Comment les vibrations assurent la qualité : l'analyse de Fourier

L'analyse de Fourier est un procédé mathématique qui décompose un profil de mesure en ses différentes composantes vibratoires. Les logiciels de mesure modernes, comme MarWin, calculent cette analyse à l'aide d'un algorithme spécial, la transformation de Fourier rapide (FFT). Elle s'applique à tous les profils périodiques, c'est-à-dire lorsque le premier et le dernier point du profil sont identiques. L'analyse de Fourier est particulièrement utilisée pour les profils circulaires, car elle permet de déduire les propriétés fonctionnelles de la pièce ainsi que les effets de la fabrication. Le résultat de l'analyse de Fourier est typiquement appelé spectre et représenté sous forme de diagramme en barres. L'axe horizontal indique les fréquences (nombre de crêtes), l'axe vertical l'amplitude (force de l'oscillation). On obtient ainsi une image claire des fréquences contenues dans le signal et de leur expression. Les utilisateurs disposent ainsi d'une base de décision objective leur permettant de prendre des mesures ciblées et de remédier efficacement aux écarts de processus.

Éviter les rebuts – réduire les bruits – exclure les dysfonctionnements

Lors de la fabrication de pièces de précision, des vibrations peuvent se produire, par exemple en raison d'un serrage instable, de l'usure de l'outil, de dommages aux roulements ou de perturbations externes. Celles-ci entraînent des défauts périodiques tels que des marques de broutage ou des traces sur la surface de la pièce. Lorsque les machines vibrent ou que les systèmes de mesure enregistrent des oscillations, celles-ci apparaissent d'abord comme un bruit aléatoire. L'analyse de Fourier en fait toutefois une image structurée : elle montre quelles fréquences sont contenues et à quel point elles sont prononcées. Cela permet de caractériser les pièces et de prédire, par exemple, les bruits de fonctionnement et de broutage des pièces en rotation. Dans la technique de mesure de fabrication, ceci est particulièrement important. En effet, le technicien peut maintenant reconnaître les influences dans le résultat de mesure, tirer des conclusions sur le processus de fabrication et l'améliorer. Cela permet d'éviter les rebuts, de réduire les bruits et d'empêcher les dysfonctionnements et, en fin de compte, de réduire durablement les coûts.

Plus de sécurité dans les processus – moins de rebuts – une meilleure qualité des produits

Dans l'environnement de production, les vibrations sont les ennemies de la précision. Même les plus petites oscillations, causées par exemple par des machines en marche, des vibrations d'outils, des bruits ambiants ou des fixations instables, peuvent influencer la fabrication de pièces ou même fausser les résultats de mesure. Cela peut avoir de graves conséquences, notamment pour les pièces de haute précision dans l'industrie automobile, aéronautique ou médicale. C'est là qu'intervient l'analyse de Fourier en

• détecte les défauts périodiques : sur les surfaces des pièces, ils peuvent sinon entraîner des dysfonctionnements lors de l'utilisation.
• Identifie les sources de perturbations : L'analyse de Fourier montre de manière objective et compréhensible si un poste de mesure est vraiment exempt de vibrations. Elle permet de déterminer avec précision si une vibration inattendue influence la mesure, par exemple en raison d'une machine voisine ou d'un défaut dans le système de mesure. Ces influences perturbatrices peuvent être éliminées par la suite.
• Contrôler les capteurs : Les capteurs eux-mêmes peuvent générer des signaux erronés. L'analyse de Fourier démasque de telles perturbations, crée une sécurité des processus et donc des résultats de mesure fiables.

Globalement, l'analyse de Fourier permet aux clients de planifier plus efficacement leurs processus de production, de sécuriser les résultats de mesure, d'améliorer la qualité de leurs produits et de réduire les rebuts.

Analyse de Fourier : comprendre les fréquences, assurer la qualité

L'analyse de Fourier est devenue incontournable dans les techniques modernes de mesure de fabrication. Elle rend visible l'invisible, à savoir les vibrations qui peuvent avoir de grandes répercussions sur le fonctionnement de la pièce. Pour les clients, cela signifie une plus grande sécurité des processus, moins de rebuts et une meilleure qualité des produits. Pour utiliser judicieusement les données FFT, il faut la bonne combinaison de capteurs, de savoir-faire et de logiciels, et c'est exactement ce que les clients obtiennent chez Mahr. De nombreux systèmes de mesure du spécialiste de la technique de mesure offrent une fonction FFT intégrée et facile à exécuter dans le logiciel de mesure MarWin Professional et créent ainsi une base précieuse pour une assurance qualité prévoyante et contrôlable - un facteur décisif pour la rentabilité et la compétitivité.

Mahr propose l'analyse de Fourier pour

• mesures tactiles dans les machines à mesurer à coordonnées cylindriques de la série la série Mar4D PLQ
• les machines à mesurer de forme de la MarForm série
• les appareils MarSurf pour la mesure tactile de la rugosité et des contours et
• les appareils de la OptoSurf pour l'analyse optique des surfaces.

Vos formations pour des connaissances d'experts

Vous souhaitez aller plus loin ? Les Séminaires AUKOM de la Mahr Academy vous offrent des connaissances d'expert pratiques dans le domaine de la métrologie de production et de l'analyse de Fourier. Vous trouverez tous les thèmes et dates sur notre site web.

*Nommé d'après le mathématicien et physicien français Jean Baptiste Joseph Fourier (1768 - 1830), qui l'a développé.