Machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) : but, fonctionnement et applications industrielles

Les conceptions de produits étaient assez simples au début du 20e siècle, et les concepteurs étaient flexibles avec les exigences de précision et de tolérance dimensionnelle. En conséquence, les ateliers d'usinage n'avaient aucun problème à fabriquer des pièces en utilisant des fraiseuses conventionnelles et à assurer le contrôle qualité en utilisant des outils manuels comme les pieds à coulisse, micromètres et comparateurs.

Mais à mesure que les conceptions de produits devenaient plus complexes et que les technologies de fabrication devenaient plus avancées, il est apparu le besoin de dispositifs de contrôle qualité plus avancés qui éliminent l'erreur humaine. Cela a conduit au développement de la première Machine à Mesurer Tridimensionnelle (MMT) par Ferranti en 1959.

Une Machine à Mesurer Tridimensionnelle (MMT) est un dispositif de contrôle qualité essentiel utilisé par les ateliers de premier ordre aujourd'hui, et dans cet article, nous couvrirons les bases des MMT. Nous expliquerons comment une MMT fonctionne, ses applications et les différents types de machines à mesurer tridimensionnelles disponibles aujourd'hui.

Qu'est-ce qu'une machine à mesurer tridimensionnelle ?

Une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) est un dispositif de contrôle qualité qui mesure la hauteur, la largeur et la profondeur d'une pièce pour déterminer si elle satisfait les exigences de conception.

Une MMT typique comporte une palpeuse qui détecte la position d'un point dans l'espace et la mesure à partir d'une position de référence tridimensionnelle. Donc, quand vous déplacez la pointe de la palpeuse sur une pièce, le système de palpage recueille des points, formant un « nuage de points » qui dessine la forme de la pièce.

Le processus par lequel les points de palpage sont mesurés et convertis en un contour de forme est géré par un logiciel spécial de traitement de coordonnées.

À quoi sert une machine à mesurer tridimensionnelle ?

Exemple d'un « nuage de points » par Lucas Vieira, Domaine public, via Wikimedia Commons

Le « nuage de points » formé par la machine à mesurer tridimensionnelle vous permet de confirmer la conformité d'une pièce à l'intention de conception et aux exigences de tolérance. Les ateliers de premier ordre intègrent généralement ces machines dans leur département de contrôle qualité (CQ) pour tester la précision et l'exactitude des pièces fabriquées par rapport aux spécifications de leurs clients.

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Grâce à l'ingénierie inverse, les ateliers utilisent aussi les MMT pour créer des répliques de designs personnalisés (ou échantillons physiques). Pendant ce processus, un machiniste déplace la palpeuse sensible sur l'échantillon physique, et la MMT effectue une série d'opérations pour convertir cet échantillon en un dessin CAO 3D.

Le machiniste utilise ensuite ces modèles CAO pour créer des répliques des échantillons physiques en utilisant des technologies de fabrication comme les machines CNC et les imprimantes 3D. Cette application d'ingénierie inverse des MMT est utile pour fabriquer des pièces obsolètes, comme des moteurs de voitures anciennes ou des pièces de turbines à gaz.

Types de machines à mesurer tridimensionnelles

Les machines à mesurer tridimensionnelles se présentent généralement en quatre types distincts :

1. MMT à portique (Bridge CMMs)
2. MMT à portique sur piliers (Gantry CMMs)
3. MMT à console (Cantilever CMMs)
4. MMT à bras horizontal (Horizontal arm CMMs)

#1 MMT à portique (Bridge)

Les MMT de type portique sont le type le plus courant de machines de mesure de coordonnées. Elles comportent généralement un ancrage très stable pour l'appareil de mesure et sont les meilleures pour mesurer des pièces usinées avec la plus haute précision et les exigences de tolérance les plus serrées.

Cependant, les MMT de type portique sont généralement limitées à la mesure de pièces usinées de petite à moyenne taille que vous pouvez facilement soulever sur la table. Avec les MMT portique, vous pourriez aussi rencontrer des difficultés en essayant d'accéder à certaines pièces à mesurer. C'est à cause de l'ancrage vertical du portique maintenant l'axe X.

#2 MMT à portique sur piliers (Gantry)

Les MMT à portique sur piliers sont assez similaires aux MMT portique mais diffèrent légèrement dans la conception et la capacité.

Contrairement à la MMT de style portique, une MMT à portique sur piliers est montée directement sur le sol avec son portique élevé sur des piliers. Cela permet à la MMT gantry d'accueillir et d'accéder à des pièces usinées ayant des volumes plus élevés et des géométries plus complexes que ce que les MMT portique sont conçues pour gérer.

La plage de mesure pour les MMT gantry varie généralement de (1 x 2 x 1 m) à (5 x 9 x 3 m) dans un système de coordonnées 3D.

#3 MMT à console (Cantilever)

Les MMT à console sont supportées en un seul point, les rendant moins rigides que les MMT gantry et portique. Quand elles sont utilisées pour mesurer des pièces usinées de faible poids, leur support monopoint leur permet de bouger plus rapidement et d'atteindre une précision plus élevée que les autres MMT.

Les MMT à console sont généralement limitées à la mesure de petites pièces usinées, de gabarits de mesure et de pièces maîtresses.

#4 MMT à bras horizontal

Les MMT à bras horizontal montent des palpeuses de scan (ou de contact) horizontalement plutôt que verticalement, comme avec les autres types de MMT. Cette conception unique leur permet de mesurer de grandes surfaces ou des pièces usinées avec des caractéristiques difficiles d'accès.

Gardez à l'esprit que les MMT à bras horizontal sont moins précises que les autres types de MMT. Néanmoins, elles sont le type de MMT idéal pour mesurer de grandes pièces en tôle mince.

Assurer la qualité avec une MMT : Gensun peut vous aider

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Gensun Precision Machining est un fournisseur de premier plan de services d'usinage CNC à travers le monde. Non seulement nous avons des équipements d'usinage de pointe et des machinistes hautement expérimentés, mais nous avons aussi un département de contrôle qualité dédié.

Notre équipe d'experts QC mesure les pièces usinées en utilisant notre machine à mesurer tridimensionnelle, jauges de hauteur, projecteurs 2D, micromètres et autres outils QC, assurant qu'elles répondent à l'intention de conception et aux exigences de nos clients. Notre installation est aussi certifiée ISO 9001 pour les systèmes de management de la qualité.

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