Procédure de traitement

Pour l’acquisition des données, le logiciel associé au rugosimètre a été uti-lisé. Mais le traitement des données brutes a été réalisé par un autre logiciel,

MountainMaps1 dans un premier temps. Une deuxième solution a été

éga-lement mise en œuvre en transformant les données brutes disponibles sous formes d’images en fichiers textes arrangés sous forme de tableau en trois di-mensions x, y et z. Les points en x représentent la direction transversale, les points en y représentent la direction longitudinale, celle de l’axe longitudinal de la gaine et enfin les points en z désignent la profondeur. L’intérêt de cette étape est de pouvoir traiter l’information directement par un logiciel de calcul de type Matlab ou Scilab. Les deux solutions ont été testées et elles ont donné le même résultat. L’utilisation d’un logiciel de calcul scientifique pour le cal-cul des paramètres de rugosité nécessite de bien avoir assimilé les notions, les calculs présents dans les normes telles que, ISO 4287, ISO 4288 et ISO 11562. la norme ISO4287 traite la spécification géométrique des produits, elle contient les termes, définitions et les formulations mathématiques des para-mètres de surface tels que, la rugosité arithmétique Ra, la rugosité totale Rt. La norme ISO4288 définit les règles et procédures pour l’évaluation de l’état de surface, notamment les longueurs de base nécessaires au calcul des para-mètres. Enfin, la norme ISO11562 définie les caractéristiques des filtres utili-sés pour la séparation des différentes couches de défaut de surface. Le filtre de profil sépare le profil en composantes de longueur d’onde longue (ondulation 0.1mm < λ < 10mm et en composantes de longueur d’onde courte (rugosité 0.1um < λ < 10um).

La procédure de traitement de la rugosité de surface est donnée par le schéma de la figure (3.12). En fonction des défauts recherchés, une série de filtrage doit être appliquée. Cependant, en proposant un protocole de mesure des défauts de surface basé sur le découpage en petits échantillons de nos mor-ceaux de gaines PEHD, on élimine dorénavant une grosse partie de la tâche de traitement, celle du traitement de la forme nominale. Cette étape, permet directement de choisir la technique de calcul des profils de rugosité et d’ondu-lation sans passer par la méthode des moindres carrées pour extraire l’écart de forme. L’utilisation du filtrage sur l’écart de forme est recommandé pour des pièces mécaniques composée de plusieurs géométries, dans notre cas cette étape n’est pas indispensable (géométrie simple pour les portions de gaine

PEHD).

FIGURE 3.12 Procédure de traitement de surface

On recense généralement trois protocoles de mesure des profils de rugosité et d’ondulation, parmi elles, la méthode de la ligne enveloppe supérieure, la méthode de la courbe de portance (ISO 13565) et au final la méthode de la ligne moyenne. C’est cette dernière que nous allons utiliser pour notre traitement de surface. Le choix de cette méthode provient de l’abondance de la littérature comparée aux deux autres méthodes ainsi que pour l’implémentation qui reste relativement facile. La méthode du profil repose sur l’utilisation d’un filtrage, le filtre génère une ligne moyenne d’où le nom de la méthode. Les deux filtres normalisés pour ce type de méthode sont :

• Filtres électriques de type RC , les plus anciens que l’on trouve sur les

an-ciens appareils. Ils introduisent une déformation et un déphasage dans le signal. Leur emploi tend à disparaître au profit des filtres gaussiens.

• Filtres gaussiens, issus des technologies numériques. Ils évaluent les

composantes de rugosité et d’ondulation en un seul filtrage sans intro-duire de déphasage.

Sur les récents appareils de caractérisation de surface notamment optiques, le filtre Gaussien est le plus utilisé. L’utilisation adéquate du filtre doit passer par le choix des fréquences de coupures de ce filtre et la longueur de base né-cessaire lors du traitement. La norme ISO 4288, définie les longueurs de base est les longueurs d’évaluation pour chaque intervalle de rugosité recherchée. Le tableau (3.8) montre que pour la mesure de la rugosité arithmétique com-prise entre 0.1µm < Ra ≤ 2µm, la longueur de base doit être de 0.8mm, de ce

fait, la longueur d’onde de coupure recommandée est λc= 0.8mm.

Concernant le filtre, il est défini sous forme de fonction de pondération in-dispensable au calcul de la ligne moyenne. Il indique pour chaque point le poids des autres points du profil situés au voisinage de celui-ci. Il est souvent appelé fonction de pondération du filtre à phase correcte, c’est-à-dire il ne crée

Ra (µm) Longueur de base de

rugosité lr (mm) ^{Longueur d’évaluation de}rugosité ln (mm)

0.006 < Ra ≤ .02 0.08 0.4

0.02 < Ra ≤ 0.1 0.25 1.25

0.1 < Ra ≤ 2 0.8 4

2 < Ra ≤ 10 2.5 12.5

10 < Ra ≤ 80 8 40

Tableau 3.8 Longueur de base de rugosité pour le mesurage de Ra, Rq, Rsk, Rku, Rλq et pour les courbes et paramètres associés de profils non

périodiques

aucun déphasage et ne produit aucune distorsion dissymétrique du profil. Il correspond à l’équation de la fonction de densité de probabilité gaussienne donnée par l’équation (3.1). Pour une longueur d’onde de coupure λco (co pour cut-off), l’équation est donnée par :

s(x) = ¹

λco × e^−π(αλco^x )2

(3.1)

Avec α une valeur empirique égale à q

ln(2)

π . La figure (3.13) présente les

courbes des fonctions de pondération (utilisées pour le filtrage Gaussien) des

différentes longueurs de λCut−Of f

FIGURE3.13 Fonction de pondération pour la séparation du profil de rugosité de celui de l’ondulation