FR2772295A1 - Decorative panel machining procedure - Google Patents

Decorative panel machining procedure Download PDF

Info

Publication number
FR2772295A1
FR2772295A1 FR9716024A FR9716024A FR2772295A1 FR 2772295 A1 FR2772295 A1 FR 2772295A1 FR 9716024 A FR9716024 A FR 9716024A FR 9716024 A FR9716024 A FR 9716024A FR 2772295 A1 FR2772295 A1 FR 2772295A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
tool
decorative element
element according
functions
panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9716024A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2772295B1 (en
Inventor
Bernard Cache
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to FR9716024A priority Critical patent/FR2772295B1/en
Publication of FR2772295A1 publication Critical patent/FR2772295A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2772295B1 publication Critical patent/FR2772295B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • G05B19/4099Surface or curve machining, making 3D objects, e.g. desktop manufacturing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Numerical Control (AREA)

Abstract

The procedure consists of machining the surface of a workpiece such as a panel, forming a series of perforating and non-perforating holes with the aid of a machine tool with a multi-position milling head. The movements of the milling head are controlled so as to produce surface shapes determined by bi-parametric equations with periodic or trigonometric functions. The perforated holes make up 15 - 22 per cent of the panel surface.

Description

ELEMENTS DECORATIFS, ET PLUS
PARTICULIEREMENT DES PANNEAUX ET DES PIECES
VOLUMIQUES FABRIQUEES PAR USINAGE.
DECORATIVE ELEMENTS, AND MORE
ESPECIALLY PANELS AND PARTS
VOLUMES MANUFACTURED BY MACHINING.

La présente invention concerne le domaine
des éléments décoratifs, et plus particulièrement des
panneaux et des pièces volumiques fabriquées par
usinage.
The present invention relates to the field
decorative elements, and more particularly
panels and solid parts manufactured by
machining.

On connaît dans l'état de la technique
diverses solutions pour fabriquer de tels éléments.
We know in the state of the art
various solutions for manufacturing such elements.

La première solution consiste à travailler
manuellement un matériau pour lui donner un relief et
une forme quelconque. Dans ce cas, la variété des formes
et reliefs est quasiment infinie, et seul l'imagination
de l'artisan réduit les possibilités de réalisation.
The first solution is to work
manually a material to give it relief and
any form. In this case, the variety of forms
and reliefs is almost infinite, and only the imagination
of the craftsman reduces the possibilities of realization.

On connaît également des solutions
consistant à usiner la surface d'un matériau avec une
machine-outil commandée par un programme informatique.
We also know solutions
consisting of machining the surface of a material with a
machine tool controlled by a computer program.

Habituellement, la machine-outil comportant un porte
outil multi-axe, piloté dans un référentiel fixe,
généralement un référentiel cartésien indépendant de
l'objet à usiner.
Usually the machine tool having a door
multi-axis tool, managed in a fixed repository,
generally a Cartesian frame of reference independent of
the object to be machined.

La production industrielle d'éléments
décoratifs connaît alors deux limites.
Industrial production of elements
decorative then knows two limits.

La première limite découle de la difficulté ,de concevoir le programme de commande en fonction de la
forme recherchée. I1 est possible de transposer en
langage informatique des formes simples et relativement
régulières. Par contre, il est difficiel de concevoir le
logiciel de pilotage qui permettra de réaliser des
formes qui ne répondent pas de façon évidente à un
modèle mathématique dans le référentiel fixe, sans
recours à des méthodes de conception lourdes et non
généralisables.
The first limit stems from the difficulty of designing the control program according to the
sought form. It is possible to transpose into
computer language simple and relatively forms
regular. On the other hand, it is difficult to design the
control software that will allow you to perform
forms that do not clearly respond to a
mathematical model in the fixed frame of reference, without
use of cumbersome design methods and not
generalizable.

La deuxième limite est celle découlant des
déplacements de l'outil. Dans les dispositifs de l'état de la technique, l'outil est déplacé normalement à la surface à usiner. Ce mode de pilotage est adapté à des surfaces régulières, sans ruptures de pentes, et sans points d'inflexions trop marqués.
The second limit is that arising from
tool movements. In the devices of the prior art, the tool is moved normally to the surface to be machined. This steering mode is suitable for regular surfaces, without breaking slopes, and without too marked inflection points.

Par contre, ce mode de pilotage rencontre rapidement ses limites en cas de profils irréguliers, présentant par exemple des arêtes vives, ou dont la fonction dérivée est discontinue. On the other hand, this control mode quickly encounters its limits in the case of irregular profiles, for example having sharp edges, or whose derived function is discontinuous.

Pour pallier au premier problème, on a proposé dans l'art antérieur des interfaces utilisateurs intuitives. To overcome the first problem, intuitive user interfaces have been proposed in the prior art.

Ces interfaces intuitives fonctionnent par analogie avec les procédés manuels. Ces interfaces ne permettent toutefois pas de répondre totalement aux inconvénients susvisés. Au mieux, ils permettent de reproduire ce que l'on fait de façon artisanale, ce qui n'aboutit qu'à l'augmentation de la productivité, mais en aucun cas à l'accroissement de la créativité et de la qualité des dessins. These intuitive interfaces work by analogy with manual processes. These interfaces do not however make it possible to completely respond to the above-mentioned drawbacks. At best, they allow you to reproduce what you do in a traditional way, which only leads to an increase in productivity, but in no case to an increase in creativity and in the quality of the drawings.

L'objet de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un procédé de conception et de fabrication industrielle d'un élément décoratif, permettant de varier de façon quasiment infinie les reliefs et formes possibles et de visualiser facilement les formes possibles avant d'opter pour l'une d'entre elles. The object of the invention is to remedy these drawbacks by proposing a process for the design and industrial manufacture of a decorative element, making it possible to vary almost infinitely the reliefs and possible shapes and to easily visualize the possible shapes before d 'opt for one of them.

L'invention concerne a cet effet un procédé de fabrication d'éléments de décoration caractérisé en ce que l'on usine la surface d'une pièce à l'aide d'un outil de fraisage commandé pour décrire une équation biparamétrique de type
x = f(u, v)
y = g(u, v)
z = h(u, v)
où f et g sont des fonctions périodiques.
To this end, the invention relates to a method of manufacturing decorative elements, characterized in that the surface of a part is machined using a milling tool controlled to describe a biparametric equation of the type
x = f (u, v)
y = g (u, v)
z = h (u, v)
where f and g are periodic functions.

Les formes engendrées par ces équations biparamétrique permettent une grande richesse de formes, tout en autorisant une production industrielle avec des machines à commande numérique. The forms generated by these biparametric equations allow a great richness of forms, while authorizing an industrial production with machines with numerical control.

Selon un mode de mise en oeuvre préféré, on visualise les représentations des volumes correspondant aux équations biparamétrique
x = f(ai(t); u, v)
y = g(ai(t); u, v)
z = h(ai(t); u, v)
en faisant varier le paramètre t, et en mémorisant le paramètre tx correspondant à la forme sélectionnée, pour commander l'outil de fraisage afin de décrire l'équation biparamétrique
x = f(ai(tx); u, v)
y = g(ai(tx); u, v)
z = h(ai(tx); u, v)
En faisant varier séquentiellement le paramètre t, on balaye visuellement les formes possibles, et on peut mémoriser une ou plusieurs formes intéressantes pendant ce balayage, avant de sélectionner l'une des formes mémorisée et d'appeler le paramètres tx correspondant pour générer le programme de pilotage de l'outil de fraisage.
According to a preferred embodiment, the representations of the volumes corresponding to the biparametric equations are displayed.
x = f (ai (t); u, v)
y = g (ai (t); u, v)
z = h (ai (t); u, v)
by varying the parameter t, and by memorizing the parameter tx corresponding to the selected shape, to control the milling tool in order to describe the biparametric equation
x = f (ai (tx); u, v)
y = g (ai (tx); u, v)
z = h (ai (tx); u, v)
By sequentially varying the parameter t, we visually scan the possible shapes, and we can memorize one or more interesting shapes during this scan, before selecting one of the memorized shapes and calling the corresponding tx parameter to generate the program. control of the milling tool.

La représentation graphique est avantageusement transmise en ligne pour sélection et validation, par exemple par un réseau de type INTERNET ou INTRANET. The graphic representation is advantageously transmitted online for selection and validation, for example by a network of the INTERNET or INTRANET type.

Selon une variante préférée, on calcule une surface guide constituant une enveloppe de l'élément à fabriquer, et en ce que l'axe de l'outil est commandé pour travailler principalement selon une direction normale à la surface guide.  According to a preferred variant, a guide surface constituting an envelope of the element to be manufactured is calculated, and in that the axis of the tool is controlled to work mainly in a direction normal to the guide surface.

Ce mode de mise en oeuvre permet de réduire les points de rebroussement du porte-outil, et donc de limiter les mouvements brusques de l'outil. This embodiment makes it possible to reduce the turning points of the tool holder, and therefore to limit the sudden movements of the tool.

L'invention concerne également tout élément de décoration caractérisé en ce que sa surface est défini par une équation biparamétrique de type
x = f(u, v)
Y = g(u, v)
z = h(u, v)
où f et g sont des fonctions périodiques.
The invention also relates to any decorative element characterized in that its surface is defined by a biparametric equation of the type
x = f (u, v)
Y = g (u, v)
z = h (u, v)
where f and g are periodic functions.

Avantageusement, les fonctions f, g, et h sont des fonctions périodiques. Advantageously, the functions f, g, and h are periodic functions.

Selon une variante préférée, les fonctions f, g, et h sont des fonctions trigonométriques. According to a preferred variant, the functions f, g, and h are trigonometric functions.

Selon un premier exemple de réalisation, l'élément de décoration constitue un panneau. According to a first embodiment, the decorative element constitutes a panel.

Selon une variante particulière, il présente des trous perforants et des trois non perforants. According to a particular variant, it has perforating holes and three non-perforating holes.

De préférence, la section cumulée des trous perforants représente 15 à 22 % de la surface du panneau. Cette variante est particulièrement adaptée à la réalisation de panneaux acoustiques absorbants. Preferably, the cumulative section of the perforating holes represents 15 to 22% of the surface of the panel. This variant is particularly suitable for the production of absorbent acoustic panels.

Selon une autre variante avantageuse, le panneau usiné est un matériau multicouches.
il est ainsi possible de réaliser des effets de esthétiques particulièrement agréables.
According to another advantageous variant, the machined panel is a multilayer material.
it is thus possible to achieve particularly pleasant aesthetic effects.

Selon un deuxième exemple de réalisation, l'élément selon l'invention constitue une pièce formée par la juxtaposition dune pluralité de segments évidés. According to a second embodiment, the element according to the invention constitutes a part formed by the juxtaposition of a plurality of hollowed-out segments.

La figure 1 représente une vue de dessus d'un panneau acoustique réalisé selon le procédé de l'invention. FIG. 1 represents a top view of an acoustic panel produced according to the method of the invention.

Le matériau de base de présente sous forme d'un panneau de bois multiplies.  The basic material presents in the form of a multi-ply wood panel.

Pour réaliser un tel panneau, on commence par définir une famille d'équation biparamétrique de type
x = f(ai(t); u, v)
y = g(ai(t); u, v)
z = h(ai(t); u, v)
où les fonctions f, g et h sont des fonctions périodiques trigonométriques, de type sinusoïdales ou cosinusoidales. En balayant le champs des paramètres u et v, on engendre un volume pouvant être visualisé sur un écran.
To make such a panel, we first define a family of biparametric equation of type
x = f (ai (t); u, v)
y = g (ai (t); u, v)
z = h (ai (t); u, v)
where the functions f, g and h are periodic trigonometric functions, of sinusoidal or cosine type. By scanning the parameter fields u and v, a volume can be generated which can be viewed on a screen.

La représentation graphique met en oeuvre un rendu cartographique, particulièrement adapté aux surfaces conçues comme des déformations d'un plan, de type z=F(x,y). Les valeurs de z sont étalonnées sur une palette de couleur, à la manière des cartes géographiques faisant apparaître le relief par des zones colorées correspondant à des classes d'altitude. The graphic representation implements a cartographic rendering, particularly suitable for surfaces conceived as deformations of a plane, of the type z = F (x, y). The values of z are calibrated on a color palette, like geographical maps showing the relief by colored zones corresponding to altitude classes.

Il est ensuite possible de faire varier les formes en balayant la famille d'équation par une évolution du paramètre t. It is then possible to vary the shapes by scanning the family of equations by an evolution of the parameter t.

L'opérateur peut sélectionner "à la volée" les représentations qui lui semblent intéressantes, et mémoriser le paramètre ti correspondant, et ensuite revisualiser la ou les formes correspondant aux paramètres mémorisés, et opter finalement pour l'une de ces formes présélectionnées. The operator can select "on the fly" the representations which seem interesting to him, and memorize the corresponding parameter ti, and then re-visualize the form or forms corresponding to the memorized parameters, and finally opt for one of these preselected forms.

L'étape suivante consiste à générer le fichier de commande de la machine-outil. Le principe de commande de l'outil est de conserver, pour un panneau, une orientation toujours perpendiculaire à une surface guide qui est un plan parallèle au plan transversal du panneau à usiner. The next step is to generate the machine tool command file. The operating principle of the tool is to keep, for a panel, an orientation always perpendicular to a guide surface which is a plane parallel to the transverse plane of the panel to be machined.

L'usinage peut produire des trous traversant et des traces non traversantes.  Machining can produce through holes and non-through traces.

Pour un panneau décoratif présentant des qualités acoustiques absorbants, il est proposé de rechercher une surface cumulée des trous traversant de l'ordre de 17%.  For a decorative panel with absorbent acoustic qualities, it is proposed to seek a cumulative surface of the through holes of the order of 17%.

Dans l'exemple décrit, une série de lignes non débouchantes, dont la profondeur correspond par exemple au diamètre de l'outil d'usinage, assure un réseau de diffusion améliorant les qualités sonores du panneau.
la figure 2 représente un élément tridimensionnel.
In the example described, a series of non-emerging lines, the depth of which corresponds for example to the diameter of the machining tool, ensures a diffusion network improving the sound qualities of the panel.
Figure 2 shows a three-dimensional element.

Dans ce cas, l'étape suivant la visualisation et la sélection de la forme est la génération automatique d'un brut d'usinage. In this case, the next step after viewing and selecting the shape is the automatic generation of a work stock.

Topologiquement, on peut distinguer plusieurs cas de formes tridimensionnelles susceptibles d'être engendrée par le procédé selon l'invention
- les surfaces qui se déploient dans l'espace sans se boucler, un peu comme une voile solidifiée qui aurait une épaisseur
- les surfaces qui se rebouclent sur ellesmêmes pour former un volume plein, par exemple un volume constituant une colonne ou un pied de table
- les surfaces qui se rebouclent sur ellesmêmes et qui sont évidées, pour des questions d'économie de matière et de réduction du poids.
Topologically, we can distinguish several cases of three-dimensional shapes capable of being generated by the method according to the invention
- the surfaces which unfold in space without buckling, a bit like a solidified sail which would have a thickness
- the surfaces which loop back on themselves to form a full volume, for example a volume constituting a column or a table leg
- the surfaces which loop back on themselves and which are hollowed out, for reasons of saving material and reducing weight.

Pour ces dernières topologies en particulier, l'automatisation de l'étape de préparation du brut est très importante pour permettre la réalisation d'objets uniques à un prix acceptable. Cette étape doit prendre en compte les contraintes suivantes
- assurer une surface de contact suffisante d'une section donnée avec les deux sections supérieure et inférieure, de façon à assurer la solidité de l'assemblage ;
- minimiser le poids de l'objet final
- laisser une surépaisseur d'usinage adéquate
- positionner correctement les tourillons qui servent à assembler les sections les unes sur les autres.
For these latter topologies in particular, the automation of the crude preparation stage is very important to allow the production of unique objects at an acceptable price. This step must take into account the following constraints
- ensuring a sufficient contact surface of a given section with the two upper and lower sections, so as to ensure the solidity of the assembly;
- minimize the weight of the final object
- leave an adequate machining allowance
- correctly position the pins used to assemble the sections one on top of the other.

Pour un objet de forme générale torique, on prépare un brut d'éléments plans, de même épaisseur, correspondant à des sections successives selon des plans perpendiculaire au plan général du tore. La figure 3 représente une plan de découpe engendré pour permettre la réalisation d'un objet tridimensionnel de forme générale torique. For an object of generally toroidal shape, a rough of flat elements, of the same thickness, corresponding to successive sections according to planes perpendicular to the general plane of the torus is prepared. FIG. 3 represents a cutting plane generated to allow the production of a three-dimensional object of generally toric shape.

Les éléments une fois découpés sont empilés les uns sur les autres. Pour éviter des erreurs de positionnement, le logiciel de génération du brut comporte un algorithme de calcul de positionnement des trous des tourillons qui fait varier la distance enter les trois d'un couple de sections successives à l'autre. The elements once cut are stacked on top of each other. To avoid positioning errors, the stock generation software includes an algorithm for calculating the positioning of the trunnion holes which varies the distance between the three from a couple of successive sections to another.

L'étape suivante concerne l'élaboration du programme d'usinage. Les programmes d'usinage selon l'art antérieur sont mal adaptés pour les topologies réalisées par le procédé selon l'invention. Ils présentent en effet un temps d'usinage trop long lorsque la normale à la surface est très perturbée, notamment dans les zones fortement texturées. The next step concerns the development of the machining program. The machining programs according to the prior art are ill-suited for the topologies produced by the method according to the invention. They indeed have too long a machining time when the normal to the surface is very disturbed, especially in highly textured areas.

Le fait de piloter l'outil selon une direction non perpendiculaire à la surface de l'objet permet de réduire les interférences de l'outil avec la surface de l'objet. Cela créé des marques très profondes dans certaines configurations, sur la ligne d'intersection de l'union booléenne de deux volumes. Piloting the tool in a direction not perpendicular to the surface of the object makes it possible to reduce the interference of the tool with the surface of the object. This creates very deep marks in certain configurations, on the line of intersection of the Boolean union of two volumes.

Le procédé d'usinage selon l'invention se distingue fondamentalement des procédés de l'art antérieur par le principe de commande du porte-outil.  The machining method according to the invention is fundamentally different from the methods of the prior art by the principle of controlling the tool holder.

Dans l'art antérieur, l'orientation et les déplacements du porte-outil sont déterminées à partir de la détermination de la normale à la surface à usiner.In the prior art, the orientation and the displacements of the tool holder are determined from the determination of the normal to the surface to be machined.

Lorsque la surface est très irrégulière, par exemple lorsqu'elle présente des ruptures de pente et des arêtes vives, la variation / s où désigne l'angle solide formé par l'axe du porte-outil dans un référentiel absolu et S désigne la trajectoire de l'intersection entre l'outil et la surface à usiner, peut prendre des valeurs très grandes. De ce fait, les mouvements du porte-outils deviennent chaotiques et les déplacements du centre de l'outil sont beaucoup plus important que les déplacement de la tête d'usinage. Ceci entraîne pour le moins un ralentissement de l'opération d'usinage, et une fatigue inutile de la machine-outil, du à l'inertie de la machine.When the surface is very irregular, for example when it has slope breaks and sharp edges, the variation / s where denotes the solid angle formed by the axis of the tool holder in an absolute frame of reference and S denotes the trajectory of the intersection between the tool and the surface to be machined, can take very large values. As a result, the movements of the tool holder become chaotic and the displacements of the center of the tool are much more important than the displacements of the machining head. This results, at the very least, in a slowing down of the machining operation, and unnecessary fatigue of the machine tool, due to the inertia of the machine.

Le principe du procédé de commande des déplacement du porte-outil est de déterminer une surface guide homothétique à l'enveloppe lissée de l'objet à usiner. L'orientation du porte-outil est déterminées non pas en fonction de la normale de la surface à usiner, mais en fonction de l'intersection de l'axe de l'outil avec ladite surface-guide. Dans la plupart des situations, l'axe de l'outil est maintenu dans la direction de la normale à la surface-guide. The principle of the process for controlling the movement of the tool holder is to determine a guide surface which is homothetic to the smoothed envelope of the object to be machined. The orientation of the tool holder is determined not as a function of the normal of the surface to be machined, but as a function of the intersection of the axis of the tool with said guide surface. In most situations, the tool axis is held in the direction of normal to the guide surface.

Pour des surfaces planes avec des reliefs peu marqués, la surface-guide est un plan parallèle au plan médian du panneau à usiner. Pour des surfaces tridimensionnelles simples, la surface-guide peut être un cylindre en première approximation. Pour des formes plus complexes, les surfaces-guides sont avantageusement de type B-Spline. For flat surfaces with slightly marked reliefs, the guide surface is a plane parallel to the median plane of the panel to be machined. For simple three-dimensional surfaces, the guide surface can be a cylinder as a first approximation. For more complex shapes, the guide surfaces are advantageously of the B-Spline type.

Selon le principe de la détermination de l'orientation de l'outil par rapport à la surface-guide, le problème de l'usinage consiste à déterminer le point d'intersection du champ de normales avec la surface parallèle à la surface de l'objet, ceci à une distance correspondant au rayon de l'outil. According to the principle of determining the orientation of the tool relative to the guide surface, the machining problem consists in determining the point of intersection of the field of normals with the surface parallel to the surface of the object, this at a distance corresponding to the radius of the tool.

Une première solution, adaptée à des surfaces simples, consiste à construire des courbes parallèles à la surface de l'objet à usiner. A first solution, suitable for simple surfaces, consists in constructing curves parallel to the surface of the object to be machined.

Cette solution n'est toutefois pas adaptée à des formes élaborées, car elle se traduit vite par des courbes parallèles plus complexes que la courbes cible, ces courbes parallèles pouvant présenter des points de rebroussement ou des courbes incluses impossibles à suivre avec un outil d'usinage. This solution is not, however, suitable for sophisticated shapes, because it quickly results in more complex parallel curves than the target curve, these parallel curves may have cusps or included curves impossible to follow with a tool. machining.

De ce fait, pour des surfaces complexes, on calcule non pas la surface parallèle, mais un maillage de points sur la surface guide, points à partir desquels on cherche le point d'intersection de la normale avec le premier point rencontré sur la surface parallèle. Therefore, for complex surfaces, we calculate not the parallel surface, but a mesh of points on the guide surface, points from which we seek the point of intersection of the normal with the first point encountered on the parallel surface. .

L'étape d'usinage se décompose entre une première étape qui peut être réalisée avec un outil grossier, et une étape de reprise. The machining step is broken down between a first step which can be carried out with a coarse tool, and a recovery step.

Dans le cas le plus simple où la surface guide est un plan parallèle au panneau usiné, la direction de l'outil est fixée et reste en permanence perpendiculaire au plan de la surface guide. In the simplest case where the guide surface is a plane parallel to the machined panel, the direction of the tool is fixed and remains permanently perpendicular to the plane of the guide surface.

La surface peut ensuite être reprise par n'importe quelle courbe, que celle-ci soit dessinée par un opérateur humain ou soit générée par le programme de détection des zones où l'outil n'a pas pu descendre au fond des concavités. Cette étape est réalisée avec un outil plus fin. L'outil se déplace en vitesse rapide pour se placer sur chacune des zones à tout de rôle, qu'il va ensuite balayer en vitesse normale. Le déplacement de l'outil en vitesse rapide peut être optimisée pour se déplacer chaque fois vers la zone de reprise non usinée la plus proche.  The surface can then be taken up by any curve, whether this is drawn by a human operator or is generated by the program for detecting areas where the tool could not descend to the bottom of the concavities. This step is carried out with a finer tool. The tool moves at high speed to position itself on each of the zones, which it will then sweep at normal speed. Tool movement at high speed can be optimized to move each time to the nearest unmachined take-up area.

Pour obtenir des effets de gouge ou de cannes de bambos, les crêtes laisées par l'outil d'usinage présentent une hauteur supérieure à 0,5 mm et correspondent à un écrement du déplacement supérieur à 2 mm. Les crêtes ne sont pas lissées ni poncées pour conserver les reliefs formés par le balayage de l'outil. To obtain gouge or bamboo cane effects, the ridges left by the machining tool have a height greater than 0.5 mm and correspond to an displacement displacement greater than 2 mm. The ridges are not smoothed or sanded to preserve the reliefs formed by the sweeping of the tool.

Une variante intéressante par les effets esthétiques et acoustiques qui en résulte consiste à procéder au déplacement entre trous débouchants avec l'outil non pas en position écartée de la surface à usiner, mais en position affleurante, de façon à marquer la surface d'un sillon peu profond, par exemple de la profondeur correspondant à la moitié de la section de la tête d'usinage. La surface de l'objet porte ainsi une trace reliant les zones de reprise d'usinage. A variant which is interesting in terms of the aesthetic and acoustic effects which results therefrom consists in moving between through holes with the tool not in a position spaced from the surface to be machined, but in a flush position, so as to mark the surface of a groove. shallow, for example the depth corresponding to half the section of the machining head. The surface of the object thus carries a trace connecting the areas of resumption of machining.

L'usinage selon l'invention permet de réaliser des surfaces optimisées pour deux types d'effets acoustiques. Le premier effet qu'il est possible d'élargir de façon efficace est le spectre d'absorbtion par la densité respective des trous débouchants et des trous non débouchants, et par leurs répartitions. The machining according to the invention allows surfaces optimized for two types of acoustic effects to be produced. The first effect which it is possible to widen effectively is the absorption spectrum by the respective density of the through holes and the non-through holes, and by their distributions.

Le deuxième effet est la diffusion lorsque l'usinage du panneau crée une surface courbe dont les ondulations sont contrôlable. Le profil des surfaces courbes permet d'ajuster la direction de diffusion des ondes sonores. The second effect is diffusion when the machining of the panel creates a curved surface whose undulations are controllable. The profile of the curved surfaces makes it possible to adjust the direction of diffusion of the sound waves.

La figure 4 représente une vue de la surface d'un objet, où apparaissent les traces des zones de reprise, ainsi que les zones de reprise. FIG. 4 represents a view of the surface of an object, where the traces of the recovery zones appear, as well as the recovery zones.

Pour l'usinage de volumes, la question de textures est moins critique. Dans ce cas, la stratégie d'usinage privilégie l'aspect macroscopique. For the machining of volumes, the question of textures is less critical. In this case, the machining strategy favors the macroscopic aspect.

En premier lieu, le champ des normales à la surface-guide délimité une première zone par projection radiale sur la surface de l'objet. Pour cette opération, il n'est pas tenu compte des possibilité d'inclinaison et de déviation de l'outil par rapport à la normale. First, the field of normals at the guide surface delimits a first zone by radial projection on the surface of the object. The possibility of tilting and deviating the tool from normal is not taken into account for this operation.

Puis, on délimite une seconde zone à la surface de l'objet en désignant six courbes du maillage iso-paramètrique de l'objet
- deux iso u et iso v qui délimitent une sorte de quadrilatère iso-paramétrique
- une iso u et une iso v supplémentaire dont l'intersection détermine un point qui désigne quelle plage, intérieure ou extérieure, on veut usiner par rapport au contour du quadrilatère iso-paramétrique.
Then, we define a second area on the surface of the object by designating six curves of the iso-parametric mesh of the object
- two iso u and iso v which define a kind of iso-parametric quadrilateral
- an iso u and an additional iso v whose intersection determines a point which designates which range, interior or exterior, we want to machine relative to the contour of the iso-parametric quadrilateral.

Finalement, la zone usinée sera le résultat de l'intersection des deux zones ainsi définies.Finally, the machined area will be the result of the intersection of the two areas thus defined.

Le coeur du problème de l'usinage des volumes est celui de la détermination de la stratégie d'usinage, en tenant compte des contraintes telles que
- l'obligation de démarrer l'usinage du bas de l'objet avec un angle tel (demi-angle du cône d'ouverture) que le bord inférieur du porte-outil ne touche pas le plateau de la machine, au risque son de devoir surélever l'objet ;
- l'obligation de ne pas dépasser le débattement autorisé par la machine, lequel n'est pas très large eu égard aux dimensions de l'objet à usiner
- le fait que les surfaces guides sont d'abord destinées à déterminer le champ de normales, mais qu'elles servent également à calculer le point d'origine des dégagements parfois nécessaires lorsque par exemple il existe une zone où la surface parallèle n'est pas définie.
The heart of the problem of machining volumes is that of determining the machining strategy, taking into account constraints such as
- the obligation to start the machining of the bottom of the object with such an angle (half-angle of the opening cone) that the lower edge of the tool holder does not touch the machine table, at the risk of having to raise the object;
- the obligation not to exceed the clearance authorized by the machine, which is not very large having regard to the dimensions of the object to be machined
- the fact that the guide surfaces are primarily intended to determine the field of norms, but that they are also used to calculate the point of origin of the clearances sometimes necessary when for example there is an area where the parallel surface is not not defined.

Pour répondre à ces contraintes, l'invention met en oeuvre les moyens suivants
- on décompose le volume en tranches suffisamment petites pour éliminer les situations de contraintes multiples
- on recourt à plusieurs surfaces pour décomposer les problèmes, en déterminant l'orientation de la normale pour chaque cas singulier.
To meet these constraints, the invention implements the following means
- the volume is broken down into sufficiently small slices to eliminate situations of multiple constraints
- one resorts to several surfaces to decompose the problems, by determining the orientation of the normal for each singular case.

L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple non limitatif. L'homme du métier sera à même de procéder à différentes adaptations sans pour autant sortir du cadre de l'invention.  The invention is described in the foregoing by way of nonlimiting example. Those skilled in the art will be able to make various adaptations without departing from the scope of the invention.

Claims (10)

où f, h et g sont des fonctions périodiques. where f, h and g are periodic functions. z = h(u, v) z = h (u, v) y = g(u, v) y = g (u, v) x = f(u, v) x = f (u, v) 1 - Procédé de fabrication d'éléments de décoration caractérisé en ce que l'on usine la surface d'une pièce à l'aide d'un outil de fraisage commandé pour décrire une équation biparamétrique de type 1 - Method of manufacturing decorative elements characterized in that the surface of a part is machined using a milling tool controlled to describe a biparametric equation of the type REVENDICATIONS 2 procédé de fabrication d'éléments de décoration selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on visualise les représentations des volumes correspondant aux équations biparamétrique 2 method of manufacturing decorative elements according to claim 1 characterized in that one visualizes the representations of the volumes corresponding to the biparametric equations x = f(ai(t); u, v) x = f (ai (t); u, v) y = g(ai(t); u, v) y = g (ai (t); u, v) z = h(ai(t); u, v) z = h (ai (t); u, v) en faisant varier le paramètre t, et en mémorisant le paramètre tx correspondant à la forme sélectionnée, pour commander l'outil de fraisage afin de décrire l'équation biparamétrique by varying the parameter t, and by memorizing the parameter tx corresponding to the selected shape, to control the milling tool in order to describe the biparametric equation x = f(ai(tx); u, v) x = f (ai (tx); u, v) y = g(ai(tx); u, v) y = g (ai (tx); u, v) z = h(ai(tx); u, v) z = h (ai (tx); u, v) 3 procédé de fabrication d'éléments de décoration selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que l'on calcule une surface guide constituant une enveloppe de l'élément à fabriquer, et en ce que l'axe de l'outil est commandé pour travailler principalement selon une direction normale à la surface guide.  3 method of manufacturing decorative elements according to claim 1 or 2 characterized in that one calculates a guide surface constituting an envelope of the element to be manufactured, and in that the axis of the tool is controlled for work mainly in a direction normal to the guide surface. où f et g sont des fonctions périodiques. where f and g are periodic functions. z = h(u, v) z = h (u, v) y = g(u, v) y = g (u, v) x = f(u, v) x = f (u, v) 4 - Élément de décoration caractérisé en ce que sa surface est défini par une équation biparamétrique de type 4 - Decorative element characterized in that its surface is defined by a biparametric equation of the type 5 - Élément de décoration selon la revendication 4 caractérisé en ce que les fonctions f, g, et h sont des fonctions périodiques. 5 - decoration element according to claim 4 characterized in that the functions f, g, and h are periodic functions. 6 - Élément de décoration selon la revendication 5 caractérisé en ce que les fonctions f, g, et h sont des fonctions trigonométriques. 6 - decorative element according to claim 5 characterized in that the functions f, g, and h are trigonometric functions. 7 élément de décoration selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce qu'il constitue un panneau acoustique absorbant ou diffusant. 7 decorative element according to claim 4 or 5 characterized in that it constitutes an absorbent or diffusing acoustic panel. 8 - Élément de décoration revêtant un matériau acoustique absorbant selon la revendication 7 caractérisé en ce qu'il présente des trous perforants et des trois non perforants. 8 - decorative element coating an absorbent acoustic material according to claim 7 characterized in that it has perforating holes and three non-perforating. 9 - Élément de décoration selon la revendication 8 caractérisé en ce que la section cumulée des trous perforants représente 15 à 22 % de la surface du panneau. 9 - decorative element according to claim 8 characterized in that the cumulative section of the perforating holes represents 15 to 22% of the surface of the panel. ll - Élément de décoration selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce qu'il constitue une pièce formée par la juxtaposition d'une pluralité de segments évidés d'épaisseurs identiques. ll - Decorative element according to claim 4 or 5 characterized in that it constitutes a part formed by the juxtaposition of a plurality of hollowed-out segments of identical thickness. 10 - Élément de décoration selon la revendication 7, 8 ou 9 caractérisé en ce que le panneau usiné est un matériau multicouches.  10 - decorative element according to claim 7, 8 or 9 characterized in that the machined panel is a multilayer material. 12 - Élément de décoration selon la revendication 4 ou 5 caractérisé en ce que les crêtes laisées par l'outil d'usinage présentent une hauteur supérieure à 0,5 mm et correspondent à un écrement du déplacement supérieur à 2 mm, ce qui laisse un état de surface analogue au travail manuel à la gorge  12 - decorative element according to claim 4 or 5 characterized in that the ridges left by the machining tool have a height greater than 0.5 mm and correspond to an increment of displacement greater than 2 mm, which leaves a surface similar to manual work in the throat
FR9716024A 1997-12-17 1997-12-17 DECORATIVE ELEMENTS, AND ESPECIALLY PANELS AND VOLUME PARTS MANUFACTURED BY MACHINING Expired - Fee Related FR2772295B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9716024A FR2772295B1 (en) 1997-12-17 1997-12-17 DECORATIVE ELEMENTS, AND ESPECIALLY PANELS AND VOLUME PARTS MANUFACTURED BY MACHINING

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9716024A FR2772295B1 (en) 1997-12-17 1997-12-17 DECORATIVE ELEMENTS, AND ESPECIALLY PANELS AND VOLUME PARTS MANUFACTURED BY MACHINING

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2772295A1 true FR2772295A1 (en) 1999-06-18
FR2772295B1 FR2772295B1 (en) 2000-03-03

Family

ID=9514739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9716024A Expired - Fee Related FR2772295B1 (en) 1997-12-17 1997-12-17 DECORATIVE ELEMENTS, AND ESPECIALLY PANELS AND VOLUME PARTS MANUFACTURED BY MACHINING

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2772295B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3822762A (en) * 1971-09-23 1974-07-09 Mc Donnell Douglas Corp Decorative acoustic panel
EP0369909A1 (en) * 1988-11-15 1990-05-23 Claude Paul Musset Model fabricating process and automatic cutting device for this fabrication
JPH04366295A (en) * 1991-06-12 1992-12-18 Jiyuuken Sangyo:Kk Manufacture of three-dimensional mirror plate for door
US5212355A (en) * 1991-10-18 1993-05-18 Hollanding Inc. Sound absorptive file cabinet door
US5475799A (en) * 1988-04-07 1995-12-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of modeling shapes using a combination of different shapes to represent the resultant shape
US5552992A (en) * 1994-11-01 1996-09-03 Larry J. Winget Method and system for reproduction of an article from a physical model

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3822762A (en) * 1971-09-23 1974-07-09 Mc Donnell Douglas Corp Decorative acoustic panel
US5475799A (en) * 1988-04-07 1995-12-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of modeling shapes using a combination of different shapes to represent the resultant shape
EP0369909A1 (en) * 1988-11-15 1990-05-23 Claude Paul Musset Model fabricating process and automatic cutting device for this fabrication
JPH04366295A (en) * 1991-06-12 1992-12-18 Jiyuuken Sangyo:Kk Manufacture of three-dimensional mirror plate for door
US5212355A (en) * 1991-10-18 1993-05-18 Hollanding Inc. Sound absorptive file cabinet door
US5552992A (en) * 1994-11-01 1996-09-03 Larry J. Winget Method and system for reproduction of an article from a physical model

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 017, no. 244 (M - 1410) 17 May 1993 (1993-05-17) *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2772295B1 (en) 2000-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11033984B2 (en) Laser-formed features
Evans Practical 3D printers: The science and art of 3D printing
Cheatle et al. Digital entanglements: Craft, computation and collaboration in fine art furniture production
US5660668A (en) Laser inlay engraving process
EP1981673A1 (en) Method for cutting out a panoply of parts
FR2608797A1 (en) IMPROVEMENTS TO AUTOMATIC ENGRAVING PROCESSES
FR2772295A1 (en) Decorative panel machining procedure
EP0187065B1 (en) System for helping to create and industrialize objects obtained by cutting and deformation of metal sheets
JP3787502B2 (en) Coin manufacturing method
WO1992012016A1 (en) Process and device for producing decorative panels and panels so obtained
EP0307256B1 (en) Method for producing models
US7133734B2 (en) Method for creating a sculpture
Wang Application of 3D data scanning technology in the restoration and protection of ancient furniture
EP0462097B1 (en) Analytical method of reproducing engraving on stone or other material
US5951925A (en) Photographic reproduction by milling
FR2717725A1 (en) Grinding machine forming cutting edge on blades of tools particularly knives
Açιk Inovacija tradicionalnih tehnika ukrašavanja površine namještaja proizvodnom metodom regresijskog modeliranja podržanom CNC laserom: analiza razvoja proizvoda
JP4308544B2 (en) Engraving blade
JP3021506U (en) Three-dimensional space
Kumar et al. Features Including Cuts
CH720352A2 (en) Method for marking a watch component and watch component obtained by such a process
CH719277B1 (en) Watch component, watch movement, timepiece and method for marking a surface of a watch component.
JPS6139163B2 (en)
FR2671510A1 (en) Improvement to the method and device for implementing the method for obtaining decorative panels
Plate Getting Started With

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse