De nos jours, la robotisation de l’usinage du bois par enlèvement de matière reste une tâche compliquée et peu répandue. Cela revient également aux contraintes non négligeables auxquelles est soumise l’utilisation d’un robot industriels (dit aussi anthropomorphe ou polyarticulé). Celles-ci concernent en particulier les opérations qui demandent une grande précision et une certaine agilité. En effet, les efforts exercés sur les articulations du robot et sur l’outillage se heurtent à une rigidité naturelle insuffisante des robots polyarticulés. Ce qui fait perdre la machine ses performances en termes de rendement et efficacité et dégrade la qualité de l’usinage. De plus, les propriétés variables du matériau bois ne fait pas du robot polyarticulé le candidat idéal pour des procédés d’usinage par enlèvement de matière. Pour répondre à cette problématique nous cherchons, à travers cette thèse, à améliorer l’usinage du bois robotisé en prenant en compte les difficultés technologique majeures : Rigidité naturelle, Qualité dimensionnelle d’usinage et efforts de coupe et interaction entre eux. Ainsi les difficultés liées à l’anatomie du bois : Hétérogénéité, anisotropie, texture fibreuse et les singularités. Pour solutionner cette problématique nous avons utilisé une machine-outil à commande numérique (CNC) et un robot anthropomorphes ®Kuka équipé d’un moteur d’usinage à grande vitesse. Nous avons instrumenté notre banc expérimental par une chaine de mesure d’effort et une table à mesurer numérique pour quantifier les erreurs dimensionnelles des profils usinés. Trois matériaux du bois sont usinés : Feuillu (Hêtre), résineux (Sapin) et bois dérivé (MDF). Les résultats obtenus démontrent qu’il existe une relation de proportionnalité directe entre les efforts de coupe et la dégradation de la qualité dimensionnelle, et cela indépendamment de la machine utilisée. Plus les forces appliquées pour enlever la matière sont élevées, plus les performances de suivi de trajectoire de l’effecteur diminuent. En termes de stabilité du système, les mesures ont révélé que plus l’outil usine loin de la base du robot, plus les efforts de coupe fluctuent et plus la qualité dimensionnelle se dégrade. Ceci s’accentue lorsque l’hétérogénéité et la densité du matériau sont élevées. Par conséquent, le robot est moins stable et ses performances en terme de répétabilité en production série se dégradent. Les fluctuations des efforts et la dégradation de la qualité dimensionnelle s’intensifient en changeant le mode de coupe. Les efforts de coupe se multiplient par 8 lorsque l’outil usine perpendiculairement aux fils du bois. Le cas des singularités liées au matériau est abordé. En effet, les mesures dévoilent un saut rapide et brusque des efforts qui se multiplie par 3 lorsque l’arête coupante traverse un nœud. Ceci engendre, par conséquent, des éclats et des fissures au niveau de la matière et dégrade l’orthogonalité de la coupe. La variation des vitesses d’avance du robot de 4m/min à 9m/min en usinage du hêtre a abouti à un endommagement au niveau de la surface usinée sous la forme d’ondulations et d’éclats de matière dues aux déviations de la trajectoire d’outil. Les mêmes expériences de variation des vitesses d’avance du robot sont réalisées sur d’autres essences comme le mélèze (résineux) et le chêne (feuillu) pour étudier la qualité d’usinage. Les résultats trouvés sont similaires à ceux obtenus précédemment (des éclats de matière, des déviations de trajectoire d’outil et des fissures).