Détermination des incertitudes de mesures sur machines à mesurer tridimensionnelles : application aux engrenages.

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Hennebelle, François (2007) Détermination des incertitudes de mesures sur machines à mesurer tridimensionnelles : application aux engrenages. Doctorat Mécanique et Matériaux, ENSAM 2007ENAM0035 p.275.

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Résumé

L’accréditation des Machines à Mesurer Tridimensionnelles (MMT) est envisageable pour les engrenages à condition d’évaluer les incertitudes de mesures, les mesurandes étant parfaitement définis par la normalisation. Nos travaux s’appuient principalement sur la méthode de Monte Carlo et sur des techniques de permutations linéaires ou circulaires pour séparer les défauts et chiffrer les incertitudes de mesures associées, conformément au Guide pour l’expression des incertitudes de mesures (GUM). L’analyse de l’effet de la géométrie de la MMT sur la mesure d’une pièce de forme circulaire ou d’une roue dentée montre qu’il est impossible de caractériser complètement la géométrie de la MMT à partir d’une pièce supposée parfaite. Cependant, nous avons mis en place un concept de « défauts équivalents » propre à la géométrie de la machine et à la définition théorique de la pièce étudiée. Les systèmes de palpage utilisés ont été évalués afin de corriger les défauts systématiques identifiables et chiffrer les incertitudes associées. En prenant l’exemple d’un engrenage cylindrique droit, trois approches sont comparées : l’analyse des caractéristiques métrologiques de la MMT, la méthode de permutation et celle de comparaison. La méthode proposée permet de diminuer les incertitudes de mesures et peut être généralisée pour différentes applications. Nous proposons comme exemple l’étude des taux de pénétration et des volumes d’usure sur des explants de prothèses totales de hanches.

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Table des Matières

INTRODUCTION (1 - 9)



CHAPITRE I (10 - 36)

Conséquence des défauts de géométrie d'une machine à mesurer tridimensionnelle

sur la géométrie apparente d'une forme circulaire



CHAPITRE II (39 - 66)

Etude de cales à créneaux



CHAPITRE III (69 - 86)

Mesures de rectitudes



CHAPITRE IV (89 - 116)

Systèmes de palpage



CHAPITRE V (119 - 136)

Géométrie de la machine dans le plan



CHAPITRE VI (139 - 153)

Méthode de permutation ou de multiretournement



CHAPITRE VII (155-183)

Incertitudes



CHAPITRE VIII (185 - 194)

Mesurandes de l’engrenage



CHAPITRE IX (197 - 214)

Conception d’un étalon 2D/3D



CHAPITRE X (217 - 230)

Application en science des matériaux - Analyse de prothèses de hanches



CONCLUSION (233 - 234)



REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES (235 – 246)



ANNEXE 1 (249 - 255)

Contribution de quelques défauts sur la mesure d’un cercle



ANNEXE 2 (257 - 259)

Position des points d’appui de moindre flexion



ANNEXE 3 (261 - 268)

Notions de géométrie de l’engrenage



ANNEXE 4 (271 – 273)

Etapes Monte Carlo

Statistiques de consultation

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