ETUDE EXPERIMENTALE SUR LA QUALIFICATION DU PALPEUR ET MODELISATIONS DES RESULTAT

-Introduction

Le chapitre précédent nous a permit de déterminer le rayon dynamique d’un palpeur ainsi que l’incertitude sur ce rayon dynamique à partir d’une série de 30 qualifications. L’opération qualification a été effectuée en 5 points, un au pôle et 4 à l’équateur. Voyons maintenant l’influence du nombre de points de mesure dans cette opération de qualification. La plupart des constructeurs préconisent l’opération qualification en 5 points, d’autres offrent des procédures en 9 points voire plus. L’opération qualification peut se faire soit en automatique avec un accostage suivant les axes -Z, +X, +Y, -X, -Y dirigés vers le centre de la sphère de référence, c’est dire avec un accostage  normal à la matière, soit suivant des directions et des points de contact quelconques ne respectant pas un accostage normal. .

Influence du nombre de points de palpage et de la vitesse dans l’opération qualification

Lors de l’opération qualification, la plupart des opérateurs qualifient le ou les palpeurs en 5 ou 9 points. On a fait vérifier la sphère de référence par un établissement accrédité et son défaut de sphéricité est considéré comme négligeable (<0.0001mm). Nous allons comparer les résultats donnés sur une qualification en 5 points et 9 points.

La qualification palpeur est primordiale en mesure 3D

Cette opération permet à la machine de connaître le point de contact réel de la matière lors de l’accostage. (figure n°3-1) En effet, lors de l’accostage du palpeur sur la matière, les coordonnées données par les règles sont les coordonnées du centre C de la bille, mais le point intéressant pour la mesure est en fait le point P de la pièce. L’opération qualification a donc pour but de déterminer la valeur du rayon dynamique du palpeur, cette valeur étant ajoutée ou soustraite lors des mesures (diamètres, longueurs etc.). fig n°3 1 Déplacement du palpeur et longueur réelle 86 3-4-1-Qualification en 9 points avec accostage normal : Conditions de mesure : La procédure donnée par le constructeur ne prévoyant qu’une répartition d’un point au pôle et et les autres points à l’équateur, nous avons réalisé un programme spécifique (annexe H programme de mesures) afin d’assurer un accostage normal, 1 point au pôle, 4 points au tropique et 4 points à l’équateur suivant les axes machine Z, X+, Y+, X-, Y-.le vecteur d’accostage dirigé vers le centre de la sphère de référence (fig n°3-2) fig n°3 2 Qualification en 9 points Le choix de la longueur du palpeur de 50 mm est volontaire afin de mieux faire apparaître les différences, un palpeur de 50mm donnant à priori des écarts plus importants qu’un palpeur de 10 mm Conditions de mesure : – Palpeur longueur 50mm – Vitesse d’accostage variant de 20 à 100% de la vitesse moyenne (8 mètres/minute) – Diamètre de la bille 4mm tableau n°3 1 Résultat de la qualification en 9 points palpeur 50 écart type x écart type y écart type z écart type rayon palpeur écart type sphéricité Coefficients Multiplicateurs sur l’écart type du rayon vit 20% 0.00033 0.00033 0.00027 0.00033 0.00039 vit 30% 0.00037 0.00024 0.00040 0.00042 0.00055 1,3 vit 50% 0.00038 0.00034 0.00063 0.00086 0.00084 2,6 vit 75% 0.00062 0.00034 0.00063 0.00081 0.00062 2,5 vit 100% 0.00078 0.00111 0.00082 0.00120 0.00061 3,6 87 Coefficient multiplicateur entre 30 et 20 % = 0.00042/0.00033 = 1,3. 50 et 20% = 0.00086/0.00033 = 2.6 et ainsi de suite Le graphique n°3-1 tiré du tableau n°3-1 permet de visualiser les variations des écarts type en fonction de la vitesse (30 mesures pour chacune des vitesses de mesures). graphique n°3 1 évolution des écarts type en fonction de la vitesse d’accostage Le graphique n°3-1 montre une évolution des écarts type en fonction de la vitesse. (9 pts) Si nous prenons comme base la variation des écarts type sur le rayon dynamique, les coefficients multiplicateurs donnés par le tableau 3-1 passent de 1,3 à 3,6. On retrouve des coefficients similaires pour les autres paramètres. Conclusion partielle : La qualification devra être réalisée à vitesse lente (20 à 30 %), sous peine d’une augmentation très importante des écarts type, dommageable pour la précision de cette opération.

-Qualification avec accostage normal en 5 points

Palpeur longueur 50mm – Vitesse d’accostage de 20 à 100% – Diamètre de la bille 4mm 1 point au pôle, 4 points à l’équateur. ( même programme que pour le paragraphe 4-1-10) Le tableau n°3-2 donne les résultats obtenus