I. Contexte industriel et défis liés à la mesure
Composants de précision essentiels des moteurs et des systèmes de transmission, les arbres à cames et les arbres à cames à double lobe sont des pièces minces présentant des profils irréguliers, des surfaces à levées multiples et des caractéristiques sensibles à la phase. Ils sont largement utilisés dans les industries automobile, mécanique et aérospatiale. Des paramètres clés tels que les courbes de levée de came, la précision du profil, la phase angulaire, le diamètre du cercle de base, la concentricité et le faux-rond déterminent directement l'efficacité, la stabilité et la durée de vie des systèmes de transmission.
Les principaux défis liés à la mesure de ces pièces diffèrent considérablement de ceux rencontrés pour les arbres ordinaires :
1. Contours complexes : Les surfaces des cames sont non circulaires et asymétriques, avec des surfaces à levées multiples qui subissent des variations continues et progressives. Les équipements traditionnels peinent à saisir pleinement les données de contour, ce qui entraîne une précision d’ajustement de profil insuffisante.
2. Interdépendance des paramètres : La levée de came, le profil, l'angle de phase, le diamètre du cercle de base, la coaxialité et le faux-rond doivent tous être mesurés simultanément avec une précision micrométrique ; les erreurs sur un seul paramètre peuvent facilement entraîner des défaillances à l'échelle du système.
II. Solution : Système de mesure optique d'arbre série DSMY
Conçu pour répondre aux défis de mesure des arbres à cames et des arbres à cames à double lobe, le système de mesure optique d'arbres DSMY utilise la numérisation optique sans contact et un système de fusion multisensoriel. Il offre des solutions de mesure complètes, précises et performantes pour les composants d'arbres à profil non circulaire, éliminant ainsi les limitations des équipements traditionnels.
1) Configuration des équipements de base
Système de fusion multisensoriel : Équipé d’une caméra industrielle de balayage haute résolution de 25 mégapixels, d’un objectif télécentrique haute résolution à grand champ et d’une source de lumière transmissive télécentrique à intensité réglable, ce système offre une résolution horizontale de 5 120 pixels. La combinaison de plusieurs balayages rotationnels et d’une sonde de contact permet d’acquérir en quelques secondes les données du profil complet de la surface de la came.
Mesure de haute précision : Un système de mesure optique intégré, associé à un axe rotatif, atteint une résolution de 0,0001 mm, alliant mesure sans contact et haute efficacité à une inspection précise des caractéristiques spécifiques.
Conception de châssis stable : Le châssis et le cadre sont fabriqués en granit de haute qualité, dont le coefficient de dilatation thermique n’est que de 4,6 × 10⁻⁶/°C, nettement inférieur à celui de l’acier et de l’aluminium. Ceci permet d’éviter les erreurs de mesure de l’ordre du micron dues aux fluctuations de température, garantissant ainsi une rigidité et une stabilité thermique élevées pour des mesures continues fiables 24 h/24.
III. Résultats de la mise en œuvre
1. Précision révolutionnaire : La précision de mesure au micron près permet une identification précise des défauts infimes sur les surfaces de cames. L’erreur d’ajustement du profil est ≤ 0,5 µm et la répétabilité des mesures d’angle de phase optique pure atteint ± 0,05°, répondant ainsi aux exigences de tolérance strictes de la fabrication haut de gamme.
2. Amélioration de l'efficacité : Le cycle de mesure par pièce est réduit à quelques secondes, ce qui améliore considérablement l'efficacité par rapport aux machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) traditionnelles. Il permet un contrôle complet à 100 % des pièces produites par lots, réduisant ainsi sensiblement les coûts de main-d'œuvre.
3. Gestion intelligente : Les données sont automatiquement enregistrées et des rapports d’inspection PDF standard peuvent être générés en un seul clic, avec une protection anti-falsification ; l’exportation des données est prise en charge dans de multiples formats. L’intégration avec les systèmes MES permet un retour d’information en temps réel sur les écarts de production, réduisant ainsi considérablement le taux de défauts.
IV. Applications industrielles et valeur
Cette solution est largement utilisée dans les secteurs de l'automobile et des pièces automobiles, de la mécanique générale, de l'aérospatiale et des dispositifs médicaux pour le contrôle qualité par lots et la fabrication de haute précision d'arbres à cames et d'arbres à cames à double lobe. Qu'il s'agisse d'arbres à cames pour moteurs à combustion interne, d'arbres à cames de forme irrégulière pour systèmes de transmission d'énergie nouvelle ou de petits arbres à cames à double lobe pour instruments de précision aéronautiques, cet équipement permet une mesure de haute précision de tous les paramètres.
Comparée aux solutions de mesure traditionnelles, la série DSMY de systèmes de mesure optique d'arbres relève les défis liés à la mesure de composants d'arbres à profil non standard grâce à trois atouts majeurs : haute précision, haute efficacité et intelligence. Elle permet aux entreprises de passer d'un contrôle par échantillonnage à un contrôle complet, contribuant ainsi à améliorer la qualité des produits et leur compétitivité sur le marché.
