L'usinage de pièces de grandes dimensions (ex. 12 x 4 x 3 m) présente de grandes difficultés quant à la maîtrise de la précision des réalisations et à la manipulation des pièces. En outre, le coût de machines-outils adaptées à ces tailles de pièce est extrêmement élevé. Cet article propose une approche originale visant à déplacer des moyens de productions mobiles sur la pièce, afin d'effectuer les usinages. Pour cette étude, des surfaçages de plan (150 x 300 mm) en acier S355 ont été retenus. Ils doivent répondre à des exigences géométriques de planéité et d'état de surface. Ils peuvent être distants entre eux de plusieurs mètres et sont contraints par une planéité globale (spécifiée pour l'ensemble des plans). Il est donc avant tout nécessaire de définir un moyen de production permettant de respecter les spécifications locales et dont le repositionnement entre séquences d'usinage assure la planéité globale.

Des essais de faisabilité ont été réalisés avec deux moyens mobiles :

• un robot industriel équipé d'une électro-broche ;

• une fraiseuse portative.

Une centaine d'essais ont été réalisés tous moyens confondus avec comme paramètres :

• variables d'entrée : la stratégie d'usinage, le type d'outil, les conditions de coupes.

• mesures : la rugosité Ra, l'ondulation Wt, la planéité, le niveau vibratoire en usinage Vrms.

Les résultats de ces essais permettent de proposer le moyen de production le plus pertinent et pour chaque moyen sa configuration optimale afin de respecter les spécifications. Ainsi, il apparaît, via notamment les mesures de vibrations, que la rigidité de la fraiseuse mobile est un paramètre prépondérant pour l'obtention de surfaces d'une qualité acceptable au regard notamment de l'état de surface. La solution robotisée peut proposer des performances acceptable mais dans un espace de travail extrêmement réduit qui la contraint tant qu'elle perd tout son intérêt présupposé d'accessibilité.

Associé à ces essais, nous proposons une modélisation des défauts fabriqués intégrant cette approche. Cette modélisation permet d'analyser les défauts produits et de prédire la précision requise lors du repositionnement du moyen de production mobile en fonction du défaut de forme exigé. A partir de cette précision, il sera alors possible de prévoir les moyens de mesure et procédures de réglage nécessaires.

Cet article présente la démarche adoptée lors des essais et une synthèse des résultats obtenus qui ont permis de préconiser une solution. Le moyen de production retenu permet de respecter les contraintes géométriques et d'état de surface. La suite du travail visera à optimiser les moyens et méthodes de réglages lors des repositionnements.