Partie I · Contrôle MMT / CMM · Chapitre 26
Stratégie de mesure Measurement strategy
Le logiciel calcule juste, sur les points qu’on lui donne. Si ces points sont trop rares, mal placés, faussés par le stylet ou par la température, le résultat est faux et rien ne le signale. La stratégie de mesure décide de ce que la machine voit.
Publié · version 1.0 · 17 octobre 2026. Validé par l’éditeur : 15 valeurs recalculées à chaque construction, liens et cohérence vérifiés. Pour une décision contractuelle, la règle se lit dans le texte de la norme.
Étapes de la chaîne traitées par ce chapitre : Pièce réelle, Stratégie, CMM / MMT.
Sur cette page
- 26.1Un calcul juste, un résultat trompeur
- 26.2Combien de points, et où
- 26.3Le stylet : bille, longueur, orientations· approfondi
- 26.4Filtrer, écarter : jamais sans le dire· approfondi
- 26.5Température, propreté, stabilité
- 26.6La répétabilité, juge de paix
- 26.7Seize réglages, seize erreurs à éviter· approfondi
Un calcul juste, un résultat trompeur
Un alésage à trois lobes de 0,010 d’amplitude : sa circularité vraie vaut 0,020. Relevé en quatre points à 90°, il paraît parfait. Les quatre points sont exactement sur un cercle : circularité lue 0,000, diamètre juste. Mais ce cercle n’est pas à sa place. Son centre est déplacé de 0,010, de quoi fausser une localisation de Ø0,020. Le logiciel n’a commis aucune erreur.
Part d’un défaut de circularité vue au pire cas, en %
| Nombre de lobes du défaut | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Points | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 5 | 90 | 90 | 0 | 0 | 0 | 90 | 90 |
| 6 | 75 | 0 | 75 | 0 | 0 | 0 | 75 |
| 7 | 95 | 95 | 95 | 95 | 0 | 0 | 0 |
| 8 | 71 | 92 | 0 | 92 | 71 | 0 | 0 |
| 9 | 97 | 75 | 97 | 97 | 75 | 97 | 0 |
| 11 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 |
| 12 | 87 | 71 | 75 | 97 | 0 | 97 | 75 |
| 13 | 99 | 99 | 99 | 99 | 99 | 99 | 99 |
| 16 | 92 | 98 | 71 | 98 | 92 | 98 | 0 |
| 24 | 97 | 92 | 87 | 99 | 71 | 99 | 75 |
| 36 | 98 | 97 | 97 | 100 | 87 | 100 | 97 |
Points équidistants sur un tour ; écart lu autour du cercle des moindres carrés. Pire cas : selon l’endroit où tombe le premier point.
Quatre points, trois lobes
Légende : Élément réelPalpage
Hypothèses et unités de la figure
- Calcul
- Pour chaque cas : contour à k lobes, N points équidistants, phase balayée sur 360° ; écart lu autour du cercle des moindres carrés rapporté au défaut vrai (fonction partVueLobes, testée). Les 84 cases redonnent le tableau publié.
- Statut
- Graphique : recomposé. Technique : validé (v1.0).
Le tableau se lit par ligne. Quatre points ne voient rien d’un défaut à trois, quatre ou cinq lobes. Sept points voient au moins 95 % d’un défaut de deux à cinq lobes, et rien d’un défaut à six, sept ou huit lobes. Douze points font moins bien que onze : 71 % seulement sur trois lobes, parfois rien sur six. Avec six points sur trois lobes, tout dépend de l’endroit où tombe le premier : de 0 à 100 %.
Nombres premiers. À nombre de points voisin, un nombre premier ne retombe pas sur le pas du défaut : onze points voient au moins 98 % de tout défaut de deux à huit lobes, treize points 99 %. Un défaut dont le nombre de lobes vaut le nombre de points, à un près, reste invisible : il passe pour un décentrage ou pour un changement de diamètre.
Le guide n° 41 du NPL donne le même avertissement : six points régulièrement espacés sur un cercle à trois lobes peuvent ne rien voir du défaut.
Combien de points, et où
Deux façons de relever un élément. Par points isolés, single points : chaque point est sûr, mais la forme entre deux points reste inconnue. En balayage, scanning : le stylet suit la surface et relève des centaines de points par ligne. La forme est décrite, mais la vitesse devient un réglage : trop rapide, un balayage lisse les petits défauts et perd en exactitude dans les changements de direction.
| Élément | Minimum mathématique | Minimum recommandé | Remarque |
|---|---|---|---|
| Droite | 2 | 5 | |
| Plan | 3 | 9 | Trois points donnent toujours une planéité nulle |
| Cercle | 3 | 7 | Trois points donnent toujours une circularité nulle |
| Sphère | 4 | 9 | |
| Cylindre | 5 | 12 à 15 | Plus de sections si l’axe compte ; plus de points par section si la circularité compte |
| Cône | 6 | 12 à 15 |
Ces nombres suffisent pour calculer l’élément : sa taille, sa position, son orientation. Pour lire sa forme, il en faut bien davantage : c’est le domaine du balayage (chapitres 9 à 12).
- Couvrir tout l’élément. Jusqu’aux bords, sur toute la longueur. Ce qui n’est pas palpé n’existe pas pour le logiciel.
- Casser la régularité. Un nombre de points premier ; un pas qui ne suit pas celui de l’usinage.
- Densifier jusqu’à stabilité. Ajouter des points tant que le résultat change.
- Soigner les références. Les relever sur toute leur étendue : une portée courte amplifie ses erreurs (chapitre 8).
- Se méfier de l’arc partiel. Plus l’arc relevé est court, plus le centre et le diamètre calculés sont incertains.
- Garder la vitesse de la qualification. Même vitesse et même direction d’approche que lors de la qualification du stylet.
Le stylet : bille, longueur, orientations
La bille filtre les creux
La flèche grandit comme L³
La tige touche avant la bille
Légende : Non conforme
Hypothèses et unités de la figure
- Calcul
- Profondeur = d ÷ 2 − √((d ÷ 2)² − (w ÷ 2)²) ; flèche = F × L³ ÷ (3 × E × I), I = π × d⁴ ÷ 64, carbure E = 620 000 N/mm² (fonctions profondeurBille et flecheStylet, testées).
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
La qualification du stylet compense la flèche moyenne, tant que l’effort et la direction restent ceux de la qualification. Elle ne compense pas ses variations, qui grandissent comme la flèche : huit fois plus quand la longueur double.
| Choix | Effet | Règle d’usage |
|---|---|---|
| Diamètre de bille | Une grosse bille filtre les creux étroits ; une petite bille impose une tige fine, donc souple | La plus grosse bille possible, sauf si le défaut fin doit être lu |
| Longueur | La flèche varie comme le cube de la longueur | Court et rigide |
| Rallonges, articulations | Chaque jonction peut ajouter de la souplesse et de l’hystérésis | Le moins de pièces possible |
| Orientations | Chacune a sa qualification, donc sa propre erreur | Un élément et ses références sous la même orientation, si l’accès le permet |
| Accessibilité | Bille qui n’atteint pas tout l’élément ; tige qui touche avant elle | Changer de stylet ou de posage plutôt que mesurer une partie |
Filtrer, écarter : jamais sans le dire
Un balayage ramène, avec la forme, la rugosité, les vibrations et parfois une poussière. Le filtre passe-bas retire les ondulations courtes ; l’élimination des points aberrants, outliers, retire les points trop éloignés de l’élément associé. Les deux retirent de l’information.
Circularité selon la coupure (µm)
La poussière ajoute 4,2 µm au relevé brut ; à 50 ondulations par tour, elle a disparu du résultat.
Légende : ConformeNon conforme
Hypothèses et unités de la figure
- Données
- Valeurs calculées sur un profil d’exemple non publié : elles sont reprises, pas recalculées. Seule la différence 31,8 − 27,6 l’est.
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
La pièce n’a pas changé : 27,6 µm sans filtre, 23,2 à 50 ondulations par tour, 19,4 à 15. La poussière ajoute 4,2 µm au relevé brut ; à 50 ondulations par tour, elle a disparu du résultat. Une bavure aurait disparu de même. Or la bavure appartient à la pièce.
Le filtre gaussien. ISO 16610-21:2025 traite des filtres gaussiens de profil. Par construction, ce filtre laisse passer la moitié de l’amplitude à sa coupure : à 50 ondulations par tour, une ondulation de rang 45 ne passe qu’à 57 %, une de rang 20 à 90 %. Coupures usuelles : chapitre 11.
Trois lignes à écrire dans la gamme et dans le rapport :
- le filtre et sa coupure ;
- la règle d’élimination des points, et le nombre de points écartés ;
- le diamètre de la bille.
Un point aberrant se traite d’abord à la source : nettoyer, puis remesurer.
Température, propreté, stabilité
20 °C. La température normale de référence pour la spécification des propriétés géométriques et dimensionnelles est fixée à 20 °C. Sauf indication contraire explicite, c’est la température de référence des propriétés géométriques et dimensionnelles d’une pièce (texte de la norme cité par une publication du NIST).
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N20) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
Calcul 1 · Une cote de 300 mm mesurée à 23 °C
Données
L = 300. Pièce à 23 °C : 3 K de trop. Aluminium : α = 23,1 × 10⁻⁶ par kelvin ; acier : 11,5 × 10⁻⁶.
Formule
ΔL = α × L × ΔT
Substitution
23,1 × 10⁻⁶ × 300 × 3 ; 11,5 × 10⁻⁶ × 300 × 3
Résultat
0,021 aluminium ; 0,010 acier
La pièce paraît trop grande. La correction a ses limites : température connue à 0,5 °C près et α à 10 % près, il reste jusqu’à 0,006 sur l’aluminium.
Une pièce qui sort de l’usinage, ou qui a été tenue en main, n’est pas à 20 °C. La laisser se stabiliser près de la machine, ou mesurer sa température et corriger. Les règles de la machine se dilatent aussi : la correction doit porter sur les deux.
Propreté. Une poussière de 20 µm a suffi, au chapitre 25, à réduire de 0,012 le diamètre du cercle inscrit. Nettoyer la pièce, la bille et la sphère de qualification.
Stabilité. Remesurer en fin de programme un élément mesuré au début. S’il a changé, la pièce a bougé ou sa température a dérivé : tout ce qui a été mesuré entre les deux est à reprendre.
La répétabilité, juge de paix
Une stratégie se prouve en la refaisant. Cinq passes, la pièce démontée puis reposée à chaque fois, comme en production.
Circularité d’un alésage, tolérance 0,04 : cinq passes, pièce reposée à chaque fois
Hypothèses et unités de la figure
- Données
- Seules les valeurs extrêmes des cinq passes sont publiées : elles sont tracées, pas les passes intermédiaires.
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
La stratégie A ne se contente pas de mal répéter : elle lit deux fois moins que B. Son étendue, 0,014, occupe 35 % de la tolérance. Le seuil admis pour cette étendue relève des règles de l’entreprise ou du client.
Répéter n’est pas mesurer juste. Sans démontage, la stratégie A redonnerait cinq fois presque la même valeur : ses quatre points retomberaient aux mêmes endroits. Une bonne répétabilité prouve qu’une stratégie est stable. Elle ne prouve pas qu’elle voit le défaut.
Seize réglages, seize erreurs à éviter
| Réglage mal choisi | Ce qui se passe | Parade | Voir |
|---|---|---|---|
| Points isolés | La forme entre les points reste inconnue : un défaut disparaît, ou devient une erreur de position | Sept points au moins sur un cercle ; en ajouter tant que le résultat change | 26.1, 26.2 |
| Balayage | Le stylet suit la surface en mouvement : bruit, effets de vitesse | Vitesse modérée et constante ; filtre choisi | 26.2 |
| Répartition des points | Bords et fonds non vus ; pas régulier accordé au défaut | Couvrir tout l’élément ; casser la régularité | 26.2 |
| Densité des points | Ondulations courtes non décrites | Plusieurs points par ondulation à lire | Ch. 11 |
| Filtrage | Un défaut réel est lissé, ou le bruit passe pour un défaut | Coupure choisie d’après la fonction, et notée | 26.4 |
| Points aberrants | Une poussière compte comme un défaut, ou une bavure est effacée | Nettoyer, remesurer ; tracer toute suppression | 26.4 |
| Vitesse | Approche différente de celle de la qualification ; défauts lissés | Même vitesse qu’à la qualification du stylet | 26.2 |
| Diamètre de bille | Trop grosse, elle ne descend pas dans les creux ; trop petite, sa tige est fine et souple | La plus grosse bille qui accède à l’élément | 26.3 |
| Longueur du stylet | La flèche varie comme le cube de la longueur | Le stylet le plus court qui atteint l’élément | 26.3 |
| Orientations | Chaque orientation ajoute l’erreur de sa propre qualification | Le moins d’orientations possible, toutes qualifiées | 26.3 |
| Accessibilité | Élément mesuré en partie ; contact sur la tige | Changer de stylet ou de posage | 26.3 |
| Température | Dilatation : 0,021 sur 300 mm d’aluminium à 23 °C | Stabiliser la pièce, ou corriger | 26.5 |
| Bridage | La pièce est déformée, ou elle glisse | Tenir sans déformer | Ch. 27 |
| Déformation | Sous son poids ou sous l’effort de palpage, la pièce change de forme | Appuis bien placés, effort faible | Ch. 27 |
| Stabilité de la pièce | Elle bouge pendant le cycle : tout ce qui suit est décalé | Remesurer à la fin un élément du début | 26.5 |
| Répétabilité | Le résultat change d’une passe à l’autre ; une seule passe ne dit rien de la dispersion | Cinq passes, pièce reposée à chaque fois | 26.6 |
- Le logiciel calcule juste sur les points qu’on lui donne : la stratégie décide de ce qu’il voit.
- Points : couvrir l’élément, casser la régularité, densifier jusqu’à stabilité.
- Stylet : court, rigide, bille aussi grosse que l’accès le permet, peu d’orientations.
- Filtre et points écartés : choisis, justifiés, écrits.
- 20 °C, pièce propre et stable. La répétabilité valide l’ensemble, pas la justesse.
Voir aussi
- Chapitres : 8 — Portée de référence courte · 10 — Répartitions sur un plan · 11 — Filtre en ondulations par tour · 25 — Association · 27 — Bridage, déformation · 28 — Incertitude
- Annexes : J · K · L · Q