Grants and Contributions:
Grant or Award spanning more than one fiscal year. (2017-2018 to 2022-2023)
Problématique
La production manufacturière associée à l’industrie aéronautique inclut un très grand nombre de composantes très minces en alliage léger et en matériaux composites qui doivent subir des opérations de parachèvement pour leur allègement et leur assemblage. Afin de réaliser ces opérations, typiquement le perçage, le découpage et l’usinage de surfaces, le recours aux gabarits de montage est nécessaire, ces derniers permettant de supporter les pièces durant l’enlèvement de matière. Depuis quelques années, la technologie des gabarits de montage à configuration flexible s’est répandue dans cette industrie. Par un positionnement ajustable et programmable de leur grand nombre d’appuis, à l’aide de logiciels de Fabrication Assistée par Ordinateur (FAO) spécialement adaptés, ces systèmes de montage flexible peuvent s'adapter à une multitude de familles de pièces, contrairement aux gabarits dédiés qui sont conçus pour épouser la forme d’une pièce en particulier. Actuellement, cette technologie n’est malheureusement utilisée que pour le perçage et le découpage des plaques minces ainsi que pour l’usinage de formes complexes et de cavités pour les pièces plus épaisses (composantes structurales aéronautiques, par exemple). L’usinage de cavités pour les plaques minces est cependant impossible dû aux déflexions non contrôlées durant le processus d’enlèvement de matière, ce qui constitue un manque à gagner très important pour notre industrie.
Objectifs du programme
L'objectif général du programme de recherche proposé vise donc l’analyse du comportement mécanique propre à l'usinage de surfaces pour plaques minces partiellement supportées à l’aide de gabarits flexibles. Plus particulièrement, nos objectifs spécifiques concernent le développement de modèles et d’outils logiciels capables de simuler l'enlèvement de matière, de prédire les déformations des plaques sous l’action de l’outil de coupe et de compenser celles-ci, à l’étape de la FAO, afin de livrer une première pièce respectant les spécifications techniques imposées. À terme, ce programme promet donc une réduction très importante des coûts de production associés à la fabrication des pièces minces en alliage léger et en matériaux composites haute performance pour l’industrie de haute technologie.