METROLOGIE. TP N 1 METROLOGIE AU MARBRE Technique de mesure. Fabrcations Mécaniques FAB 010. Durée : 4 heures

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1 METROLOGIE Fabrcations Mécaniques FB 010 TP N 1 METROLOGIE U MRBRE Technique de mesure Durée : 4 heures Objectifs à atteindre en termes de "savoir faire" l issue de la manipulation l étudiant devra être capable de: lire des spécifications dimensionnelles ou géométriques et donner leur signification au sens de la norme en vigueur, définir les dimensions à mesurer, choisir l instrument adapté à leur vérification ainsi que la méthode de mesure, réaliser la mise en position de la pièce sur le marbre, réaliser le balançage correspondant à chaque spécification, interpréter les résultats mesure afin de juger de la conformité de la pièce au tolérancement. analyser les incertitudes, et leurs relations avec la confiance dans le contrôle. Moyens mis en oeuvre Le matériel mis à disposition pour réaliser l étude sont: un marbre équipé d inserts taraudés, un comparateur au 100ème de mm, un comparateur à levier un support de comparateur, une boite de cales étalon, deux micromètres d intérieur, une pièce à contrôler. P.FRNCOIS - CNM Déroulement de la manipulation La manipulation comprend trois étapes: utiliser les instruments selon la méthode définie dans le sujet, (découverte du matériel) interpréter les spécifications et définir la méthode de mesure, (modélisation) réaliser les mesures correspondantes pour contrôler la pièce fournie. (expérimentation) Métrologie 1

2 1. Première partie: vérification des spécifications concernant les deux plans 1 et 2. On se propose ici de mettre en oeuvre le matériel selon une technique classique des professionnels du contrôle et d en faire une étude critique Tolérance de forme. Lire la spécification: donner la signification de l expression graphique au sens de la norme. Orientation de la pièce par rapport au marbre pour mesurer le défaut de planéité. Cette opération est aussi appelée "dégauchissage" ou "balançage". Mettre en oeuvre la méthode expliquée en cours pour que l écart entre le point le plus haut et le point le plus bas soit le plus petit possible (minimiser le défaut de forme) Mesure du défaut de forme apparent. Déplacer le support de comparateur de manière à explorer, avec la touche, un maximum de points sur la surface 1. Relever les valeurs extrêmes affichées par le comparateur, soit h.min et h.max. Si (h.max - h.min) < tolérance de planéité, la spécification de forme est satisfaite. Dans le cas contraire, il faut rechercher, par des balançages successifs, si une orientation différente permettrait d obtenir un plus petit défaut de forme. L opération est terminée quand on juge qu un nouveau balançage ne pourra pas satisfaire la tolérance Tolérances de position et d orientation. Définissez la surface de référence [] conformément à la normalisation. Donner la signification normalisée des tolérances de parallélisme et de localisation. Orientation de la pièce pour mesurer des écarts perpendiculairement à la surface de référence []. Dans les cas les plus courants, on pose la surface désignée comme référence sur le marbre. Le plan du marbre devient alors une référence simulée, c est une matérialisation du plan []. Dans notre cas, cette façon de faire n est pas réalisable. Il faut donc rechercher, par balançage, l orientation de la pièce pour laquelle on juge que la référence est parallèle au marbre. Mesure des défauts de parallélisme et de localisation: Initialiser le comparateur pour la hauteur de référence (altitude du plan []) Déplacer le support de comparateur de manière à explorer, avec la touche, un maximum de points sur la surface 1. Relever les valeurs extrêmes affichées par le comparateur, soit H.min et H.max. Si (H.max - H.min) < tolérance de parallélisme, la spécification d orientation est satisfaite. Si H.max < 0,5 + (tolérance de position / 2) et si H.min > 0,5 - (tolérance de position / 2), la spécification de position est satisfaite. P.FRNCOIS - CNM Critique de cette méthode de contrôle et réflexion: Quelles précautions avez vous été amené à prendre concernant le "posage" de la pièce, pour que l opération de balançage de la pièce soit efficace (précision, rapidité)? Pouvez vous qualifier ou quantifier la répétabilité du mesurage? quels facteurs est -elle liée? ( fidélité de l instrument, qualité du support, du marbre, des étalons, méthode de mesure, etc. ) Combien de balançages vous ont-ils été nécessaires pour contrôler ces spécification géométriques? Critiquer l efficacité de cette méthode de contrôle: Quelle influence a l incertitude du balançage de la référence sur la tolérance à contrôler? Métrologie 2

3 2. Deuxième partie: analyse des spécifications concernant les alésages 3 et Modèle géométrique spécifié: Expliquer la signification des tolérances dimensionnelles, d orientation, et de position des deux surfaces. Définir la méthode de contrôle adaptée à ces exigences en fonction du matériel mis à disposition. 3. Troisième partie: vérification de la qualité dimensionnelle et géométrique des surfaces 3 et Dimensions des alésages: Utiliser les micromètres d intérieur (on dit aussi alésomètres) pour mesurer le diamètre des deux alésages de la pièce. Comment lit-on la valeur mesurée avec chacun des deux instruments? Vous répéterez la mesure plusieurs fois pour compenser l éventuel défaut de fidélité de l appareil. La valeur lue évolue-t-elle avec la position des trois touches dans l alésage? Critiquer la mesure réalisée à l aide de cet instrument Situation des alésages par rapport au plan: fin de simplifier la manipulation, on se limitera à identifier la position du plan par trois points. Utiliser le comparateur à levier pour mesurer la position d un point extrême de chaque alésage par rapport au plan. Connaissant le diamètre, en déduire la position de l axe par rapport au plan. Quelles hypothèses faites vous? Critiquer cette mesure. P.FRNCOIS - CNM Métrologie 3

4 P.FRNCOIS - CNM ,10 0,07 Détail 1 Détail 1 (2:1) 0,05 - (1 : 4) 2 1 Numérotation des surfaces CORPS de RBOTEUSE 0,5 Métrologie 4

5 , Numérotation des surfaces +0, ,08 0,04 0,08 0,04 - CORPS de RBOTEUSE P.FRNCOIS - CNM Métrologie 5