Thèse : Elaboration d’une mesure de cylindricité avec une incertitude nanométrique

Elaboration d’une mesure de cylindricité avec une incertitude nanométrique

La cylindricité est une spécification géométrique décrivant la forme tridimensionnelle d'un élément cylindrique. Son contrôle à l'aide de machines commerciales soulève nombre de problèmes pratiques qui limitent les capacités de mesure actuelles. En effet il n'existe actuellement aucun instrument de mesure capable de générer une cartographie tridimensionnelle de l’écart de cylindricité avec une incertitude nanométrique. Le Laboratoire Commun de Métrologie LNE-CNAM a récemment développé une machine de mesure de cylindricité de très haute exactitude nommée NanoCyl. En tant qu’étalon primaire, la NanoCyl vise à améliorer les capacités actuelles d'étalonnage et de mesure de cylindricité.

Dans cette thèse, Une analyse mathématique et géométrique des sources d’incertitude conduit à la proposition de stratégies de réglages permettant de minimiser les erreurs de mesure. Une méthode de séparation d’erreurs basée sur des transformations de Fourier est développée dans le cas spécifique des machines commerciales. La méthode est ensuite adaptée à l'architecture de la NanoCyl et validée expérimentalement. Un protocole de mesure optimal de cylindricité pour des applications nécessitant des incertitudes de mesure nanométrique est ensuite introduit. Il permet l’identification de l’ensemble des composantes de l’écart de cylindricité. Des études expérimentales permettant la validation du protocole sont conduites sur un artefact cylindrique afin de valider le protocole introduit.

Membres du jury

• M. René MAYER, Professeur, École Polytechnique de Montréal, Rapporteur
• M. Maxence BIGERELLE, Professeur, Université Polytechnique Hauts-de-France, Rapporteur
• M. Jean-Marc LINARES, Professeur, Aix-Marseille Université, Examinateur
• M. Rénald VINCENT, Responsable Technique, CETIM, Examinateur
• M. Nabil ANWER, Professeur, Université Paris-Saclay, Directeur de thèse
• M. Hichem NOUIRA, Ingénieur de Recherche HDR, LNE, Co-directeur de thèse
• M. Charyar MEHDI-SOUZANI, Maître de Conférences, Université Sorbonne Paris Nord, Co-encadrant
• M. Mohamed DAMAK, Président, GEOMNIA, Professeur Associé, LISPEN, Co-encadrant.