Dimensional metrology of non-rigid parts without specialized inspection fixtures

Résumé

Le contrôle de qualité est un facteur important pour les entreprises manufacturières qui cherchent à prospérer à l’époque de la mondialisation, des pressions du marché et des progrès technologiques. La fonctionnalité et la qualité des produits ne peuvent pas être garanties sans cet aspect important. Les pièces fabriquées possèdent des déviations par rapport à leur forme nominale (CAO) à cause des variations inhérentes des processus de fabrication. Ainsi, l'inspection géométrique est un élément très important dans le contrôle de la qualité des pièces mécaniques. Nous allons nous concentrer ici sur l'inspection géométrique des pièces non-rigides (souples) qui sont largement utilisées dans les industries aéronautique et automobile. Les pièces non-rigides peuvent avoir des formes différentes dans une condition à l'état libre par rapport à leurs modèles nominaux en raison de l’effet des contraintes résiduelles et de la gravité. Pour résoudre ce problème, les gabarits de conformation, dédiés pour l'inspection, sont généralement utilisés dans l'industrie pour compenser le déplacement de ces pièces pour simuler l'état d'utilisation afin d'effectuer les inspections. Ces gabarits de conformité et les processus de l’installation et de l'inspection sont coûteux ; ils prennent beaucoup de temps. Notre objectif dans cette thèse est donc de développer une méthode d'inspection qui élimine le besoin des gabarits spécialisés. Ceci se fait par l’acquisition d’un nuage de points de la pièce à l'état libre en utilisant un appareil de mesure sans contact tel qu'un scanner optique et en le comparant au modèle CAO pour l'identification de déviations. En utilisant une méthode de localisation non-rigide et une analyse d’éléments finis, nous vérifions numériquement le profil d'une pièce non-rigide. Pour ce faire, un déplacement simulé est effectué en utilisant une définition améliorée des conditions aux limites de déplacement pour simuler des pièces non-fixées. Aussi, nous proposons une méthode numérique de métrologie dimensionnelle de pièces non rigides à l'état libre basée sur la mesure de la longueur d'arc en calculant la distance géodésique à l'aide de la méthode de « Fast Marching » (FMM). Dans le cadre de cette thèse, nous appliquons nos méthodes développées sur des pièces industrielles non-rigides avec des surfaces de forme libre simulées avec différents types de déplacement, de défaut, et de bruit de mesure dans le but d’évaluer les performance métrologique des méthodes développées.

Date	9 mars 2017
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Antoine Tahan (Directeur(-trice)) & Tan Pham (Codirecteur(-trice))