Modélisation et caractérisation des défauts de structure de machine-outil 5 axes

International audience; This research work deals with the geometric modelling of 5-axis machine tool based on a standard-ised parameterisation of geometric errors with the aim to decrease the volumetric error in the workspace. The identification of the model's parameters is based on the development of a new standard thermo-invariant material namely the Multi-Feature Bar. Thanks to its calibration and a European intercom-parison, it now provides a direct metrological traceability to the SI metre for dimensional measurement on machine tool in a hostile environment. The identification of three intrinsic parameters of this standard , coupled with a measurement procedure ensures a complete and traceable identification of motion errors of linear axes. An identification procedure of location and orientation errors of axes is proposed by probing a datum sphere in the workspace and minimising the time drift of the structural loop and the effects of the previously identified motion errors. Finally, the developed model partially identified, allows the characterisation of 95% of the measured volumetric error. Therefore, the mean volumetric error not characterised by the model only amounts to 8 µm.; Ces travaux de recherche portent sur la modélisation géométrique de machine-outil 5-axes, basée sur une paramétrisation normalisée des erreurs géométriques en vue de réduire l’erreur volumétrique au sein du volume de travail. L’identification du modèle est passé par le développement d’un nouvel étalon matériel thermo-invariant : la Multi-Feature Bar. Raccordé à la définition internationale du mètre par un étalonnage et une intercomparaison européenne, il permet d’envisager des mesures traçables sur machine-outil dans un environnement hostile. L’identification de trois paramètres intrinsèques à cet étalon, couplée à une procédure de mesure, assure une identification complète et traçable des erreurs de mouvement d’axes linéaires. Ensuite, l’identification des erreurs entre axes est quant à elle baséesur une procédure de palpage de sphère dans le volume de travail en minimisant la dérive temporelle de la structure ainsi que les effets des erreurs de mouvement précédemment identifiés. Au terme de ces travaux, le modèle développé, et partiellement identifié permet d’ores et déjà de caractériser 95 % de l’erreur volumétrique mesurée. Ainsi l’erreur volumétrique moyenne non caractérisée par le modèle ne s’élève qu’à 8 µm.