Techniques de Mesure Et de Contrôle PDF

 

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 L es pied piedss à c oul oulis s e 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 ro mè 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 ro mètre s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L es es mic ro ro mètre s d ’a ’a lé lés a ge ge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L es es mic ro ro mètre s d e pr pro fond eu eur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L a pr préc is is io io n de de me me s ur ure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L es s our ourc es d’ir d’irrég égu ular ariités dans dans les mes ur ures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . L a le le c tu ture du d u mi mic ro romè tre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exercc ic Exer ic es s de lec lec tu ture s ur les les mic mic rom romèt ètrres . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19 19 20 20 21 22 22 22 23 23 24

Les instruments de mesure de hauteur  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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L es es trus qu quins de p ré ré c is is io ion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

25

Les L es es L es es L es es

26 26 27 28

comparateurs à c adran ou à levi comparateurs 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

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Module Techniques de mesure et de contrôle Les Sujets de formation Les jauges, calibres et tampons  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Les calibres calibres tampons tampons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Les tampons tampons limites limites (cales étalons) étalons) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Les calibres calibres mâchoir mâchoires es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Les cales cales étalons étalons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Les règles règles de travail travail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Les jauges jauges d’épaisseur d’épaisseur (à lames) lames) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 Les jauges jauges à trou (calibres (calibres de perçage) perçage) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

La vérification de la forme et de la position  . . . . . . . . . . . . . . . 35 La vérification de surfaces et d’angles  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Les règles règles biseautées biseautées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Les équerres de précision, biseautées et à chapeau . . . . . . . . . . . . . . . . 35 Les équerres spéciales à forme fixe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 Les jauges jauges cylindriqu cylindriques es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Les jauges jauges à rayons rayons . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 Les rapporteur rapporteurs s d’angle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 Les règles règles de lecture lecture des rapporteurs rapporteurs d’angle d’angle universel universels s . . . . . . . . . . . . 40 Les règles règles de de travail travail p. les angles angles fixes avec les les rapport. rapport. d’angl d’angle e . . . . . 41 Exercice de lecture lecture sur les rapporteurs d’angle universels universels . . . . . . . . . . . 42 Les instruments instruments de mesure mesure des chanfre chanfreins ins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 La vérification de l’inclinaison  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 Les niveaux niveaux à bulles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 La vérification des cônes  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Les calibres de cônes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 Les bagues bagues et douilles douilles coniques coniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 La vérification des filetages  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les jauges de filetage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les tampons filetées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les bagues bagues filetées filetées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Les calibres calibres mâchoir mâchoires es filetés filetés à tolérance tolérance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

46 46 46 46 47

Les jauges de filetage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 Les micromètr micromètres es de filetage filetage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 Les règles règles de travail travail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

La vérification des surfaces  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 La terminologie  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Les profils profils de surface 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 enlèv ement de copeaux 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 Rugo test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 Les procédés de vérification  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Les échantillo échantillons ns de comparaison comparaison (Rugotes (Rugotest) t) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53 Les instrumen instruments ts de mesure mesure de surfaces surfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

Les tolérances et ajustements  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 La terminologie (cote nominale/écart/cote max. et min./tolérance)  . 55 Les tolérances générales  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 Les tolérances tolérances par indicati indication on de l’écart l’écart de base (libre (libre choix) . . . . . . . . . 56 La terminologie du système de tolérances ISO  . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Généralité Génér alités s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Les étendues étendues des plages plages de tolérance tolérance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 La position position des plages plages de tolérance tolérance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 Les écarts écarts pour les arbres arbres (SN (SN EN 20286-2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Les écarts écarts pour les alésage alésages s (SN EN 20286-2) 20286-2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Exercices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 Les ajustements  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Généralité Génér alités s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 Les systèmes systèmes d’ajuste d’ajustement ment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Les tolérances de forme et de position  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Généralité Génér alités s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63 Les tolérances tolérances de forme forme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64 Les tolérances tolérances de position 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 traits comparaison uneentre représentati représentation on de la(cales taille de la mesure, p. ex. la distance entre deux (règle), laproduisent distance fixe deux surfaces 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 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 16

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

4

4

6

8

25

9

1

2 5

2

3

4

6

8

5

6

7

8

7

9

3

1

2

8

3

4

5

6

9

7

8

9

4

1

10

2

3

4

5

6

11

7

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8

9

5

1

13

2

3

4

5

6

7

14

8

9

6

1

2

15

3

4

5

16

6

7

17

8

9

7 18

19

20

10 10

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 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 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 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

1

 

0

5

 

2

10

1 vernier au  ⁄  10 agrandi 10

0

0

 

 

 

1

5

 

2

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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 différ ence 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 numérique 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 zéro pour desdes mesures comparatives, àde mémoriser données ou de les transmettre à un ordinateur pour la documentation.

Les Tesamaster  A l’aide d’un vernier spécial, les micromètr micromètres es Tesamaster Tesamaster permettent d’atteindre une précision de 1 / 1000 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 ème

les valeurs correspondantes au 1/10 bour.

dans une fenêtre du tam-

Exemple de lecture :  A = graduation mm : B = graduation 0.1 mm : C = graduation 0.01 mm : D = graduation 0.001 mm 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. 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 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 ver nier.. • Ensuite, on lit dans la même direction de lecture les minutes sur le vernier.

Exemple de lecture : lecture du vernier Nonius-Ablesung

   0    1

  2  0

  4 0   50   6 0  0    3 0

7  0  

8  0  

9    0   

   0

 3 0   6  0

     0      1

0   3 0  0  6   0  

8     0     7      0     

précision de la mesure: 5°

vernier trait correspond Nonius:: 1unTeilstrich entspricht à5'5’

Messgenauigkeit: 5'

graduation Skala: 1° 1’

Exemple : angle aigu

0 °   °  s  0  0  i s  u   n  p  o  e   v  d   2  0

  3  0

 b   

indication du vernier Noniusanzeige 0    7 0    50   6 0  0    4 0

8  0  

9  0     3 0   6  0

0   3 0  0  6   0       a

a = b = 54°25'

Exemple : angle obtus

   0    8

  9  0

 8 0

 7 0

60

5 0  0 

d e  v  o    p u  i s  s   0  n  0   ° 

°  

4 0   0  

  

3  0  

  0   3 0  0  6    3 0 0     6  0

a  = 180°- b  = 180°- 60°55' a  = 119°05'

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  a