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Dans notre rubrique «Qu’est-ce que l’étalonnage?» nous avons expliqué que l’étalonnage est un processus en deux étapes consistant d’abord à évaluer les performances de l’équipement par rapport à une norme de référence, puis à utiliser ces informations pour améliorer les performances de l’équipement. Et nous avons examiné combien de services d’étalonnage proposés pour les laser Trackers sont en fait non conformes, car ils n’effectuent pas la deuxième étape. Mais que se passe-t-il lorsque nous appliquons ces mêmes normes aux machines-outils ? Comment les produits et services d’étalonnage disponibles identifient-ils et corrigent-ils réellement les erreurs dans les performances des machines-outils, et répondent-ils aux deux critères d’étalonnage définis par le VIM?

Les machines-outils sont la pierre angulaire de la fabrication industrielle, et ce depuis plus de deux siècles. Indépendamment de l’industrie, chaque projet d’ingénierie majeur nécessite à un moment donné qu’une grande pièce de matériau soit façonnée par une combinaison de coupe, de meulage, de pressage, d’alésage ou de perçage. Ces pièces remodelées peuvent servir de nouvelles pièces à installer, de logement pour d’autres pièces dans un assemblage ou de moules dans lesquels d’autres pièces peuvent être façonnées. Et comme les machines-outils sont devenues plus précises grâce à la commande numérique par ordinateur (CNC) et à la conception assistée par ordinateur (CAO), les pièces conçues pour elles ont développé des caractéristiques plus complexes à des échelles plus grandes avec des tolérances plus serrées.

Il est plus important que jamais pour les fabricants que leurs machines-outils soient non seulement précises au départ, mais qu’elles le restent dans le temps, afin d’éviter des reprises et des rebuts coûteux. Afin de garantir que les machines-outils du monde entier fonctionnent avec leur précision optimale, l’Organisation internationale de normalisation (ISO) et l’American Society of Mechanical Engineers (ASME) ont mis à jour leurs définitions et normes pour les mesures d’étalonnage des machines-outils (MTC) au début années 2000.

Qu’est-ce que l’étalonnage des machines-outils?

Traditionnellement, les mesures d’étalonnage ne recherchaient que les erreurs de déplacement, qui étaient trouvées en mesurant le mouvement linéaire le long de chacun des trois axes de la machine-outil (X, Y et Z). Trouver et corriger ces trois sources d’erreur était généralement suffisant pour maintenir une machine-outil dans les tolérances.

Mais alors que les exigences de tolérance sont devenues plus strictes sur les modèles plus récents et plus complexes, de nouvelles normes comme ISO 230-6 et ASME B5.54 ont identifié de nombreuses autres sources d’erreur qui doivent être prises en compte pour que les machines-outils maintiennent leur plus haut niveau de performance. . En plus des trois erreurs de déplacement que nous avons mentionnées précédemment, ces nouvelles normes mettent en évidence 18 autres paramètres d’erreur qui doivent être pris en compte dans les mesures d’étalonnage. Ainsi, notre machine-outil standard à 3 axes dispose désormais de 21 erreurs possibles à calibrer.

Où sont les erreurs ?

Maintenant, 21 ressemble à beaucoup d’erreurs, mais nous pouvons en fait les regrouper assez simplement en groupes axiaux ou d’équerrage. Chaque axe de l’outil a les mêmes 6 erreurs possibles lorsqu’il se déplace sur sa trajectoire. Le premier est le positionnement linéaire, pour lequel les anciennes normes mesuraient dans le passé, mais lorsque cet axe se déplace, nous devons également rechercher la rectitude verticale et horizontale et identifier tout mouvement de tangage, de lacet ou de roulis. Ces 6 erreurs se trouvent sur chaque axe, ce qui représente 18 sur 21. Les 3 dernières erreurs se trouvent dans la machine elle-même, car elle doit être carrée aux jonctions XY, YZ et XZ.

De nombreux produits et fournisseurs de services MTC ne mesurent encore que les erreurs de déplacement et peuvent manquer jusqu’à 18 autres problèmes avec votre machine. Il est donc important lors de la recherche de méthodes d’étalonnage de demander combien de paramètres d’erreur seront trouvés et compensés.

MTC respecte-t-il les normes définies par VIM?

Pour en revenir à la définition VIM de l’étalonnage, la compensation est la deuxième pièce nécessaire pour réellement améliorer les performances de la machine. Pour MTC, la compensation est en fait l’étape la plus simple. Une fois que toutes les mesures ont été prises pour déterminer où se produisent les erreurs, le logiciel de métrologie est capable de créer un rapport de table de compensation qui est téléchargé directement sur le contrôleur de la machine-outil pour améliorer instantanément les performances.

En bref, les machines-outils ont alimenté toutes les révolutions industrielles, et à mesure que leurs performances se sont améliorées, les conceptions et les exigences qui leur sont imposées ont augmenté. Pour que les machines-outils fonctionnent à leur capacité maximale, les normes d’étalonnage ont changé, obligeant les fournisseurs d’équipements et de services à examiner les 21 paramètres d’erreur possibles pour une machine à 3 axes. Le laser XD d’API est capable de mesurer et de corriger les 21 erreurs en une seule configuration simple, et notre équipe de services mondiaux et locaux a des décennies d’expérience dans l’étalonnage de plus de 20 types de contrôleurs de machine. Pour en savoir plus sur MTC, veuillez visiter apimetrology.com et contactez-nous pour parler à un vrai métrologue dès aujourd’hui.

Sources:

https://www.americanmachinist.com/cmm-and-qc/article/21894597/machine-tool-calibration-standards-and-methods

https://www.iso.org/standard/30762.html

https://www.asme.org/codes-standards/find-codes-standards/b5-54-methods-performance-evaluation-computer-numerically-controlled-machining-centers


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