M o d u le T e c h n iq iq u e s d e m e s u r e e t d e c o n t r ô le le
Index Les Sujets de formation Les bases des techniques techniques de mes ure et de de contrôle contrôle (Les ca ractéri ractéristiqu stiques es de la garant garantie ie de qual qualit ité) é) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 La terminologie de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Les différents types de vérification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Les moyens de contrôle et de vérification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Les in inss tru trument mentss de mes ure de long longueur ueur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Les règles graduées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 Les pieds à coulisse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 G énérali énéralités tés / dénominations dénominations des parties . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 Le vern vernier ier (la (la lecture lecture des vern vernier ierss – métriqu métriques es et pouces) . . . . . . . . . . . . 9 L es es rè gle s de tr tra va va ilil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Les pied piedss à coul coulisse de prof profon onde deu ur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 Exerci Exer cice ce de lect lectu ure sur les les pied piedss à c ou oullisse (ve vern rniier er)) . . . . . . . . . . . . . . . 16 Les micromèt micromètres res . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L es es mic ro romè tre s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les mi micro cromè mèttres él élect ectrron oniiqu ques es à lect ectur ure e numé numéri riqu que e . . .. . .. . . .. . .. . . L es es Tes am a ma s te te r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L es es s oi oins de s mic ro romètre s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L es es mic ro romètre s d ’a ’a lé lés a ge ge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L es es mic ro romètre s d e pr profond eu eur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L a pr préc is is io ion de de me me s ur ure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les sour sources d’ir d’irrég égu ular ariités dans dans les mesur mesures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L a le le c tu ture du d u mi mic ro romè tre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exerci Exer cicess cess de lect lectu ure sur les les micr microm omèt ètrres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Les instruments de mesure de hauteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L es es trus qu quins de p ré ré c is is io ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
25 25
comparateurss à c adran ou à levi comparateur levier er . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c om ompa ra ra te te urs à c a dr dra n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c om ompa ra ra te te urs à le le vie r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . rè gles de tr tra va va ilil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
26 26 27 28
Les L es es L es es L es es
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Module Techniques de mesure et de contrôle Les Sujets de formation Les jauges, calibres et tampons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Les calibres tampons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Les tampons limites (cales étalons) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Les calibres mâchoires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Les cales étalons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Les règles de travail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Les jauges d’épaisseur (à lames) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Les jauges à trou (calibres de perçage) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
La vérification de la forme et de la position . . . . . . . . . . . . . . . 35 La vérification de surfaces et d’angles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Les règles biseautées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Les équerres de précision, biseautées et à chapeau . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Les équerres spéciales à forme fixe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Les jauges cylindriques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Les jauges à rayons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Les rapporteurs d’angle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Les règles de lecture des rapporteurs d’angle universels . . . . . . . . . . . . 40 Les règles de travail p. les angles fixes avec les rapport. d’angle . . . . . 41 Exercice de lecture sur les rapporteurs d’angle universels . . . . . . . . . . . 42 Les instruments de mesure des chanfreins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 La vérification de l’inclinaison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Les niveaux à bulles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 La vérification des cônes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Les calibres de cônes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Les bagues et douilles coniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 La vérification des filetages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les jauges de filetage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les tampons filetées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les bagues filetées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les calibres mâchoires filetés à tolérance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les jauges de filetage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les micromètres de filetage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les règles de travail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
46 46 46 46 47 47 48 48
La vérification des surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 La terminologie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Les profils de surface . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Les valeurs de mesure de la rugosité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 La qualité de la surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 L’influence sur la rugosité dans l’usinage par enlèvement de copeaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 Les valeurs de rugosité atteignables selon les procédés d’usinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
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Module Techniques de mesure et de contrôle Les Sujets de formation Les symboles pour les surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Rugotest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Les procédés de vérification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Les échantillons de comparaison (Rugotest) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Les instruments de mesure de surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Les tolérances et ajustements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 La terminologie (cote nominale/écart/cote max. et min./tolérance) . 55 Les tolérances générales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Les tolérances par indication de l’écart de base (libre choix) . . . . . . . . . 56 La terminologie du système de tolérances ISO . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Les étendues des plages de tolérance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 La position des plages de tolérance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Les écarts pour les arbres (SN EN 20286-2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Les écarts pour les alésages (SN EN 20286-2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Les ajustements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Les systèmes d’ajustement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Les tolérances de forme et de position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Généralités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Les tolérances de forme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Les tolérances de position . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Questions d’examen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
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Module Techniques de mesure et de contrôle Les moyens de contrôle et de vérification Les moyens de contrôle et de vérification sont divisés en trois groupes : les instruments de mesure, les jauges et les moyens auxiliaires. Les instruments de mesure sont divisés en instruments par comparaison et instruments de mesure directe (par affichage). Les instruments par comparaison produisent une représentation de la taille de la mesure, p. ex. la distance entre deux traits (règle), la distance fixe entre deux surfaces (cales étalon) ou la position d’un angle entre deux surfaces (rapporteur). Les instruments par affichage disposent de repères mobiles, de cadrans gradués ou de compteurs (aiguilles, vernier). La valeur de la mesure peut immédiatement être lue. Les jauges représentent soit la cote, soit la cote et la forme demandées d’une pièce. Les moyens auxiliaires sont p. ex. les supports d’instruments et les prismes. par comparaison :
règle graduée
mesure directe :
pied à coulisse
comparateur
cale étalon
cale d’angle rapporteur d’angle
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en jaugeant :
calibre mâchoire ou tampon
jauge à rayon (jauge de forme)
équerre de précision (jauge de forme)
Module Techniques de mesure et de contrôle Les pieds à coulisse Les pieds à coulisse se prêtent particulièrement bien aux mesures rapides, ce d’autant plus qu’ils permettent de mesurer l’extérieur, l’intérieur et la profondeur d’une pièce. En raison des possibilités multiples de mesure, de leur exécution simple et de leur maniement facile, ce sont les instruments le plus utilisés dans la métallurgie.
pied à coulisse universel (à becs)
pied à coulisse à cadran
pied à coulisse à affichage électronique (digital)
pied à coulisse à pointes à réglage fin
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Module Techniques de mesure et de contrôle Généralités / dénominations des parties Les pieds à coulisse sont constitués d’une perche avec une graduation millimétrique. Le coulisseau mobile est aussi doté d’un bec et d’une graduation appelée vernier. Lorsque le pied à coulisse est fermé, le trait zéro du vernier s’aligne sur le trait zéro de la graduation de la perche.
perche
becs de mesure interne en forme de lames
pièce
coulisseau graduation 1 en ⁄ 16 pouces
0
1
0
2
3
4
1
5
6
7
8
5
9
1
10
1
2
0
2
3
15
4
3
2
5
20
6
7 8
4
4
6
25
9
1
2 5
2
3
4 5
6
8
6
7
8 9
7
31
2
8
3
4
5
6
9
7
8
9
41
2
10
3
4 5
6
7
11
8 9
12
51
2
13
3
4 5
6
7
8 9
14
1
6
15
2
3
4
5
6
7
16
8
17
9
7 18
19
20
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vernier bec de mesure externe mobile bec de mesure externe fixe
tige de mesure de profondeur
graduation en 1 mm
vis de blocage
pied à coulisse universel
Le vernier (la lecture des verniers – métriques et pouces) La lecture du vernier résulte de la différence entre la graduation principale sur la perche et la graduation du vernier sur le coulisseau. 1 vernier au ⁄ 10
Sur un vernier au dixième , 9 mm sont divisés en 10 sections. La distance d’un trait à l’autre de l’échelle du vernier est donc de 9 / 10 mm = 0.9 mm, tandis que la division de la graduation principale sur la perche est de 1 mm. Il en résulte une différence de division de 1 mm – 0.9 mm = 0.1 mm. Cette différence de graduation est appelée la valeur du vernier. Elle correspond à la valeur de la graduation sur des instruments de mesure à cadran. Afin de rendre la lecture plus claire et moins fatigante, on recoure au vernier élargi. Dans ce cas, le vernier au 1 / 10 est élargi sur 19 mm de la graduation de la perche et divisé en 10 sections. Le désavantage de cet élargissement est la réduction de l’étendue de mesure du pied à coulisse. L’avantage est l’amélioration de la précision de la lecture.
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0
0
1
5
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1 vernier au ⁄ 10 agrandi
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Module Techniques de mesure et de contrôle
vernier au 1/20
vernier au 1/20 élargi
différence de graduation : 1 mm – 0.95 mm = 0.05 mm
cote relevée :
18.4 mm
cote relevée :
49.35 mm
différence de graduation : 2 mm – 1.95 mm = 0.05 mm
cote relevée :
16.30 mm
cote relevée :
48.75 mm
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Module Techniques de mesure et de contrôle Les micromètres électroniques à lecture n umérique La graduation de ces micromètres permet un affichage digital de 0.001 mm. affichage numérique
Avec les instruments à lecture numérique, il est possible de mémoriser la mise à zéro pour des mesures comparatives, de mémoriser des données ou de les transmettre à un ordinateur pour la documentation.
Les Tesamaster A l’aide d’un vernier spécial, les micromètres Tesamaster permettent d’atteindre une précision de 1 / 1000 mm.
Cela est rendu possible grâce à 5 dés montés dans une cage où ils se meuvent en suivant une came de guidage. Lors de la rotation du tambour, ils tournent autour de leur axe et laissent ainsi apparaître les valeurs correspondantes au 1/10 ème dans une fenêtre du tambour.
Exemple de lecture : A = graduation mm : B = graduation 0.1 mm : C = graduation 0.01 mm : D = graduation 0.001 mm :
2 0.70 0.05 0.000
Résultat de mesure : 2.750
mm
mm mm mm mm
Dans la pratique, le micromètre est utilisé pour les mesures jusqu’à
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1 ⁄ 100 mm.
Module Techniques de mesure et de contrôle Les jauges d’épaisseur (à lames)
Les jauges d’épaisseur contiennent des lames d’épaisseur variées. Les lames les plus fines sont disponibles à partir de 0.01 mm.
pièce 1
fente lumineuse de 0.5 mm
Contrôle avec la lame en acier de 0.5 mm d’une jauge d’épaisseur. pièce 2
Les jauges à trou (calibres de perçage) Avec ces jauges, il est possible de contrôler et de trier des mèches et des forets hélicoïdaux ainsi que du fil d’acier. On cherche le trou dans lequel le foret ou le fil d’acier entre, puis on lit la valeur indiquée sur la jauge.
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Module Techniques de mesure et de contrôle Les règles de lecture des rapporteurs d’angle universels • On relève en premier les degrés entiers sur la graduation principale à partir de 0° jusqu’au trait zéro du vernier. • Ensuite, on lit dans la même direction de lecture les minutes sur le vernier.
Exemple de lecture : lecture du vernier Nonius-Ablesung
0 1
3 0
2 0
50
4 0
3 0 6 0
0 1
0 3 0 6 0
2 0
3 0
50
6 0
8 0
vernier trait correspond Nonius:: 1un Teilstrich entspricht à5'5’
indication du vernier Noniusanzeige 4 0
8 0
7 0
précision de la mesure: 5° Messgenauigkeit: 5' graduation Skala: 1° 1’
° 0 ° i s 0 u n p d e v o
7 0
9 0
0
Exemple : angle aigu
6 0
7 0
b
8 0
9 0 3 0 6 0
0 3 0 6 0 a
a = b = 54°25'
Exemple : angle obtus
0 8
9 0
8 0
7 0
60
5 0
d e v o p u i s n 0 0 ° °
4 0
3 0
3 0 0 3 0 6 0 6 0
a = 180°- b = 180°- 60°55' a = 119°05'
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