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Les meilleures conditions de mesure avec un MMT (Machine de Mesure Tridimensionnelle)

machine de mesure tridimensionnelle MMT
Dossier
Par Michaël le 06 janvier 2020

Les machines de mesure tridimensionnelle sont devenues incontournables dans diverses industries, dont la mécanique automobile. Ce genre de technologie permet de déterminer les coordonnées des points mesurés sur une pièce mécanique. Ainsi grâce à la machine, il s'avère plus facile de comparer numériquement une grandeur connue à une grandeur mesurée. Le choix d'utiliser une MMT plutôt qu'une autre dépendra essentiellement des besoins des utilisateurs. En effet, il faut distinguer les MMT pour pièces microtechniques, les MMT portables et les MMT optiques. Ces dernières sont notamment couplées à un capteur qui intègre une double caméra externe, ce qui facilite la prise des mesures 3D.

Quels sont les composants d'une MMT ?

Une machine de mesure tridimensionnelle est composée d'une table de support où sera posée la pièce à mesure. Comptez également sur des guidages d'axes des règles graduées qui se déclinent sous la forme de trois liaisons glissières. La machine comprend une télécommande numérique et un système de palpage optique ou tactile. D'ailleurs pour répondre aux besoins des utilisateurs, les MMT se déclinent en quatre types d'architectures : les portiques, les MMT à bras horizontal ou trusquins, les ponts et les cols de cygne. Ces dernières incluent une table mobile (axe Y), un montant mobile (axe X) ainsi qu'une broche (axe Z).

Quels sont les différents types capteurs ?

Pour palper la pièce auto à mesure, la MMT a recours aux capteurs qui émettent le signal de détection. D'ailleurs, il faut distinguer trois types de capteurs : le capteur à déclenchement qui est utile pour la prise de points individuels, le capteur mesurant pour mesurer les points en continu ainsi que le capteur optique qui permet d'analyser l'image. Pour une meilleure orientation des capteurs, il est possible d'y intégrer une tête de mesure fixe ou une tête de mesure orientable, pour plus d'informations sur ces machines, vous pouvez vous référer aux sites des fabricants comme Baty France. L'enseigne propose effectivement des machines de mesure de haute précision 2D et 3D pour toutes les utilisations, dont la fabrication de pièces auto.

machine de mesure tridimensionnelle automobile

Comment mesurer dans de bonnes conditions ?

Pour des résultats fiables avec une MMT, il faut que les mesures soient réalisées dans les meilleures conditions. Lorsqu'on utilise ce genre de machine, le terme « palper » est d'usage. Donc, pour que la palpation soit effectuée dans les meilleures conditions, l'attention doit être portée sur les règles graduées électriques ou optiques. De ces règles dépend la position du bras articulé qui prendra les mesures de la pièce auto. Attention ! Toutes les précautions doivent être prises pour éviter que la pièce soit déformée. D'ailleurs, s'il s'avère que la pièce présente de très faibles dimensions, il est préférable de recourir à une MMT adaptée et dont les forces de palpage sont très faibles. Les principaux facteurs qui peuvent engendrer des erreurs de palpage sont les vibrations et la température.

Comment maîtriser la température durant le processus de palpage ?

Pour réaliser les mesures, l'environnement dans lequel est placée la MMT doit être stable. La moindre variation de température pourrait fausser les mesures. En effet, la chaleur peut avoir des répercussions sur le fonctionnement des composants de la MMT. Les repères peuvent être faussés à cause des frottements anormaux engendrés par la dilatation ou la contraction des pièces qui composent la MMT. Donc, pour éviter les erreurs de palpage, l'usage du thermomètre est plus qu'indiqué. L'utilisateur devra tenir compte des plages de température favorables à l'utilisation de la machine : 17 °C et 25 °C. Sur les modèles plus sophistiqués, les plages de température sont nettement plus larges : de 15 à 40 °C.

Comment prévenir les vibrations pendant la mesure ?

Outre la température ambiante, la moindre vibration risque de fausser les mesures. En effet, durant toute la durée du processus de palpage, les différents éléments doivent rester en place : la pièce à palper, le plateau sur lequel il est posé, le bras de mesure. Donc pour éviter les vibrations, il est d'usage de bien positionner ces divers éléments avant de lancer la machine. Même une infime vibration risque de fausser les axes. Quoi qu'il en soit, la MMT doit être placée dans un environnement sécurisé. Et si vous deviez utiliser une MMT portable, pensez toujours à vérifier sa stabilité ainsi que l'isolation pneumatique avant de lancer les mesures. Même si la machine est posée sur un support plat et stable comme le béton, les risques de vibrations sont toujours à craindre.

Comment optimiser la productivité sur les machines de mesure tridimensionnelles ?

Dans le but d'améliorer la productivité des MMT, des innovations s'opèrent au niveau des logiciels. Certes, des programmes standards sont fournis avec les machines, néanmoins, la fabrication des engrenages ainsi que des pièces automobiles requiert des logiciels spécifiques. Ces technologies sont ainsi programmées pour paramétrer le processus de palpage afin de gagner du temps. Et comme la durée de vie des MMT est d'une dizaine d'années, les nouvelles versions des logiciels seront souvent sollicitées.

Il existe aussi des applications non répétitives comme le prototypage rapide ainsi que la rétro-ingénierie. Ces derniers sont surtout recommandés pour les MMT portables, car ils assurent une souplesse d'utilisation, et ce, même si les conditions de mesure sont particulièrement contraignantes. Par ailleurs, les MMT portables sont relativement moins onéreuses que les MMT classiques. Toutefois, les versions portables fonctionnent manuellement, ce qui requiert une extrême précision de manœuvre de la part de l'utilisateur.

Quelles sont les normes en vigueur pour les MMT ?

Quelles que soient leur marque ou leurs fonctionnalités, les MMT doivent être conformes à la norme ISO 10360. Bien évidemment, les spécifications ISO sont souvent sujettes à des révisions et les terminologies utilisées sont également susceptibles de changer. Il est donc important de préciser que toutes les MMT qui ont été fabriquées à compter du 1er janvier doivent être réceptionnées suivant les normes ISO 10360-2 2009 et 10460-5 2010. La première est relative à la spécification géométrique des produits ainsi qu'aux essais nécessaires pour la réception et pour la vérification des MMT qui sont requis pour mesurer les dimensions linéaires. Quant à la norme ISO 10360-5 2010, elle concerne surtout les MMT qui ont recours aux systèmes de palpage de type stylet simple ou multiple.