Mesure de la rugosité de surface d’un bossage d’arbre à cames

Application

L’arbre à cames est l’un des composants les plus importants des systèmes de soupapes de moteur car il actionne l’ouverture et la fermeture des soupapes d’admission et d’échappement. Une partie de l’arbre à cames, le bossage de came, ouvre les ports d’entrée et de sortie de la chambre de combustion en appuyant sur les soupapes d’admission et d’échappement. L’arbre à cames peut actionner les soupapes de deux façons : une méthode consiste à les pousser en utilisant une sorte de levier oscillant appelé culbuteur. L’autre méthode consiste à enfoncer des dispositifs en forme de coupelle appelés poussoirs de soupape. Quelle que soit la méthode choisie, ces pièces et le bossage de came glissent l’un contre l’autre à très grande vitesse de manière répétée lorsque l’arbre à cames tourne. Pour cette raison, les bossages de cames doivent être très résistants à l’abrasion. 

La gestion de la rugosité de surface est essentielle au cours de l’usinage pour réduire autant que possible les frottements entre le bossage de came et les pièces qui glissent contre ce dernier. Le mode de mesure de la rugosité de surface le plus répandu repose sur l’utilisation d’une jauge de rugosité de surface à contact. Cependant, ce type de mesure basée sur une sonde ne permet d’obtenir que des données de rugosité linéaire, ce qui limite l’exactitude globale de l’inspection.

La solution d’Olympus avec le microscope LEXT OLS5000

Les mesures de rugosité réalisées au moyen du microscope Olympus LEXT OLS5000 à balayage laser 3D offrent des données de rugosité planaire, qui sont plus fiables que les seules données de rugosité linéaire.

Avantages et caractéristiques du produit

1. La mesure par balayage laser de la rugosité planaire génère des données plus précises.
    
2. Lors de la mesure de la rugosité de surface d’un échantillon dont la surface présente une pente, comme sur un arbre à cames, il est important de mesurer précisément la rugosité de la surface inclinée par l’acquisition de données optiques correctes au lieu de données corrigées numériquement. Le microscope LEXT OLS5000 utilise des lentilles spéciales qui s’adaptent à la longueur d’onde de son laser (405 nm) et éliminent au maximum les aberrations. Ces lentilles permettent d’acquérir les données exactes, même lorsque la surface est inclinée.
    
3. En plus des données de rugosité, vous pouvez obtenir des images 3D et des cartes d’intensité, ce qui permet de reconnaître plus facilement la surface de l’arbre à cames.
    
4. Il est possible d’assembler horizontalement divers types de données, ce qui facilite l’acquisition de données pour de grandes surfaces. Grâce à sa fonction de correspondance de motifs et aux informations de position du module de dimension critique de la platine, le microscope LEXT OLS5000 peut fournir des données d’assemblage qui contribuent à garantir l’exactitude des mesures.

Images

Arbre à cames installé sur un microscope LEXT OLS5000

Images de mesures de rugosité obtenues à l’aide d’un microscope LEXT OLS5000