FAQ

Métrologie 3D et contrôle

  1. On ne prend en compte que de la fidélité et de la justesse pour définir l'exactitude. Mais qu'en est-il de la sensibilité de la MMT ? Cette erreur est-elle négligeable en général ou faut-il l'additionner à l'erreur de mesure si on veut en tenir compte ?

    La sensibilité caractérise la capacité d'un instrument de mesure à détecter les faibles accroissements de grandeur. La sensibilité est le quotient d'accroissement d'un instrument de mesure par l'accroissement correspondant du signal d'entrée. Une machine à mesurer tridimensionnelle est d'autant plus sensible que ce quotient est élevé. Plus ce quotient est proche de 1, plus l'erreur systématique est faible. Il ne faut donc pas additionner la sensibilité à l'erreur de mesure car elle est déjà prise en compte dans l'erreur systématique.

  2. Faut-il obligatoirement une machine à mesurer tridimensionnelle pour vérifier le tolérancement 3D d'une pièce ?

    La machine à mesurer tridimensionnelle est actuellement le meilleur moyen pour vérifier le tolérancement 3D d'une pièce car elle permet de construire des éléments théoriques tels que les références spécifiées et les éléments de situation des zones de tolérances comme le préconise la cotation iso. La MMT permet d'établir une gamme de mesurage pour vérifier la conformité de la pièce. Ce mesurage est effectué dans un local en dehors de la ligne de fabrication. Par contre, pour le contrôle bord de ligne nécessaire pour surveiller les dérives des paramètres du moyen de production, la MMT n'est pas appropriée, on utilise des montages de contrôle dont les instructions d'utilisation sont données sur des fiches de contrôle.

  3. Comment mesure-t-on la planéité associée à 2 plans décalés ?

    Le symbole planéité ne peut pas être utilisé sur deux plans décalés. La bonne écriture est une tolérance de localisation sans référence avec un 2x au-dessus du cadre et une dimension théorique exacte pour définir la distance entre les deux plans. En métrologie, la pièce sera déclarée conforme si tous les points palpés sont à l'intérieur de deux zones de tolérances, de largeur la valeur de la tolérance, distants de la dimension théorique exacte. Si le logiciel de métrologie ne dispose pas d'une macro pour vérifier cette spécification, une solution consiste à associer un plan des moindres carrés à l'une deux surfaces et vérifier que le défaut de forme de cette surface est inférieur à la tolérance. Il faut ensuite construire un plan parallèle à ce plan distant de la valeur théorique exacte et demander au logiciel de calculer l'ensemble des distances des points de l'autre surface palpée par rapport au plan construit. La valeur maxi de ces distances doit être inférieure à la tolérance divisée par deux.

  4. Quelles sont les informations que l'on doit mettre sur une fiche de contrôle ? Faut-il mettre de la cotation ISO ?

    Pour les contrôles bord de ligne, les opérateurs-régleurs ont pour tâches de surveiller le réglage de la machine, ils ont pour cela comme moyens, des instruments de mesure tels que calibres à coulisse, micromètres, jauges de profondeur, montages de contrôle... Sur la fiche de contrôle n'apparaissent que des paramètres mini-maxi définis par le préparateur en fonction du tolérancement. Ainsi, le tolérancement 3D ne doit pas apparaître sur les fiches de contrôle. Il sera mesuré dans le laboratoire de métrologie. En conclusion, la cotation ISO n'est pas représentée sur les fiches de contrôle. Les fiches de contrôle permettent le suivi du réglage de la machine dans le temps.

  5. La MMT que j'utilise affiche des résultats au micron près. Puis-je dire que la précision de ma machine est de 1 micron ? sinon comment puis-je définir sa précision ?

    On ne peut pas dire que la précision de la MMT soit de 1 micron. Il s'agit de sa résolution. La précision de la MMT est son aptitude à donner un résultat de mesurage très proche de la valeur vraie du mesurande. Un instrument de mesure est précis s'il est juste et fidèle. La norme NF X07-001:1994 préconise d'utiliser le mot exactitude au lieu de précision qui est reste une notion qualitative. L'exactitude de la MMT est caractérisé par l'erreur de mesure, somme de l'erreur systématique caractérisant la justesse et de l'erreur aléatoire caractérisant la fidélité. Il faut pour cela mesurer au moins 30 pièces pour avoir une bonne appréciation de ces deux erreurs.

  6. Pourriez-vous me dire si la règle qui consiste à choisir un instrument de mesure 10 fois plus précis que la spécification à mesurer est toujours vrai ? Par exemple, si j'ai une tolérance de 0,1 mm est-ce que je peux dire qu'un pied à coulisse numérique à 1/100 convient ?

    La règle qui consistait à choisir un instrument de mesure 10 fois plus précis que l’IT de la caractéristique à contrôler a été abandonnée car elle n’était pas réaliste. De plus, elle conduisait à choisir des instruments de mesure très couteux. La règle actuelle est de choisir un instrument de mesure en fonction de l'incertitude de mesure qui doit être inférieure ou égale à la tolérance de la spécification à contrôler divisée par 5. En carrosserie, on choisit un instrument de mesure seulement 4 fois plus précis que l’IT de la caractéristique contrôlée. Pour une tolérance de 0,1 mm, un pied à coulisse mécanique de 1/50 peut donc convenir, un pied à coulisse numérique de 1/100 d'autant plus. Il faut vérifier ensuite que le coefficient d'aptitude du moyen de contrôle (CMC) est supérieur ou égal à 4 pour conclure que le moyen de contrôle est capable.

  7. J'ai un plan coté selon la norme ISO 2768 - mk affectant des tolérances en fonction de la longueur des cotes. Est-ce que cette norme s'applique aussi aux cotes encadrées ? Faut-il les contrôler ?

    Cette norme s'applique exclusivement aux dimensions linéaires et angulaires. Elle ne s'applique pas aux dimensions dont les tolérances font référence à d'autres normes de tolérances générales, aux dimensions précisées entre parenthèses et aux dimensions théoriques exactes (TED). Il ne faut donc pas attribuer une tolérance de la norme ISO 2768 aux cotes encadrées. Une TED ne se contrôle pas. Une TED est toujours associée à un cadre de tolérance. Il faut contrôler la tolérance géométrique.

  8. Je voudrais avoir si lorsque je mesure un diamètre avec un pied à coulisse mécanique d'une précision de 1/50 ème, je peux donner comme résultat 20,11 si le trait est au milieu entre 20,10 et 20,12 ?

    La résolution d'un instrument de mesure est la plus petite différence d'indication qui peut être perçue de manière significative. Pour un pied à coulisse d'une résolution de 1/50 ème, cette plus petite différence est de 0,02 mm. Il n'est donc pas correct de donner des résultats de mesurage au centième avec un instrument de mesure dont la résolution vaut le double. Si le trait est entre 20,10 et 20,12, l'appréciation de la valeur lue dépend de la sensibilité de l'oeil et le résultat du mesurage doit être l'une de ces deux valeurs choisies par l'opérateur.

  9. Comment définit-on l'axe réel d'un alésage en métrologie 3D ? Existe-il une procédure normalisée ?

    Il n'existe pas de procédure normalisée. En métrologie 3D, l'axe réel est le lieu des centres des cercles des moindres carrés obtenus en palpant dans des sections droites. Pour définir ces sections droites, il faut préalablement palper des points sur toute la hauteur de l'alésage et associer un cylindre des moindres carrés. Les sections droites sont alors définies perpendiculaires à l'axe de cylindre. En général, on choisit 3 sections si la hauteur de l'alésage le permet afin d'identifier son défaut de rectitude.

  10. Pouvez-vous me dire ce qu'est une référence simulée ? Quelle est la différence avec une référence spécifiée ?

    Une référence simulée est un élément réel qui représente une référence spécifiée en métrologie. Par exemple, un plan tangent du côté libre de la matière peut être matérialisé par un marbre. La référence spécifiée est un plan parfait sans défaut, le marbre a en général un défaut de forme de quelques microns, il n'est donc pas parfait, on l'appelle donc référence simulée. En résumé, une référence simulée est une représentation réelle de la référence spécifiée en métrologie. Pour lire une spécification, on utilise le mot spécifié, en métrologie on le remplace par spécifié.

  11. Qu'appelle t-on la chaîne d'étalonnage ? S'agit-il de la règle des 5 pour choisir l'instrument de mesure ou de l'étalonnage de l'instrument de mesure en lui-même ?

    La chaîne d'étalonnage est la liste des différents étalons avec les relations qui les relient. Cette chaîne permet de faire un lien entre les étalons de travail (cales et barres étalons) et l'étalon international défini par la distance parcourue par la lumière dans le vide pendant 1/299 792 458 seconde. La règle des 5 permet de choisir un instrument de mesure en fonction de la tolérance de la pièce à contrôler et de choisir l'instrument d'étalonnage de l'instrument de mesure. Elle s'applique également à l'étalon secondaire qui permet d'étalonner l'instrument d'étalonnage et ainsi de suite jusqu'à l'étalon international. En résumé, la règle des 5 permet de lié l'instrument de mesure à l'étalon international selon la chaîne d'étalonnage.

  12. Pouvez-vous me dire pourquoi on étalonne le palpeur de la MMT sur une sphère de palpage au lieu de saisir directement le diamètre fourni par le fabricant. On pourrait tout simplement mesurer le diamètre du palpeur avec un micromètre ?

    Tout instrument de mesurage doit être étalonné avant d'effectuer des mesures y compris les MMT. L'étalonnage du palpeur consiste à palper une sphère de palpage dont le centre devient l'origine du repère des mesures. Si le palpeur comporte plusieurs stylets, l'étalonnage doit être réalisé pour chacun des stylets. Les stylets étant démontables, cette opération d'étalonnage est un préalable au mesurage de pièces. On ne mesure pas directement le diamètre du palpeur avec un micromètre tout simplement pour tenir compte du temps de déclenchement de la tête de mesure qui n'est pas négligeable. Le diamètre calculé à l'issue du palpage de la sphère d'étalonnage est toujours plus petit que le diamètre réel mesuré avec un micromètre. L'écart est d'autant plus grand que le stylet est éloigné du palpeur notamment si on utilise une rallonge.

  13. J'ai une référence A sous une localisation de deux trous de douilles avec 2x au dessus. Il y a une cote encadrée de 101,23 entre les deux axes. Est-ce que les deux axes références doivent être obligatoirement construits à 101,23 l'un de l'autre car l'entraxe réel ne sera jamais à cette valeur ?

    Les deux axes doivent être construits en position théorique exacte. Il faut construire deux droites parallèles distantes de 101,23 à partir des deux trous dont les axes réels ne sont ni parallèles ni distants de 101,23. La méthodologie de construction des références est définie dans notre formation ALPHATOM sur la métrologie 3D et le contrôle.

  14. Je pensais que la sensibilité, la fidélité et la justesse permettaient de qualifier suffisamment la précision d'un instrument de mesure mais deux autres termes répétabilité et reproductibilité sont utilisées pour caractériser les MMT. Pourriez-vous m'expliquer la différence ? est-ce que ces 2 nouveaux termes s'appliquent à tout instrument de mesure ?

    La sensibilité, la fidélité et la justesse sont des caractéristiques intrinsèques à l'instrument de mesure. A ne pas confondre avec la répétabilité et la reproductibilité qui caractérisent les résultats de mesure et qui prennent en compte des conditions de mesure. En fait, la sensibilité, la fidélité et la justesse tiennent compte d'1M : Le Moyen de mesure (pied à coulisse, micromètre, MMT), la répétabilité et la reproductibilité prennent en compte les 6M (Moyen de mesure, Matière, Milieu, Méthode, Main d'oeuvre, Mesure). Tous ces termes sont complémentaires, ils permettent d'identifier ce qui dépend uniquement de la précision de l'instrument de mesure des conditions dans lesquelles on l'utilise.

  15. Peut-on contrôler une cote de 15,21 +/-0,02 avec un pied à coulisse à 1/50 ème ?

    On peut toujours contrôler une cote de 15,21 +/-0,02 avec un pied à coulisse à 1/50 ème. Il faut néanmoins vérifier que le coefficient d'aptitude du moyen de contrôle C soit supérieur ou égal à 4. A noter que la valeur de C ne dépend pas de la résolution du pied à coulisse.

 
 
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