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Productivity and quality requirements in the aerospace industry require optimized machine tools in terms of precision, kinematics and dynamics. The objective of this thesis is to propose new methodologies for the design of highly stiffened machine tools for machining titanium aeronautical parts. First, the issue of choosing the most appropriate structural configuration for the machining process is handled by proposing a synthesis and selection method based on qualitative criteria. The performance analysis of the different structural configurations relative to the adopted qualitative criteria makes it possible to classify them. The results obtained have led to a limited set of structural configurations of machine tools suitable for the process of machining titanium aeronautical parts. To complete this method, it is then necessary to develop an approach for quantitative analysis of the structural arrangements corresponding for each structural configuration. In a second step, a new approach for the selection of structural arrangements of machine tools is developed. This approach consists firstly in developing reduced models of considered machine tool structures. Then, we implement a parametric optimization in order to minimize the total mass of the mechanical structures of these machines while under the constraint of a target stiffness. This optimization is achieved by coupling MATLAB and ANSYS APDL. Finally, the classification of structural arrangements according to their performance highlights those most appropriate for the process of machining titanium aeronautical parts. This work contributes to the evolution of design methodologies for new machining machines.; Les exigences de productivité et de qualité dans l’industrie aéronautique imposent d’avoir des machines-outils optimisées en termes de précision, de cinématique et de dynamique. L’objectif des travaux de recherche menés est de proposer de nouvelles méthodologies de conception de machines-outils à haute rigidité pour l’usinage des pièces aéronautique en titane. Dans un premiers temps, la problématique du choix de la configuration structurale la plus adéquate au procédé d’usinage envisagé est traitée en proposant une méthode de synthèse et de sélection basée sur des critères qualitatifs. L’analyse des performances des différentes configurations structurales relatives aux critères qualitatifs adoptés permet de les classer. Les résultats obtenus ont permis d’aboutir à un ensemble restreint de configurations structurales de machines-outils adéquates au procédé d’usinage des pièces aéronautiques en titane. Pour compléter cette méthode, il est alors nécessaire de développer une approche d’analyse quantitative des arrangements structuraux relatifs à chaque configuration structurale. Dans un second temps, une nouvelle approche de sélection des arrangements structuraux de machines-outils est développée. Cette approche consiste tout d’abord à élaborer des modèles réduits des structures de machines-outils considérées. Ensuite, nous mettons en œuvre une optimisation paramétrique en vue de minimiser la masse totale des structures mécaniques de ces machines tout en respectant une contrainte de rigidité cible. Cette optimisation est réalisée par un couplage entre MATLAB et ANSYS APDL. Enfin, le classement des arrangements structuraux selon leurs performances met en évidence ceux les plus appropriés au procédé d’usinage des pièces aéronautiques en titane. Alors ces travaux participent à l'évolution des méthodologies de conception des nouvelles machines d'usinage.

Productivity and quality requirements in the aerospace industry require optimized machine tools in terms of precision, kinematics and dynamics. The objective of this thesis is to propose new methodologies for the design of highly stiffened machine tools for machining titanium aeronautical parts. First, the issue of choosing the most appropriate structural configuration for the machining process is handled by proposing a synthesis and selection method based on qualitative criteria. The performance analysis of the different structural configurations relative to the adopted qualitative criteria makes it possible to classify them. The results obtained have led to a limited set of structural configurations of machine tools suitable for the process of machining titanium aeronautical parts. To complete this method, it is then necessary to develop an approach for quantitative analysis of the structural arrangements corresponding for each structural configuration. In a second step, a new approach for the selection of structural arrangements of machine tools is developed. This approach consists firstly in developing reduced models of considered machine tool structures. Then, we implement a parametric optimization in order to minimize the total mass of the mechanical structures of these machines while under the constraint of a target stiffness. This optimization is achieved by coupling MATLAB and ANSYS APDL. Finally, the classification of structural arrangements according to their performance highlights those most appropriate for the process of machining titanium aeronautical parts. This work contributes to the evolution of design methodologies for new machining machines.; Les exigences de productivité et de qualité dans l’industrie aéronautique imposent d’avoir des machines-outils optimisées en termes de précision, de cinématique et de dynamique. L’objectif des travaux de recherche menés est de proposer de nouvelles méthodologies de conception de machines-outils à haute rigidité pour l’usinage des pièces aéronautique en titane. Dans un premiers temps, la problématique du choix de la configuration structurale la plus adéquate au procédé d’usinage envisagé est traitée en proposant une méthode de synthèse et de sélection basée sur des critères qualitatifs. L’analyse des performances des différentes configurations structurales relatives aux critères qualitatifs adoptés permet de les classer. Les résultats obtenus ont permis d’aboutir à un ensemble restreint de configurations structurales de machines-outils adéquates au procédé d’usinage des pièces aéronautiques en titane. Pour compléter cette méthode, il est alors nécessaire de développer une approche d’analyse quantitative des arrangements structuraux relatifs à chaque configuration structurale. Dans un second temps, une nouvelle approche de sélection des arrangements structuraux de machines-outils est développée. Cette approche consiste tout d’abord à élaborer des modèles réduits des structures de machines-outils considérées. Ensuite, nous mettons en œuvre une optimisation paramétrique en vue de minimiser la masse totale des structures mécaniques de ces machines tout en respectant une contrainte de rigidité cible. Cette optimisation est réalisée par un couplage entre MATLAB et ANSYS APDL. Enfin, le classement des arrangements structuraux selon leurs performances met en évidence ceux les plus appropriés au procédé d’usinage des pièces aéronautiques en titane. Alors ces travaux participent à l'évolution des méthodologies de conception des nouvelles machines d'usinage.

Le patrimoine industriel du nord-est de la France a payé un lourd tribut lors du premier conflit mondial. Dans l’est de la Somme, traversé par la ligne de front pendant toute la guerre, de nombreuses entreprises industrielles ont été détruites ou détériorées. C’est le cas de la société anonyme Frédéric Ehrestmann & Cie, une industrie de machines-outils installée à Albert, dans la Somme, ville envahie en 1914 et au printemps 1918 par les Allemands et soumise à d’incessants bombardements. Dans son dossier versé aux Archives nationales par le tribunal interdépartemental de la Seine, chargé des contentieux, sont conservés des documents (formulaires de non-conciliation, rapports, mémoires, plans, photographies, etc.) qui donnent une bonne connaissance des dommages subis. Les trois usines, la fonderie, le matériel, la locomotive livrée en juillet 1914, les réquisitions, les approvisionnements sont successivement évoqués en fonction des différents sinistres. La question de la vente du matériel en 1915 puis de la reconstruction en 1917 d’une usine qui sera détruite l’année suivante sont l’occasion d’appréhender le fonctionnement, au cours du conflit, d’une entreprise voisine du front. Les explications données par les propriétaires sur leurs décisions et leurs choix sont un témoignage exceptionnel sur ce patrimoine industriel disparu et la vie professionnelle d’industriels au début du XXe siècle. The industrial fabric of north-eastern France paid a heavy tribute to the First World War. In the eastern part of the Somme, which was crossed by the front line throughout the duration of the war, many industrial sites were destroyed or badly damaged. One case is the firm of Frédéric Ehrestmann and brothers, a machine-tool manufacturer based at Albert, a city that was occupied by the Germans in 1914 and again in the spring of 1918 and which suffered heavy bombing throughout the war. A file on this factory presently held by the national archives at Pierrefitte, contains documents—official forms, written reports, plans, photos—which give a fairly complete account of the damage suffered. Three factory sites, a foundry, production equipment, a locomotive acquired in July 1914, requisitions, supplies… all are evoked following different losses. The question of the sale of equipment in 1915 and of the reconstruction of the factory in 1917 (destroyed again in 1918), throw light on the running of an industrial enterprise situated close to the front line. The explanations that the owners of the firm give concerning their decisions and choices constitute an exceptional record of an industry which has disappeared and of the professional life of industrialists in the early twentieth century.

The goal of this work is the control of relative position between two solids. To positioning, it is necessary to measure. In this thesis, we propose a conceptual analysis of existing measurement devices. Some of them evaluate position by following several coordinates. So we can determine error parameters from these acquisitions. From such measures, we have developed methods to identify parameters of analytical error model and to calculate the associated uncertainty. We have also developed a measurement instrument to realize simultaneous acquisition of the 6 position parameters of a solid. It is based on exploitation of length measuring instruments, implanted according to parallel architecture. The length measuring instruments conception was declined on several realizations with different condition of use. Currently, we reached an uncertainty of ±3 μm on a measure stroke of 600mm., L'axe conducteur de ce travail réside dans la maîtrise du positionnement relatif de deux solides. Pour positionner il faut mesurer. Dans ce travail, nous proposons une analyse conceptuelle des moyens de mesure existants. Certains permettent d'évaluer la position en suivant plusieurs coordonnées simultanément. Ainsi il est possible de "globaliser" l'acquisition. A partir de ce type de mesure, nous proposons des méthodes de dépouillement pour identifier les paramètres du modèle d'erreur, ainsi qu'un calcul de l'incertitude associée. Nous avons développé un principe de mesure permettant l'acquisition simultanée des 6 paramètres de position d'un solide, basé sur l'exploitation d'instruments de mesure de longueurs implantés suivant une architecture parallèle. La conception des instruments de mesure de longueurs a été déclinée sur plusieurs réalisations correspondant à des conditions de mise en oeuvre différentes. Nous sommes parvenus à obtenir une précision de ±3 μm sur une course de 600 mm.

Cet article est issu de la recherche comparative France-Japon en coopération entre LEST et JIL (Japan Institute of Labor-Tokyo).; International audience; Apart from its industrial dynamics, the Japanese machine-tool sector is characterized by a certainoriginality in its approach to the penetration of micro-electronic technology. Although it was at firstassociated with the technological phenomenon of the merging of mechanics and electronics, assymbolized by numerical control machine-tools, the concept of mechatronics, originating in Japan, hasgone far beyond a merely technological dimension. It serves to define the emergence, within a sector hitherto dominated by mechanical culture, of a new technical, sectorial and professional identity. It isundeniable that this concept has played — and continues to play — an essential mobilizing role in organizing, at different levels, the learning of the mechatronic skills underlying the construction of a newidentity.By opting for a societal approach, this article attempts to describe the specifically Japanese form of reasoning linked to the mechatronization of the machine-tool sector. Our approach has consisted insimultaneously identifying the actors and their modes of action, and characterizing the areas in which theyact. In particular, we have distingished between two learning areas, one linked to what may be called the «industrial area » (where companies structure their relationships through competition and cooperation), andthe other to the « skill area » in which salaried workers develop their relationship to skill acquisition.Our working hypothesis is that the prior structuring of these actors and areas strongly mediatizestechnological effects — in a way specific to each company — and conditions the learning process andconsequently the very contents of the new professionality; Au-delà de sa dynamique industrielle, le secteur machine-outil japonais se caractérise par une certaineoriginalité dans son approche par rapport à la pénétration de la technologie micro-électronique. Bienqu'associé d'abord au phénomène technologique de fusion entre la mécanique et l'électronique commele symbolise la MOCN, le concept de mécatronique, né au Japon, dépasse largement sa seuledimension technologique. Il vient précisément désigner l'émergence, au sein du secteur dominé jusque- là par la culture mécanique, d'une nouvelle identité technique, sectorielle et professionnelle. Il est indéniable que ce concept a joué — et continue à jouer— le rôle mobilisateur essentiel, pour organiser, à différents niveaux, l'apprentissage de la compétence mécatronique, sous-jacent à la construction d'une nouvelle identité.En optant pour une approche sociétale, cet article propose de décrire la forme — spécifique au Japon— de dynamique de l'apprentissage lié à la mécatronisation du secteur machine-outil. Notre démarche consiste simultanément à identifier les acteurs et leurs modes d'action, et à caractériser les espaces dans lesquels ils agissent. En particulier, nous distinguons deux espaces d'apprentissage, l'un renvoie à ce que l'on peut appeler l'espace industriel (où les entre prises structurent leurs relations à travers leurs actions de compétition et de coopération) et l'autre à l'espace de qualification dans lequel salariés développent leur rapport à la construction de la qualification.Notre hypothèse de travail est que la structuration préalable de ces acteurs et espaces médiatise fortement les effets technologiques — de façon spécifique à chaque société — , et conditionne le processus d'apprentissage et, par là, le contenu même de la nouvelle professionnalité.