Les surfaces de références

1. Les surfaces de référence sont généralement les surfaces d'appui et sont la référence pour les cotes dimensionnelles, de forme et de position. La discrimination est la plus petite graduation lisible sur un instrument de mesure. En d'autre terme, c'est la capacité maximale de mesure de l'appareil que ce soit une règle graduée, un comparateur mécanique, un pied à coulisse. Le pied à coulisse à vernier pour dents d'engrenages est fait d'un pied à coulisse courant et d'un pied à coulisse de profondeur, tous deux à vernier, montés en équerre l'un par rapport à l'autre. Il sert à mesurer l'épaisseur des dents d'engrenages à hauteur du cercle primitif. Il peut également servir à mesurer la largeur et le pas des filetages ACME à hauteur du cercle primitif. Saillie corrigée. Dans le calibrage des dents d'engrenages, il importe que le pied à coulisse à vernier soit mis au point à la saillie corrigée, soit en un point légèrement inférieur à la saillie véritable de la dent. Lorsque le pied à coulisse de profondeur est mis au point à la saillie véritable, l'instrument mesure la dent en un point au-dessus du cercle primitif, ce qui donne une fausse dimension. La plupart des guides renferment un tableau qui indique la saillie corrigée des dents d'engrenages.  [pic 1]  . Le micromètre à lames sert à mesurer des dimensions au fond des rainures étroites, là où un micromètre ordinaire serait inefficace. Le micromètre à tuyaux sert à mesurer l'épaisseur d'un mur courbe, un micromètre ordinaire ferait un très mauvais contact sur la courbe intérieure du mur.           Le calibrage des alésages à l'aide de comparateurs à deux touches soulève des problèmes en ce qu'ils risquent de mesurer la corde du cercle et non le diamètre réel de l'alésage. Ces problèmes ont été résolus grâce à l'INTRIMIK. L'Intrimik est fait d'une tête à trois touches équidistantes. Elle est dotée d'un dispositif micrométrique. Les touches sont mises en contact avec la paroi de l'alésage par l'entremise d'une butée conique qui est montée sur la broche du micromètre. Le montage à trois touches de l'Intrimik est un dispositif auto-centreur. Sa précision est plus grande puisqu'il y a lecture directe et que la mesure prise ne doit pas être comparées, comme dans le cas des calibres télescopiques et ceux pour petits alésages, pour connaître la dimension. Le degré de précision de l'Intrimik doit faire l'objet d'un contrôle périodique à l'aide d'une bague de calibrage ou d'une bague étalon. Les jauges d'alésage à cadran permettent de mesurer des alésages à l’aide de trois points d’appui symétriques reliés au corps de la jauge. Les points d’appui sont en contact avec la paroi latérale de l'alésage pour obtenir une stabilité et une bonne précision, le plus souvent à l'intérieur de 0,001 mm (0.0001 po). La mesure de l'alésage de cylindre à plusieurs hauteurs permet d’évaluer la cylindricité ou conicité du cylindre.  Le micromètre de banc ou banc micrométrique est un appareil doté principalement d'un support réglable permettant le positionnement de la pièce ainsi que d'une poupée fixe et d'une poupée mobile à vis micrométrique. La mesure par comparaison est un contrôle rapide, précis et économique. Il s'agit de comparer les dimensions de la pièce à celles d'une pièce maîtresse ou d'un étalon aux dimensions connues. Fondamentalement, les comparateurs sont des instruments de calibrage amplificateurs qui permettent de comparer les dimensions de la pièce à celles d'un étalon, généralement fait de cale-étalon.     Les comparateurs optiques, mécaniques et optico-mécaniques, ainsi que les instruments de calibrage pneumatiques, électriques et électroniques sont tous fondés sur le principe de la mesure comparative. (la difference entre la m. comparative et la m. directe). Le comparateur à cadran à aiguille compte-tours, qui porte des inscriptions numériques dans le sens des aiguilles d'une montre pour 360, se présente en deux types: le comparateur de portées courante et le comparateur longue portée. L'indicateur à levier est doté d'une touche qui peut être réglée à plusieurs positions réparties sur un arc de 180. Ce genre d'indicateur peut être utilisé avantageusement pour le contrôle des surfaces internes et externes. Le calibre pneumatique, l'une des formes de la mesure comparative, sert à comparer les dimensions d'une pièce à celles d'un calibre étalon, par l'entremise de la pression ou du débit d'air. Il existe deux modèles de comparateurs pneumatiques: le calibre à colonne ou à débit qui indique la vélocité de l'air et le comparateur à pression qui indique la pression de l'air dans le réseau. Dans le comparateur pneumatique à pression, l'air après être passé par un filtre et un régulateur vient alimenter deux tubulures.L'étalon est glissé sur la tête de calibrage et le pointeau d'étalonnage à zéro est réglé jusqu'à ce que l'aiguille du cadran du comparateur indique zéro. Toute différence de dimension entre la pièce et l'étalon fait varier la lecture. A) Les alésages peuvent être contrôlés plus facilement qu'avec des comparateurs mécaniques quant à la conicité, l'ovalisé, la concentricité et l'irrégularité. b)La tête de calibrage ne touche pas à la pièce. Par conséquent, il y a moins de danger de rayage. c)Les têtes de calibrage s'usent moins vite que les calibres fixes puisqu'il n'y a pas de contact entre le calibre et la pièce. d)Il faut moins de compétence pour utiliser ce genre d'instrument que pour tout autre genre. E)Les comparateurs servent autant au calibrage sur la machine qu'à l'établi. E)Divers diamètres peuvent être contrôlés simultanément. L'une des méthodes de calibrage les plus précises et les plus sûres, fait appel aux ondes lumineuses. Les plans optiques, à la lumière monochrome, fonctionnent sur ce principe pour contrôler la planéité, le parallélisme et les dimensions. Contrôle de la planéité, du parallélisme et dimensionnelle. Comme la longueur d'onde lumineuse de l'hélium mesure 0,58756 µm, une demi-longueur d'onde mesure 0,29378 µm. Chacune des bandes foncées représente donc une progression de 0,29378 µm au-dessus du point de contact entre la pièce et le plan optique. En conséquence, lors du contrôle d'une hauteur, le nombre de bandes entre deux points d'une surface multiplié par 0,29378 µm donne la différence de hauteur entre deux surfaces. Les cales étalons graduées en pouces ou en mesures métriques sont fabriquées en trois degrés courants de précision, selon la fin à laquelle elles sont destinées. a)Le jeu de classe AA, couramment appelé jeu de laboratoire ou jeu maître, est précis à ±.000002 po près dans le cas du jeu en pouces. Le jeu de cales étalons métriques est précis à ±0,00005 mm près. Ces cales étalons sont utilisées dans les laboratoires à température contrôlée comme éléments de référence pour comparer ou vérifier la précision des jeux d'usage courant. b)Le jeu de classe A sert au contrôle et il est précis à ±.000004 po près dans le cas du jeu en pouces. Le jeu de cales étalons métriques est précis à +0,00015 et -0,00005 mm près. C)Le jeu de classe B, généralement appelé jeu d'usage courant, est précis à ±.000008 po près dans le cas du jeu en pouces. Le jeu de cales étalons métriques est précis à +0,00025 mm et -0,00015 mm près. Ces cales servent, dans l'atelier, au réglage des machines-outils, au traçage et au calibrage. Montage de cales étalons Afin de ne pas perdre de temps, de diminuer le risque d'erreur, et d'utiliser un minimum de cales, nous recommandons la méthode suivante pour le calcul d'un montage de cales étalons. Si, par exemple, il faut un montage de 1.6428 po: 1)Inscrire la dimension requise sur une feuille de papier.   1.6428 2)Déduire la dimension des deux cales d'usure (2 x .050 po) 1.6428-(2 x .050) = 1.5428 po 3)Choisir une cale qui va éliminer le chiffre de droite, soit .1008 po. 1.5428- .1008 = 1.4420 po 4)Choisir une cale qui va éliminer le chiffre de droite et du même coup ramener celui qui se trouve à sa gauche à un zéro (0) ou à un cinq (5) soit .142 po. 1.442- .142 = 1.300 po 5)Continuer à éliminer les chiffres de la droite vers la gauche jusqu'au point d'atteindre la dimension requise, soit .300 po. 1.300 - .300 = 1.000 po 6)Utiliser une cale de 1.000 po. 1.000 - 1.000 = 0.000 po . Lorsqu'il faut vérifier un angle de plus de 60, mieux le calculer d'après le principe de l'angle complémentaire, et faire le réglage en conséquence. Pour l'inspection des pièces cylindriques il faut généralement le fixer soit à l'horizontal pour contrôler l'axe horizontal ou à la vertical pour contrôler l'axe vertical. Le marbre est un bloc rigide, fait de granite ou de fonte, dont la surface plane sert de plan de référence pour le traçage, le montage et le contrôle. Les marbres de granite sont faits de granite gris, rose ou noir, et ils sont disponibles en divers degrés de planéité. Les surfaces en sont rendues parfaitement planes par adoucissage. Voici quels sont les avantages des marbres de granite: A)ils ne réagissent pour ainsi dire pas aux variations de température. Le granite ne peut s'érafler comme la fonte, d'où moins de risque quant à la dégradation de la planéité; B)ils sont antimagnétiques; C)ils sont à l'épreuve de la rouille. 1)S'assurer que le marbre est toujours parfaitement propre et l'essuyer avec un chiffon sec avant de s'en servir. 2) Le nettoyer régulièrement de temps à autre avec un solvant ou un nettoyeur à marbres pour en enlever tout dépôt.3) Le protéger avec un couvercle en bois lorsqu'il n'est pas en usage.4) Le protéger avec un couvercle en bois lorsqu'il n'est pas en usage.5) Ébarber la pièce avant de la déposer sur le marbre.
2. 6)Glisser les pièces lourdes sur le marbre, plutôt que de les y déposer, afin de ne pas l'endommager si une telle pièce venait à y tomber. 7) Ébarber intégralement les marbres en les adoucissant. 8) Lorsqu'ils ne sont pas en usage, enduire les marbres d'une légère couche d'huile pour les empêcher de rouiller. Calibres lisse( go nogo) Les calibres fixes sont des outils fort appréciés des services de contrôle parce qu'ils permettent une vérification rapide d'une dimension donnée. 

Les calibres mâles cylindriques servent au contrôle du diamètre intérieur d'un alésage à paroi cylindrique. Ils appartiennent généralement à la variété des calibres «entre» et «n'entre pas». Ce modèle est fait d'une poignée dont les deux extrémités se terminent par des tampons rectifiés et (ou) rodés à des dimensions déterminées. Une extrémité de ces tampons est conique afin de faciliter leur remplacement dans la poignée lorsqu'ils sont usés. Le tampon de petit diamètre, ou calibre «entre», sert à vérifier la limite basse de l'orifice. Le tampon de grand diamètre, ou calibre «n'entre pas», contrôle la limite haute de l'alésage. Disons que si l'orifice doit avoir un diamètre de 1.00±.05, le tampon «entre» est conçu pour s'insérer dans un alésage de .995. Le tampon fort («n'entre pas») ne pourrait s'insérer dans un alésage de moins de 1.005. Le montage sans contact utilise des faisceaux optiques émis par des émetteurs et reçus par des récepteurs. Lors de leur déplacement, les pièces interceptent partiellement ces faisceaux et les récepteurs déclenchent automatiquement une mesure des flux lumineux résiduels.  Les montages à limites précisent uniquement la position mini-maxi des surfaces sans donner l'écart dimensionnel. Causes d’erreur - Humaine (lecture, pression et manipulation) -Appareil (jeu, déformation) -Montage (surface de référence, rigidité, flexion, calcul etc.) -Environnement (température, humidité, poussière, etc.)          L'incertitude est l'intervalle entre les valeurs maxi et mini susceptible d'être lues sur l'appareil mesurant une grandeur réelle constante. L'erreur est l'intervalle entre une valeur lue et la dimension réelle correspondante. La justesse est la caractéristique d'exactitude de sa propre graduation (origine et échelle) ou de sa valeur indiquée. Elle dépend toujours des soins apportés à la fabrication des appareils et, éventuellement, de leur étalonnage, lorsqu'il s'agit d'un appareil de mesure par comparaison. Les défauts de justesse des appareils gradués sont les écarts qu'ils présentent par rapport à des dimensions idéales. Pour garantir avec de tels appareils de mesures précis, il suffit le plus souvent de connaître ces écarts afin de les compenser. La sensibilité est le rapport a/b des déplacements a constatés sur la graduation de l'appareil amplificateur aux écarts correspondants b réels des pièces mesurées. La fidélité est l'amplitude d'un appareil de mesure à indiquer toujours la même dimension quand on répète sa présentation sur la même pièce. Les défauts de fidélité ont des causes diverses:  -erreurs d'opérateur en lecture ou manipulation; -déformations permanentes de l'appareil par usure ou vieillissement du métal; -déformations élastiques temporaire s de l'appareil par contraintes physiques           (dilatations thermiques, etc.) ou par contraintes mécaniques (compressions,  flexions, torsions); -vibrations de l'appareil résultant d'une conception imparfaite ou d'un mauvais  montage.a) Déformations élastiques (l,applatissement général, l,ecrasement local. Flexion-torsion. La déformation peut être très élevée sous les contraintes de flexion et torsion, souvent dues au propre poids des pièces mesures. Ainsi, on constate fréquemment une flèche élastique sur les arbres longs et même sur certaines règles d'acier malgré le raidissement par nervures (flèche de 0,02 à 0,05 mm sur des règles de 1,5 à 2 m) sur règle précise IT élasticité = 5 µm par m).b)Deformations permanantes; L'usure est tenue en compte sur les calibres à fourches dont les tolérances d'établissement laissent une marge disponible jusqu'à la limite acceptable (limite d'usure). Les pièces fabriquées pourraient être aux limites si l'on employait à l'atelier des calibres usagés, aussi est-il recommandé de réserver ces derniers au contrôle et de remettre aux opérateurs les calibres neufs. On remédie à l'usure préventivement par la dureté et le poli des surfaces de contact. Vieillissement. L'état moléculaire instable, résultant de l'usinage ou des traitements thermiques appliqués aux calibres, s'améliore après un temps plus ou moins long de vieillissement, mais il provoque une très légère modification des formes géométriques et des dimensions.c) Imperfection mécaniques. 

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