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Jean-Paul MATHIEN : Ingénieur à la section Métrologie dimensionnelle du Laboratoire National d’Essais (LNE)
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Lire l’articleINTRODUCTION
Pour les machines à mesurer, comme pour tout autre moyen de mesure, il a été élaboré progressivement des méthodes et des moyens permettant d’en déterminer les erreurs géométriques et d’en vérifier le performances métrologiques.
L’ensemble de cet article est orienté sur les machines à mesurer par coordonnées (MMT, machines à mesurer tridimensionnelles). Les méthodes et les moyens décrits pourront être également appliqués aux machines de mesure uni- et bidirectionnelles.
Les paragraphes 2 et 3 s’adressent particulièrement aux utilisateurs de MMT. Ils développent l’état de l’art pour vérifier les performances métrologiques de la machine (contrôle de réception et surveillance périodique).
À l’inverse, le paragraphe 4 permet aux constructeurs et aux services de maintenance de faire le point sur l’ensemble des moyens à leur disposition pour déterminer les diverses erreurs géométriques.
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Vérification des performances métrologiquesArticle inclus dans l'offre
"Mesures mécaniques et dimensionnelles"
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1. Remarque préliminaire : les dilatations
La MMT et le produit que l’on mesure subissent des dilatations et des déformations lorsque leur température évolue.
Si la forme du produit est simple, il se dilate lorsque sa température augmente, avec une inertie variable selon sa surface d’échange.
La MMT, dont la construction est souvent faite de l’assemblage d’éléments en matériaux divers, se dilate, d’une part avec une inertie différente de celle du produit et d’autre part se dilate en se déformant car une variation thermique est rarement homogène dans l’ensemble du volume de la machine.
Lorsque la régulation thermique de la salle où est implantée la machine n’est pas compatible avec les performances attendues, cela induit des phénomènes dont le plus grave semble être la dégradation rapide et importante des qualités géométriques de la MMT, pouvant conduire à éliminer des pièces correctes ou à accepter des pièces mauvaises.
Rappelons qu’une pièce en acier de 1 m de longueur se dilate de 11,5 µm lorsque sa température augmente de 1 oC.
Les conditions thermiques minimales de la salle sont souvent indiquées par le constructeur.
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Une MMT dont les erreurs maximales d’indication sont de l’ordre de ± (4 µm + 4 · 10–6 · L ) nécessite une salle avec les spécifications suivantes :
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20 oC ± 2 oC
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variation de la température dans le temps : 0,5 oC/h et 0,8 oC/8 h,
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gradient thermique dans l’espace : 0,5 oC/m.
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Une MMT de métrologie dont les erreurs maximales d’indication sont de l’ordre de ± (1 µm + 1,5 · 10–6 · L ) nécessite une salle avec les spécifications suivantes :
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20oC ± 1 oC
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variation de la température dans le temps : 0,2 oC/h et 0,5 oC/8 h,
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gradient thermique dans l’espace : 0,3 oC/m.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - Foundations of mechanical accuracy. - The Moore Special Tool Company. (1970).
-
(2) - KNAPP (W.), TSCHUDI (U.), BUCHER (A) - Metrology Standards News. Comparison of different artefacts for interim coordinate measuring machine checking. - A report from Swiss Standards Committee. Collection Precis, Butterworth-Heinemann (1991).
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(3) - The machine checking gauge. User’s guide. - Notice technique Renishaw.
-
(4) - SCHATZ (B.) - Étude d’un étalon tridimensionnel pour la vérification des MMT. - Revue Pratique de Contrôle Industriel no 143 (1988).
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(5) - OIML - – Document international no 10 – Conseils pour la détermination des intervalles de réétalonnage des équipements de mesure utilisés dans les laboratoires d’essai (1984).
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(6) - SCHATZ (B.) - Contrôle des angles. - R 1300,...
ANNEXES
BACHMANN (J.) - Contribution à la propagation des incertitudes dans les gammes de mesure des machines à mesurer par coordonnées. - Université d'Aix-Marseille 2. Faculté des Sciences (2003).
BLUTEAU (H.) - Contribution à l'amélioration de la qualité des mesures sur machines à mesurer tridimentionnelles, surveillance, diagnostic et correction des défaillances - (1999).
HAUT DE PAGE2.1 AFNOR Association Française de Normalisation
NF E 10-101 (2.88), Méthodes de mesurage dimensionnel. Deuxième partie. Écarts de rectitude
NF EN ISO 14253-1 (3.99), Spécification géométrique des produits (GPS). Vérification par la mesure des pièces et équipements de mesure. Partie 1 : règles de décision pour prouver la conformité ou la non-conformité à la spécification
FD...
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