Qu’est-ce qu’une machine à mesurer les contours ?
Les machines à mesurer les contours sont des appareils utilisés pour tracer le contour d’un objet et enregistrer, analyser et mesurer sa forme avec précision.
Parmi les machines à mesurer les contours, celles qui tracent directement la surface de l’objet à mesurer à l’aide d’un stylet et qui enregistrent avec précision le mouvement du stylet sont appelées machines à mesurer par contact. En revanche, celles qui tracent la surface en captant la lumière réfléchie par la surface, par exemple à l’aide d’un laser, sont appelées machines de mesure sans contact.
Si les machine à mesurer les contours sans contact sont relativement faciles à utiliser, leur inconvénient réside dans le fait que l’état de la lumière réfléchie varie fortement en fonction du matériau et des propriétés de la surface de l’objet. C’est pourquoi les machines à contact, qui ne sont pas affectées par ces conditions, sont largement utilisées.
Utilisations des machines à mesurer les contours
Les machines à mesurer les contours sont largement utilisées, principalement pour le développement, la production et le contrôle de la qualité des produits métallurgiques. Elles peuvent également être utilisées pour des mesures automatiques sur la ligne de production en programmant une série d’opérations de mesure.
Il convient de noter qu’en raison du risque de rayure de la surface d’une machine à mesurer les contours de type palpeur, l’inspection est souvent effectuée sur la base d’un échantillonnage pour les produits dont la qualité de l’apparence est importante. Comme les machines à mesurer les contours peuvent mesurer avec précision des formes et des dimensions à un pas fin, elles peuvent également être utilisées pour la rétroconception.
Principe des machines à mesurer les contours
Cette section décrit le principe des machines à mesurer les contours par contact, largement utilisées. Les machines de mesure de profil par contact se composent d’un détecteur qui se déplace horizontalement et d’un stylet qui se déplace de haut en bas en décrivant un grand arc de cercle.
La forme du contour peut être tracée en enregistrant constamment les coordonnées de la pointe du stylet à l’aide d’une échelle numérique, la coordonnée X provenant du mouvement horizontal et la coordonnée Y de la position verticale du stylet. Il convient de noter que le bras auquel le stylet est attaché se déplace de haut en bas selon un mouvement en arc de cercle.
Cela signifie que la pointe du stylet suit également la forme de l’objet à mesurer dans un mouvement d’arc de cercle. Par conséquent, pour tracer les coordonnées XY avec précision, l’erreur dans la direction X causée par le mouvement en arc de cercle doit être compensée. De même, si l’échelle numérique utilisée pour mesurer le mouvement vertical du stylet ne peut mesurer que le mouvement linéaire, un mécanisme est nécessaire pour convertir le mouvement en arc de cercle en mouvement linéaire.
Un positionnement précis est important pour les détecteurs, c’est pourquoi des vis à billes et des moteurs pas à pas sont utilisés pour ce mouvement. Dans les machines de haute précision, les composants électriques tels que l’alimentation et la carte de commande sont généralement séparés dans un boîtier externe afin de minimiser les effets de la dilatation thermique.
Autres informations sur les machines à mesurer les contours
1. Angle de suivi des machines à mesurer les contours
Les machines à mesurer les contours sont équipées d’un stylet à leur extrémité. Le stylet est monté verticalement sur le bras et ne peut pas mesurer à angle droit.
L’angle auquel le profilomètre de contour peut mesurer est appelé angle de suivi, qui se réfère respectivement aux directions ascendante et descendante. L’angle de suivi dépend de la forme du stylet, qui a ses propres limites dans les directions ascendante et descendante.
Si le stylet a une forme conique ou symétrique, les angles de suivi en montée et en descente sont égaux. En revanche, si le stylet a une forme asymétrique, les angles de suivi dans les directions ascendante et descendante changent, il faut donc faire attention. L’angle de suivi dépend également de la vitesse et de la force de mesure, et plus la vitesse de mesure est élevée, plus il est difficile de suivre une pente raide.
2. Inspection quotidienne des machines à mesurer les profils
Les machines de mesure de profil par contact sont sujettes à l’usure car la pointe du stylet est en contact avec la surface à mesurer. Même si l’usure est minime, elle est affectée par l’hystérésis et d’autres changements au fil du temps dus à une utilisation répétée.
Des inspections régulières sont donc nécessaires, mais une maintenance fréquente à grande échelle n’est pas pratique en termes d’heures de travail et de coûts. C’est pourquoi, dans le cadre d’une inspection de routine, les fonctions importantes et les points liés aux performances sont simplement corrigés.
Les inspections quotidiennes des machines à mesurer les contours consistent principalement à vérifier et à corriger les trois points suivants
- Précision des valeurs mesurées
Les mesures sont effectuées par rapport à un étalon de référence calibré, tel qu’une cale étalon, et tout écart entre la valeur calibrée et la valeur mesurée réelle est corrigé. - Niveau d’usure de la pointe du stylet
Lors de la mesure d’un pas de valeur, par exemple, la pointe du stylet s’enfonce en fonction de l’usure du stylet, ce qui entraîne un léger écart entre la forme réelle et la forme mesurée. Sur la base de cet écart, l’usure est calculée et compensée. - Équivalence entre les mesures en montée et en descente
Mesurez des géométries symétriques, telles que des jauges à broches ou des billes d’acier de précision, et corrigez la distorsion entre les côtés gauche et droit de la géométrie mesurée de manière à ce qu’ils soient équivalents.
Dans la plupart des cas, ces deux corrections sont automatiquement calculées par le logiciel à partir des valeurs mesurées. Il est donc important de gérer l’utilisation du système afin de ne pas oublier les inspections quotidiennes. De plus, si l’industrie automobile et les normes de gestion de la qualité telles que IATF 16949 ou ISO 9001 doivent être acquises et maintenues, des travaux d’étalonnage traçables doivent également être effectués régulièrement.