Mesure des déformations de pièces par Corrélation d'Images Numériques pour un usinage intelligent

L'industrie aéronautique vise sans cesse à optimiser la masse de ses aéronefs tout en garantissant la rigidité structurelle de ceux-ci. À cette fin, les pièces brutes permettant de réaliser ces pièces de structure sont produites via un ensemble de procédés de mise en forme et de traitements thermiques qui assurent de hautes exigences fonctionnelles mais qui induisent des contraintes résiduelles. Ces contraintes constituent un problème majeur pour les industriels. En effet, l'usinage de ces pièces provoque un changement d'équilibre des contraintes résiduelles, générant de ce fait des déformations pendant l'usinage et après débridage. Ces déformations, difficilement maîtrisables, impactent considérablement la qualité géométrique des pièces obtenues et entraînent la mise en place d'opérations de reprises chronophages et coûteuses, voire de mise au rebut. Il est donc primordial de pouvoir caractériser et mesurer l'impact de ces contraintes résiduelles sur la déformation des pièces pendant et après leur usinage en vue de maîtriser leur qualité géométrique.Les présents travaux s'intéressent à la mesure des déformations in-situ et à l'identification des distributions initiales de contraintes résiduelles de pièces pendant leur usinage. Des outils basés sur une mesure par Corrélation d'Images Numériques (CIN) et sur une mesure par Stéréo- Corrélation d'Images Numériques (S-CIN) sont développés. Les cas d'application sont des pièces en alliage d'aluminium Al7075-T6 se déformant soit dans le plan, soit de manière gauche. Les mesures effectuées pendant leur usinage sont utilisées soit pour reconstruire la carte de contraintes résiduelles, soit pour alimenter des modèles numériques visant à simuler en temps réel le comportement de la pièce. L'objectif est de pouvoir faire évoluer le montage d'usinage en temps réel pour compenser la déformation de la pièce. Ces travaux constituent une des briques d'un futur développement d'une cellule d'usinage intelligent.