du rodoir, laquelle information CP est transmise à l'opérateur de la machine d'usinage par l'allumage d'un témoin lumineux ou par affichage de cette information sur un écran de visualisation 3a.
- la variation de la vitesse d'avance V de l'outil, par exemple la variation du diamètre de l'outil en phase de demifinition de la pièce, dans le cas d'un rodoir à expansion
- l'augmentation de la valeur de seuil du couple C5 engendré par le moteur de broche 8 et produisant l'arrêt du rodage de la pièce 5; et
- l'information CP signalant la nécessité de changer ou non la pierre ou la matière abrasive du rodoir, laquelle information CP est transmise à l'opérateur de la machine d'usinage par l'allumage d'un témoin lumineux ou par affichage de cette information sur un écran de visualisation 3a.
La figure 5A représente la fonction d'appartenance entre, d'une part, les réglages de la variation de vitesse d'outil AV obtenus à la sortie du traitement des données d'entrée par l'automate à logique floue 3 et, d'autre part, des valeurs numériques prédéterminées (en pm/s) de la variation de vitesse correspondant à ces réglages qui vont être délivrées à la commande numérique 11 du moteur d'expansion 10.
On voit sur la figure 5A que les termes linguistiques "très négative", "négative", "zéro", "positive" et "très positive" sont affectés respectivement aux valeurs AV de -1,5, -1, O, +1 et +1,5 pm/s.
La figure 5B représente la fonction d'appartenance entre, d'une part, les réglages de la variation de valeur de seuil de couple ACs obtenus à la sortie du traitement par l'automate programmable 3, et, d'autre part, des valeurs quantitatives (en N.m) de la variation de la valeur de seuil de couple correspondant à ces réglages, qui sont transmises au système 12 de commande du moteur de broche 8.
On voit sur la figure 5B que les termes linguistiques "zéro" et "grand" sont affectés respectivement aux valeurs ACs de 0 et +7 N.m, ce qui signifie que la valeur de seuil de couple C5 ne peut être ici qu'augmentée.
Dans le cas du rodage d'une pièce, le rodoir 7 vient progressivement en contact avec la pièce à roder sous l'action du mandrin 9 d'expansion et le rodage se déclenche sous l'action du couple exercé par le moteur de broche 8 et s'interrompt lorsque ce couple atteint une valeur de seuil dite d'arrêt Cs. Bien entendu, la valeur de seuil de couple C5 peut être augmentée plusieurs fois, bien qu'une valeur maximale soit prévue pour éviter d'endommager la pièce.
A cet effet, la valeur de seuil de couple Cs déclenchant l'arrêt du rodage est transmise au système 12 par la rodeuse 2 (voir figure 1), lequel système n'augmente Cs de la quantité ACs que si cette augmentation de Cs ne dépasse pas la valeur maximale admissible de couple qui est mémorisée dans l'automate programmable 3.
Bien entendu, on peut prévoir que la transmission des données d'entrée CF, CR, CL, V et des sorties AV, ACs et CP s'effectue automatiquement ou par une saisie manuelle.
La figure 5C représente la fonction d'appartenance entre, d'une part, l'indication CP de changement ou non de la pierre abrasive du rodoir obtenue à la sortie du traitement effectué par l'automate programmable 3 et, d'autre part, l'actionnement ou non (1 ou O) du témoin lumineux ou de l'écran de visualisation 3a.
Si on obtient une information CP de changement de pierre abrasive, on peut prévoir que le fonctionnement de la machine soit automatiquement interrompu et/ou le remplacement de la pierre ou de l'outil se fasse automatiquement.
Le traitement effectué par l'automate programmable entre les entrées et les sorties s'effectue selon les règles indiquées dans le tableau ci-dessous.
Tableau de rèqles
<tb> 1 <SEP> Si <SEP> CR <SEP> Mauvais <SEP> alors <SEP> Aces= <SEP> Grand
<tb> 2 <SEP> Si <SEP> CR <SEP> Bon <SEP> alors <SEP> Aces= <SEP> O
<tb> 3 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Petit <SEP> et <SEP> V <SEP> Normale <SEP> alors <SEP> AV <SEP> = <SEP> Positive
<tb> 4 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Petit <SEP> et <SEP> V <SEP> Grande <SEP> alors <SEP> AV=O
<tb> 5 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Petit <SEP> et <SEP> V <SEP> Petite <SEP> alors <SEP> AV <SEP> = <SEP> Très <SEP> Positive
<tb> 6 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Bon <SEP> alors <SEP> AV <SEP> O
<tb> 7 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Grand <SEP> et <SEP> V <SEP> Normale <SEP> alors <SEP> AV <SEP> = <SEP> Négative
<tb> 8 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Grand <SEP> et <SEP> V <SEP> Grande <SEP> alors <SEP> AV <SEP> = <SEP> Très <SEP> Négative
<tb> 9 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Grand <SEP> et <SEP> V <SEP> Petite <SEP> alors <SEP> AV <SEP> = <SEP> 0
<tb> 10 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Petit <SEP> et <SEP> CF <SEP> Petit <SEP> et <SEP> V <SEP> Grande <SEP> alors <SEP> CP <SEP> = <SEP> Oui
<tb> ll <SEP> Si <SEP> CL <SEP> non <SEP> Petit <SEP> alors <SEP> CP <SEP> = <SEP> Non
<tb> 12 <SEP> Si <SEP> CF <SEP> non <SEP> Petit <SEP> alors <SEP> CP <SEP> = <SEP> Non
<tb> 13 <SEP> Si <SEP> V <SEP> non <SEP> Grande <SEP> alors <SEP> CP <SEP> = <SEP> Non
<tb>
Bien entendu, les règles ainsi que les fonctions d'appartenance indiquées précédemment ne sont pas limitatives et peuvent être modifiées en vue de l'application du procédé de l'invention à d'autres machines d'usinage.
<tb> 2 <SEP> Si <SEP> CR <SEP> Bon <SEP> alors <SEP> Aces= <SEP> O
<tb> 3 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Petit <SEP> et <SEP> V <SEP> Normale <SEP> alors <SEP> AV <SEP> = <SEP> Positive
<tb> 4 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Petit <SEP> et <SEP> V <SEP> Grande <SEP> alors <SEP> AV=O
<tb> 5 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Petit <SEP> et <SEP> V <SEP> Petite <SEP> alors <SEP> AV <SEP> = <SEP> Très <SEP> Positive
<tb> 6 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Bon <SEP> alors <SEP> AV <SEP> O
<tb> 7 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Grand <SEP> et <SEP> V <SEP> Normale <SEP> alors <SEP> AV <SEP> = <SEP> Négative
<tb> 8 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Grand <SEP> et <SEP> V <SEP> Grande <SEP> alors <SEP> AV <SEP> = <SEP> Très <SEP> Négative
<tb> 9 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Grand <SEP> et <SEP> V <SEP> Petite <SEP> alors <SEP> AV <SEP> = <SEP> 0
<tb> 10 <SEP> Si <SEP> CL <SEP> Petit <SEP> et <SEP> CF <SEP> Petit <SEP> et <SEP> V <SEP> Grande <SEP> alors <SEP> CP <SEP> = <SEP> Oui
<tb> ll <SEP> Si <SEP> CL <SEP> non <SEP> Petit <SEP> alors <SEP> CP <SEP> = <SEP> Non
<tb> 12 <SEP> Si <SEP> CF <SEP> non <SEP> Petit <SEP> alors <SEP> CP <SEP> = <SEP> Non
<tb> 13 <SEP> Si <SEP> V <SEP> non <SEP> Grande <SEP> alors <SEP> CP <SEP> = <SEP> Non
<tb>
Bien entendu, les règles ainsi que les fonctions d'appartenance indiquées précédemment ne sont pas limitatives et peuvent être modifiées en vue de l'application du procédé de l'invention à d'autres machines d'usinage.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut lui apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir de son cadre ni de son esprit.
Claims (14)
1. Procédé de commande d'une machine d'usinage (2), selon lequel on effectue au moins une mesure sur une pièce préalablement usinée (5') en vue d'obtenir au moins une valeur de contrôle, et on règle au moins un paramètre de fonctionnement de la machine en fonction de cette valeur de contrôle, caractérisé en ce que ladite valeur de contrôle est un critère (CR, CF, CL) représentatif de l'état de surface de la pièce usinée et en ce que l'on traite en entrée le ou les critères d'état de surface en appliquant une logique dite floue en vue d'obtenir en sortie un réglage (AV, Aces, CP) du ou des paramètres de fonctionnement.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les paramètres de fonctionnement de la machine d'usinage (2) sont choisis parmi la vitesse d'avance (V) de l'outil (7), la valeur de seuil (C5) de l'effort déclenchant l'arrêt de l'usinage et le changement de l'outil (CP).
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, dans le cas du rodage d'une pièce (5), ces paramètres de fonctionnement sont respectivement la vitesse d'expansion de la surface abrasive ou de la pierre du rodoir (7), la valeur de seuil (C5) du couple déclenchant l'arrêt du rodage et le changement de la matière abrasive ou de la pierre.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le critère d'état de surface est une distance correspondant à la différence de profondeur (Dx) entre deux niveaux de coupe virtuelle (15) associés respectivement à deux taux de portance prédéterminés (tp x%), chaque taux de portance (tp) étant défini par un pourcentage prédéterminé (x%) d'étendue de matière virtuellement coupée suivant ce niveau de coupe (15) pour une étendue totale de mesure donnée (L).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'on définit trois critères d'état de surface pour une seule mesure de contrôle, à savoir un premier critère d'état de surface superficiel (CR) correspondant à une distance mesurée à partir du niveau le plus externe (15') de la surface de la pièce usinée (5'), un second critère d'état de surface profond (CL) correspondant à une distance mesurée à partir du niveau le plus interne de la surface de la pièce usinée et un troisième critère d'état de surface intermédiaire (CF) défini entre les deux distances précitées.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que, dans le cas du rodage d'une pièce, les trois critères précités sont respectivement un premier critère (CR) dit de rodage correspondant à un taux de portance compris entre 0% et environ 1-5%, un second critère (CL) dit de lubrification correspondant à un taux de portance compris entre environ 7090% et environ 95-99% et un troisième critère (CF) dit de fonctionnement correspondant à un taux de portance compris entre environ 1-5% et environ 70-90%.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on effectue une mesure en plusieurs endroits de la pièce usinée (5') en vue d'obtenir plusieurs valeurs locales, pour chaque critère, représentatives de l'état de surface de ces endroits, et on calcule, pour chaque critère d'état de surface, un critère moyen en prenant la moyenne de certaines de ces valeurs locales.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on effectue une mesure à trois endroits différents de la pièce usinée, on prend la moyenne sur toutes les valeurs locales de critère lorsque la différence entre ces trois valeurs locales, prises deux à deux, est inférieure à une valeur de seuil prédéterminée ; on prend la moyenne sur seulement les deux valeurs locales les plus proches lorsque la troisième valeur locale s'écarte des autres d'une quantité supérieure à cette valeur de seuil et l'on n'effectue aucun réglage du ou des paramètres de fonctionnement de la machine lorsque la différence entre toutes les valeurs locales, prises deux à deux, est supérieure à cette valeur de seuil.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on effectue la ou les mesures de contrôle à la fin d'au moins l'une des passes d'usinage de la pièce sur la machine.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors du traitement par la logique floue, on quantifie en entrée par des valeurs discrètes des intervalles de la plage admissible de valeurs pour chaque critère d'état de surface et on produit en sortie d'autres valeurs discrètes correspondant à un réglage prédéterminé des paramètres de fonctionnement de la machine, les intervalles pouvant éventuellement se recouvrir afin de moduler les valeurs de sortie.
11. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, ce dispositif comportant un poste de contrôle (1) pour effectuer au moins une mesure de contrôle sur la pièce usinée (5') et une machine d'usinage (2) dont au moins un paramètre de fonctionnement est réglable, caractérisé en ce qu'il comporte un système programmable à logique floue (3) recevant en entrée la ou les valeurs de contrôle et produisant en sortie le réglage du ou des paramètres de fonctionnement servant à commander la machine d'usinage.
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur (4) associé à un palpeur (6) qui vient relever le profil (5a) de la matière en surface suivant une direction de la pièce usinée (5'), pour effectuer la ou les mesures de contrôle.
13. Dispositif selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le système (3) précité est intégré dans un automate programmable (3) qui commande les mouvements de la machine d'usinage (2).
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le poste de contrôle (1) est intégré à la machine d'usinage (2).
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| FR9409001A FR2722719B1 (fr) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | Procede de commande d'une machine d'usinage et dispositif pour sa mise en oeuvre. |
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Cited By (2)
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| CN102221824A (zh) * | 2011-03-16 | 2011-10-19 | 鞍钢集团矿业公司 | 球磨机给矿量智能控制装置 |
| CN103513608A (zh) * | 2012-06-20 | 2014-01-15 | 株式会社三丰 | 数控机床的控制方法及控制数控机床的控制器 |
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1994
- 1994-07-20 FR FR9409001A patent/FR2722719B1/fr not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
| FR2722719B1 (fr) | 1996-09-06 |
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