Qu'est-ce qu'une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) et à quoi sert-elle ?

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

Mais à mesure que les conceptions de produits devenaient plus complexes et que les technologies de fabrication devenaient plus avancées, le besoin de dispositifs de contrôle de la qualité plus avancés qui éliminaient les erreurs humaines s'est fait sentir. Cela a conduit au développement de la première machine de mesure de coordonnées (MMT) par Ferranti en 1959.

Une machine de mesure de coordonnées (MMT) est un dispositif de contrôle de la qualité essentiel utilisé par les ateliers d'usinage de premier plan aujourd'hui, et dans cet article, nous aborderons les bases des MMT. Nous expliquerons le fonctionnement d'une MMT, 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 répond aux exigences de conception.

Une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) typique comporte une sonde qui détecte la position d'un point dans l'espace et la mesure à partir d'une position de référence tridimensionnelle. Ainsi, lorsque vous déplacez la pointe du palpeur sur une pièce, le système de palpage rassemble des points, formant un "nuage de points" qui décrit la forme de la pièce.

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

À quoi sert une machine de mesure tridimensionnelle ?

Exemple de « nuage de points » par Lucas Vieira, domaine public, via Wikimedia Commons

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

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Grâce à l'ingénierie inverse, les ateliers d'usinage utilisent également des MMT pour créer des répliques de conceptions personnalisées (ou d'échantillons physiques). Au cours de ce processus, un machiniste déplace la sonde sensible sur l'échantillon physique, et le CMM 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 à l'aide de technologies de fabrication telles que des machines CNC et des imprimantes 3D. Cette application d'ingénierie inverse des MMT est pratique lors de la fabrication de pièces obsolètes, telles que des moteurs de voitures anciennes ou des pièces de turbines à gaz.

Types de machines de mesure de coordonnées

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

1. MMT de pont
2. MMT à portique
3. MMT en porte-à-faux
4. MMT à bras horizontal

Machines de mesure de coordonnées de pont #1

Les MMT de type pont sont le type le plus courant de machines de mesure de coordonnées. Ils disposent généralement d'un ancrage très stable pour l'appareil de mesure et sont les meilleurs pour mesurer les pièces usinées avec la plus grande précision et les exigences de tolérances les plus strictes.

Cependant, les MMT de type pont 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 à pont, vous pouvez également rencontrer des difficultés lorsque vous essayez d'accéder à certaines pièces à mesurer. Cela est dû à l'ancrage vertical du pont qui maintient l'axe x.

Machines de mesure de coordonnées à portique #2

Les MMT à portique sont assez similaires aux MMT à pont, mais diffèrent légèrement en termes de conception et de capacité.

Contrairement à la MMT de type pont, une machine de mesure tridimensionnelle à portique est directement montée sur le sol avec son pont surélevé sur des piliers. Cela permet à la MMT à portique d'accueillir et d'accéder à des pièces usinées ayant des volumes plus importants et des géométries plus complexes que ce que les MMT à pont sont conçues pour gérer.

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

Machines de mesure de coordonnées en porte-à-faux #3

Les MMT en porte-à-faux sont supportées en un seul point, ce qui les rend moins rigides que les machines à mesurer tridimensionnelles à portique et à pont. Lorsqu'elles sont utilisées pour mesurer des pièces usinées de faible poids, leur support en un seul point leur permet de se déplacer plus rapidement et d'atteindre une plus grande précision que les autres MMT.

Les MMT en porte-à-faux sont généralement limitées à la mesure de petites pièces usinées, aux jauges de mesure et aux pièces maîtresses.

Machine de mesure de coordonnées à bras horizontal #4

Les MMT à bras horizontal montent les sondes de balayage (ou sondes tactiles) 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 à atteindre.

Gardez à l'esprit que les MMT à bras horizontal sont moins précises que les autres types de MMT. Néanmoins, il s'agit du type de MMT idéal pour mesurer de grandes pièces en tôle à parois minces.

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