Qu’est-ce qu’une machine à mesurer tridimensionnelle ?
Les machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) sont des machines de mesure qui saisissent les différentes informations de forme d’une pièce sous forme d’informations de position tridimensionnelles et permettent de la saisir en trois dimensions.
La forme d’un composant est mesurée en trois dimensions en l’exprimant en termes de distance par rapport à un point de référence dans les axes X, Y et Z qui sont mutuellement perpendiculaires. Par exemple, elle peut mesurer des formes qui ne peuvent pas être mesurées avec des pieds à coulisse, comme les rayons d’angle de certains moules.
Outre la prise de dimensions, le logiciel analyse les informations de position tridimensionnelle pour déterminer la relation de position entre les différentes pièces, la forme du contour et les tolérances géométriques. Si la forme est numérisée sous forme d’informations tridimensionnelles par le biais de mesures, diverses analyses peuvent être effectuées en post-traitement.
Les mesures effectuées par les MMT appartiennent généralement à la catégorie des mesures de précision. Les mesures de précision sont effectuées dans une pièce à température contrôlée afin d’éviter les erreurs dues à la dilatation de la température. En général, la température est souvent contrôlée à 20°C.
Le produit à mesurer doit également rester à la température de mesure pendant une durée suffisamment longue. Des compétences spécialisées sont parfois nécessaires pour obtenir des résultats corrects en trois dimensions.
Utilisations d’une machine à mesurer tridimensionnelle
Les MMT sont principalement utilisées pour mesurer la forme de pièces automobiles, par exemple. Elles sont également utilisées pour mesurer les dimensions des moules utilisés pour fabriquer les produits ainsi que les produits eux-mêmes.
Elles peuvent également être utilisées pour vérifier si une pièce a été fabriquée conformément aux dessins de conception en comparant la forme conçue à l’aide d’un système de CAO 3D, etc. Cette méthode d’investigation est connue sous le nom de rétro-ingénierie. Il est également possible de numériser les formes de pièces provenant de produits d’autres entreprises, pour lesquelles aucun dessin n’est disponible, sous forme de modèles tridimensionnels.
Il est possible de déterminer non seulement les longueurs simples, mais aussi les angles et les tolérances géométriques. Les MMT sont également utiles pour mesurer des formes qui ne peuvent pas être mesurées avec des pieds à coulisse ou des micromètres, comme les rayons d’angle arrondis.
Traditionnellement, les MMT à contact constituent le pilier des MMT, mais ces dernières années, de nombreuses MMT sans contact ont été mises au point. Bien que celles à contact aient une précision et une fiabilité de mesure élevées, elles nécessitent une technologie avancée et présentent plusieurs limites. Ce point est expliqué ci-dessous.
Principe des machines à mesurer tridimensionnelles
Il existe deux types de MMT, à contact et sans contact, dont le principe est très différent.
1. Les machines à mesurer tridimensionnelles à contact
Dans les MMT à contact, un élément de mesure appelé stylet est mis en contact direct avec l’objet à mesurer et enregistre les informations de position des coordonnées du point. Cette méthode est utilisée depuis longtemps et, si elle est appliquée correctement, elle permet d’obtenir des mesures fiables. Le stylet est en céramique ou en rubis, et ne subit pratiquement aucune dilatation thermique sous l’effet de la température.
Le stylet est mis en contact avec l’objet, de sorte que si l’objet à mesurer est un produit mou tel que le caoutchouc, la force de contact peut provoquer une déformation. Comme il y a contact, il est également possible de rayer la surface de contact. De plus, les formes R plus petites que le diamètre de la pointe du stylet ne peuvent pas être mesurées correctement.
2. Les machine à mesurer tridimensionnelles sans contact
Les MMT sans contact enregistrent la forme tridimensionnelle du lieu de l’objet à mesurer en faisant briller un laser ou un dispositif similaire sur l’objet à mesurer. Comme elles sont sans contact, la pièce à mesurer n’est pas endommagée. La demande a augmenté ces dernières années, car les mesures peuvent être effectuées en peu de temps.
L’un des inconvénients des mesures par contact est la longueur du temps de mesure, car les informations de position tridimensionnelle sont enregistrées en faisant entrer en contact le stylet avec chaque point de mesure, un par un. En général, les mesures par contact sont considérées comme plus précises et plus fiables que les mesures sans contact.
Toutefois, les progrès technologiques permettent de garantir que les mesures sans contact sont aussi précises et fiables que les mesures avec contact. Par rapport au type de contact, qui nécessite une technologie relativement avancée, le type sans contact peut être mesuré sans qu’il soit nécessaire d’avoir des compétences. Ils doivent être utilisés de différentes manières en fonction de l’objectif de la mesure.
Les deux types de mesure, avec ou sans contact, utilisent une technologie avancée de traitement de l’image pour permettre une variété d’analyses. Les résultats des analyses peuvent également être affichés sous forme de modèles tridimensionnels pour faciliter la compréhension visuelle.
Autres informations sur les machines à mesurer tridimensionnelles
1. Avantages des machine à mesurer tridimensionnelle
L’avantage des MMT est qu’elles peuvent mesurer des formes complexes, des contours et des tolérances géométriques qui ne peuvent être mesurés à l’aide d’instruments de mesure tels que les pieds à coulisse et les micromètres. Même les pièces de grande taille peuvent être mesurées. Dans le cas des machines à mesurer par contact en particulier, le maniement nécessite une certaine habileté, mais il est également possible de faire en sorte que la machine mesure automatiquement la nuit au moyen d’une mesure programmée.
2. Inconvénients des machines à mesurer tridimensionnelles
Les MMT présentent l’inconvénient d’être volumineuses, de nécessiter un espace d’installation important et d’être plus difficiles à manipuler que d’autres instruments de mesure. Bien que le type sans contact soit relativement facile à manipuler, il peut être impossible d’effectuer des mesures si l’objet à mesurer présente une surface miroir ou une surface brillante telle qu’un placage. Le prix relativement élevé de l’équipement doit également être pris en compte lors de l’introduction du système.