CORRIGE TRAVAUX PRATIQUES T.P. Métrologie Vérification de la conformité du produit Secteur d activité : ROBOTIQUE Support : Mallette Mécanisme MAXPID Sujet du TP VERIFICATION DE SPECIFICATIONS MISE EN ŒUVRE DE LA METROLOGIE AU MARBRE Connaissances visées INTERPRETATION DES SPECIFICATIONS UTILISATION DU CONCEPT G.P.S. PROCEDURE DE MESURAGE AU MARBRE Pré-requis : TOLERANCES DIMENSIONNELLES ET GEOMETRIQUES DEMARCHE G.P.S. Sciences Industrielles pour l Ingénieur page 1/5
MATERIEL ET DOCUMENTS UTILES Mallette Mécanisme Maxpid avec Logiciel associé et CD Rom Matériel classique de métrologie au marbre et matériel de microgéométrie Références bibliographiques : Mémotech génie mécanique productique mécanique de Barlier et Poulet Ed Casteilla Educalivre Normes relatives au tolérancement géométrique But du TD - TP : Ce premier TD-TP de vérification des tolérances (contrôle de réception) sur la chaise de la maquette Maxpid vise à : étudier le dessin de définition (fichier autocad), analyser les tolérances dimensionnelles et géométriques ; respecter la démarche G.P.S. ; définir la ou les méthodes de vérification ; mesurer, à l aide de matériel de métrologie classique (pied à coulisse, jauge de profondeur, micromètre d extérieur, alésomètre, cales étalon, colonne de mesure, etc ) certaines tolérances de position et/ou d orientation ; effectuer un relevé d état de surface ; comparer et interpréter les résultats en liaison avec les procédés d obtention des surfaces. 1 ETUDE DU DESSIN DE DEFINITION DE PRODUIT Dessin de définition de la chaise (ressources disponibles dans «LA FABRICATION / LA CHAISE»). Activité de TD : Effectuer une lecture attentive du dessin de définition, Interpréter les tolérances. 1-1 : A partir du dessin de définition, effectuer une classification (NF E 04-553) des tolérances dimensionnelles et géométriques. Il s agit de classer les tolérances propres à une surface, entre surfaces et de battement. Dans le premier cas, on distingue les tolérances de forme, dimensionnelles, d état de surface ; dans le deuxième cas, les tolérances de position, d orientation, dimensionnelles ; dans le troisième cas les tolérance de battement. Sciences Industrielles pour l Ingénieur page 2/5
1-2 : En vous aidant des fiches «d analyse d une spécification par zone de tolérance» (Fiches tolérancement normalisé) remplir le document réponse relatif à la tolérance de perpendicularité entre la surface D et l axe B-C. Il faut suivre l exemple 4 donné sur l analyse d une perpendicularité. 1-3 : Faire de même pour la tolérance de localisation de l axe B-C par rapport au plan A relative à la dimension 69. Il faut suivre l exemple 2 donné sur l analyse d une localisation. 1-4 : Relever les indications d état de surface et les analyser. Il faut d aider du dossier ressources «Tolérances d états de surface». 2 ETUDE DE LA CHAISE Analyser le produit (étude du posage sur marbre). 2-1 : Pour chacune des deux tolérances étudiées précédemment (perpendicularité et localisation), rechercher le meilleur posage de la pièce sur le marbre pour une métrologie au marbre. Justifier votre démarche. Pour la tolérance de perpendicularité, il faut poser la pièce sur une surface stable, qui sert d élément de référence à la tolérance donc la surface D. Pour la tolérance de localisation de l axe B-C, il faut matérialiser l axe commun des surfaces B et C (cylindre ajusté). On peut aussi utiliser un comparateur à levier (pupitast) pour mesurer des distances entre des génératrices inférieures d alésage et le plan A (méthode du zéro ou différentielle). On fera l hypothèse que les défauts de forme des alésages sont négligeables devant les autres défauts. Il est possible aussi d utiliser une colonne de mesure. Sciences Industrielles pour l Ingénieur page 3/5
3 METROLOGIE AU MARBRE Voir «Fiches méthodologiques de vérifications des spécifications d orientation et de position Recherche d une méthode de vérification» (MEMOTECH «Génie Mécanique» p300 à 306). Activité de TD : Choix d une méthode de vérification des tolérances de perpendicularité et de localisation, Choix du matériel métrologique à mettre en œuvre. Effectuer le posage sur marbre (balançage de la chaise), Mettre en œuvre le contrôle des tolérances demandées. 3-1 : Schématiser la méthode de vérification retenue pour contrôler la tolérance de perpendicularité. On pose la chaise sur un cube ou une équerre (lui même posé sur le marbre) au niveau de la surface D. On utilise un support de comparateur et un comparateur à levier. On étalonne le comparateur à levier (mise à zéro sur un empilage de cale étalon réalisant la dimension de 69 mm et on vient ensuite palper tout le long de la génératrice inférieure de l alésage B en cherchant à chaque mesure le point inférieur de l alésage. On relève le défaut sur le cadran du pupitast. 3-2 : Faire l inventaire du matériel de métrologie au marbre à utiliser. On peut adopter comme règle que l incertitude de mesure avec un appareil de métrologie à lecture directe est de + ou une graduation de cet instrument. De plus, on respecte généralement la règle suivante : l instrument de mesure doit être 5 à 10 fois plus précis que l intervalle de tolérance de la spécification à contrôler. Utilisation d un comparateur mécanique à levier (pupitast) au 1/100 mm, d un support de comparateur, de cales étalon. 3-3 : Citer les principales caractéristiques métrologiques d un instrument de mesure. Fidélité, justesse, exactitude, sensibilité. 3-4 : Réaliser le contrôle de la tolérance de perpendicularité. Donner l expression du résultat en ne tenant compte que de l incertitude de l instrument de mesure (voir fiche «analyse des dispersions *», MEMOTECH «Génie Mécanique» p289 à 290). Conclure quant à la conformité de la pièce vis à vis de cette tolérance géométrique. * remarque : l identification des erreurs, des incertitudes des instruments de mesure et des méthodes utilisées n est pas au programme. Pas de commentaires particuliers. 3-5 : Effectuer la même démarche pour le contrôle de la tolérance de localisation de l axe B-C par rapport au plan A relative à la dimension 69. S aider de la réponse donnée en question 2-1. Sciences Industrielles pour l Ingénieur page 4/5
4 METROLOGIE MICROGEOMETRIQUE Voir «Fiches tolérances d états de surface (ondulation rugosité)» et «Paramètres d usinage» (MEMOTECH «Génie Mécanique» p24 à 30 et 99 à 101). Activité de TD : Choix d une méthode de vérification des tolérances d états de surface, Choix du matériel métrologique à mettre en œuvre. Effectuer le posage sur le marbre, Mettre en œuvre le matériel de mesure d état de surface. 4-1 : Positionner la pièce sur le marbre et venir palper l intérieur de l alésage B ou C. Faire trois mesures avec relevé papier ou informatique (suivant le matériel utilisé) et interpréter les résultats. Attention : Le critère retenu est le Ra. Il est couramment utilisé car facilement mesurable avec un matériel simple mais son évaluation nécessite le choix par l opérateur d un filtre passe-haut. Si ce filtre est mal choisi, la mesure obtenue est sans grande signification. De plus, il est nécessaire de préciser la longueur d onde du filtre à utiliser. Pas de commentaires particuliers. 4-2 : Conclure quant au respect du Ra. Si la valeur du Ra figurant sur le dessin de définition n est pas respectée, expliquer pourquoi? L alésage B ou C est obtenu, soit par contournage avec une fraise cylindrique Carbure monobloc deux tailles (travail de forme), soit par génération à l aide d une tête à aléser avec outil à plaquette carbure (travail d enveloppe). Se reporter aux documents ressources «Paramètres d usinage». Sciences Industrielles pour l Ingénieur page 5/5