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OFPPT ROYAUME DU MAROC Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail Direction Recherche et Ingénierie de la Formation RESUME THEORIQUE & GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES MODULE 4 : Métrologie dimensionnelle et géométrique Secteur : FABRICATION MECANIQUE Spécialité : Mécanicien Général Polyvalent Niveau : Qualification

Author: dinhdien

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  • OFPPT

    ROYAUME DU MAROC

    Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail Direction Recherche et Ingnierie de la Formation

    RESUME THEORIQUE & GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES

    MODULE 4 : Mtrologie dimensionnelle et gomtrique

    Secteur : FABRICATION MECANIQUE

    Spcialit : Mcanicien Gnral Polyvalent Niveau : Qualification

  • PORTAIL DE LA FORMATION PROFESSIONNELLE AU MAROC

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    MODULES ISTA

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    Document labor par : Nom et prnom EFP Direction FLOREA FLORIAN CDC GM DRIF Rvision linguistique - - - Validation -

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    SOMMAIRE

    Page Prsentation du module Rsum de thorie

  • MODULE 4 : Mtrologie dimensionnelle et gomtrique

    Code : Dure : 50 h

    OBJECTIF OPRATIONNEL DE PREMIER NIVEAU

    DE COMPORTEMENT

    COMPORTEMENT ATTENDU

    Pour dmontrer sa comptence, le stagiaire doit mesurer et contrler l'aide d'instruments Selon les conditions, les critres et les prcisions qui suivent.

    CONDITIONS DVALUATION

    Travail individuel. A partir de :

    - Plan de fabrication - Plan de montage - Gamme de contrle, carte de suivi contrle - Fiche de contrle, d'auto-contrle - D'une fabrication de pices usines (Srie ou unitaire)

    A laide :

    - D'instruments et d'quipements de contrle et de mesure - De pices mcaniques usines slectionnes - Documents de normalisation

    CRITRES GNRAUX DE PERFORMANCE Respect des rgles de scurit. Matrise de la technique d'utilisation des instruments de mesure et de contrle Matrise de la procdure d'talonnage Respect des procdures de contrle Prcision et exactitude des mesures Dextrit et soin apport aux oprations Autonomie de situation

    ( suivre)

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    OBJECTIF OPRATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT (suite)

    PRCISIONS SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU A. Analyser les objectifs de contrle

    B. Prparer son travail

    C. Effectuer les mesures

    D. Analyser les carts

    E. Prendre la dcision

    Auto-contrle Rendre compte

    CRITRES PARTICULIERS DE PERFORMANCE - Situation et nature de l'objectif - Interprtation des symboles et des normes

    relatives aux dimensions, formes et positions des surfaces

    - Dfinition ou suivi d'une mthode de

    mesure - Choix du procd et des outils adapts la

    mesure ou au contrle raliser - Matrise des diffrents outils de mesure:

    mesure directe mesure indirecte

    - talonnage des instruments de mesure - Identification du produit

    - Respect de la conformit - Rpertorier les mesures - Autonomie de situation - Crdibilit des rsultats

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    OBJECTIFS OPRATIONNELS DE SECOND NIVEAU

    LE STAGIAIRE DOIT MATRISER LES SAVOIRS, SAVOIR-FAIRE, SAVOIR PERCEVOIR OU SAVOIR TRE JUGS PRALABLES AUX APPRENTISSAGES DIRECTEMENT REQUIS POUR LATTEINTE DE LOBJECTIF DE PREMIER NIVEAU, TELS QUE :

    Avant dapprendre analyser les objectifs de contrle (A) :

    1. Se soucier de l'interchangeabilit 2. Savoir lire et interprter un document de fabrication 3. Connatre le principe des ajustements

    Avant dapprendre prparer son travail (B) :

    4. Connatre les diffrents moyens et outils de mesure

    Avant dapprendre effectuer les mesures (C) :

    5. Utiliser avec prcaution les moyens et outils de mesure

    Avant dapprendre analyser les carts (D) :

    6. Connatre les bases de calcul

    Avant de prendre une dcision (E) :

    7. Savoir remettre en cause ses oprations 8. Savoir situer son contrle par rapport l'objectif dfini

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    MODULE 4 : MESURE ET CONTRLE A LAIDE DINSTRUMENTS

    Code : Thorie : 30 % Dure : 50 heures Travaux pratiques : 60 % Responsabilit : Dtablissement valuation : 8%

    OBJECTIF OPERATIONNEL DE PREMIER NIVEAU

    DE COMPORTEMENT COMPETENCE

    Mesurer et contrler laide dinstruments

    PRESENTATION

    Ce module de comptence gnrale se dispense dans les premires semaines du premier semestre du programme de formation. Il est pralable tous les modules de comptences caractre fabrication mcanique.

    DESCRIPTION

    Lobjectif de ce module est de faire acqurir la matrise de lutilisation des diffrents moyens et outils de mesure et contrle, ainsi que le choix du moyen qui rpond au exigences du dossier ou document de fabrication

    CONTEXTE DENSEIGNEMENT

    Respect des rgles de scurit. Matrise de la technique d'utilisation des instruments de mesure et de

    contrle Matrise de la procdure d'talonnage Respect des procdures de contrle Prcision et exactitude des mesures Dextrit et soin apport aux oprations

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    CONDITIONS DVALUATION

    Travail individuel. A partir de :

    - Plan de fabrication - Plan de montage - Gamme de contrle, carte de suivi contrle - Fiche de contrle, d'auto-contrle - D'une fabrication de pices usines (Srie ou unitaire)

    A laide :

    - D'instruments et d'quipements de contrle et de mesure - De pices mcaniques usines slectionnes - Documents de normalisation

    Autonomie de situation

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    OBJECTIFS

    LMENTS DE CONTENU

    1. Se soucier de linterchangeabilit 2. Savoir lire et interprter un document de

    fabrication

    3. Connatre le principe des ajustements

    A. Analyser les objectifs de contrle

    4. Connatre les diffrents moyens et outils de

    mesure

    B. Prparer son travail 5. Utiliser avec prcaution les moyens et les

    outils de mesure

    C. Effectuer les mesures 6. Connatre les bases de calcul

    - Ncessit de linterchangeabilit pour les

    mesures des pices

    - Connatre les symboles et les normes

    - Connatre le rle dun ajustement - Identifier un ajustement

    - Situer la nature de lobjectif - Interprter les symboles et les normes

    relatives aux dimensions , formes et position des surfaces

    - Connatre :

    Pied coulisse (simple, cadran, affichage numrique)

    Jauge de profondeur ( vernier, numrique)

    Micromtre d extrieur et dintrieur (standard et lectronique)

    Alsomtre Micromtre de filetage Colonne de mesure Calibre dangle, rayon Calibre limites (calibre mchoires,

    tampon lisse) Les piges, les cales talon Rugotest, rugosimtre Bague filete, bague conique

    - Dfinir ou suivre la mthode de mesure - Choisir le procd et les outils adapts la

    mesure ou au contrle raliser

    - Matriser les diffrents outils de mesure Mesure directe Mesure indirecte

    - Etalonner les instruments des mesures

    - Ralisation des mesures relatives aux pices ralises

    - Calcul des ajustements - Des fractions - Trigonomtrie

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    D. Analyser les carts 7. Savoir remettre en cause ses oprations 8. Savoir situer son contrle par rapport

    lobjectif dfini

    E. Prise de contrle

    Auto-contrle Rendre compte

    9. Se soucier de la fiabilit de la mthode 10. Se soucier de limportance de linformation

    transmettre (rsultat)

    F. Vrifier son rsultat.

    11. Etre capable de transcrire des informations, des commentaires

    12. Se soucier de la prcision des informations

    recueillies ou transcrites

    - Matriser le calcul des ajustements - Respecter la conformit - Rpertorier les mesures

    - Savoir lorigine des dfauts

    - Situer la mesure / (cote nominale cote Max.,

    cote min.)

    - Autonomies la situation - Crdibilit des rsultats

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    Module : Mtrologie dimensionnelle et gomtrique

    RESUME THEORIQUE

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    LES INSTRUMENTS DE MESURE

    1. PIED A COULISSE

    1-DEFINITION: Le pied coulisse ou calibre coulisse est un appareil de mesure des dimensions par lecture directe, sur une rgle et un vernier. 2- PARTIES PRINCIPALES Le pied coulisse se compose de : Rgle gradue Bec fixe Bec mobile Coulisseau Vis de blocage Vernier. 3- VERNIERS: La prcision du rsultat obtenu dpend essentiellement du nombre de graduations portes sur le vernier qui peut tre: A - Vernier au 1/10 de mm Le vernier au 1/10 mesure 9 mm divis en 10 parties gales, chaque partie vaut 9/10 mm = 0.9 mm Le dcalage entre la premire graduation du vernier et celle de la rgle 10/10 -9/10= 1/10= 0.1 mm. Le dcalage entre la deuxime graduation du vernier et celle de la rgle vaut 20/10 -18/10 = 2/10 Soit 0.2 mm etc B - Vernier au 1/20 de mm Le vernier au 1/20mesure 19mm divis en 20 parties gales, chaque partie vaut 19/20= 0.95 mm Le dcalage entre la premire graduation du vernier et celle de la rgle 20/20-19/20=1/20=0.05mm. Le dcalage entre la deuxime graduation du vernier et celle de la rgle vaut 40/20 -38/20 =2/20 Soit 0.1mm etc C -Vernier au 1/50 de mm Le vernier au 1/50 mesure 49 mm divis en 50 parties gales, chaque partie vaut 49/50=0.98 mm Le dcalage entre la premire graduation du vernier et celle de la rgle 50/50-49/50=1/50=0.02mm. Le dcalage entre la deuxime graduation du vernier et celle de la rgle vaut 100/50 98/50 = 2/50 Soit 0.04 mm etc...

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    LECTURE DE LA DIMENSION SUR VERNIER.

    Principe de fonctionnement

    Un coulisseau portant un vernier au 1/50 et un bec mobile se dplacent sur une rgle en fonction de la grandeur de la pice mesurer. La position de mesurage peut tre stabilise par la vis de blocage. Principe de lecture

    a) Lire un nombre entier de mm sur la rgle juste gauche du zro du vernier : 11

    b) Lire la fraction de mm (x) sur le vernier.

    Reprer la concidence des graduations entre la rgle et le vernier en appliquant la mthode des carts symtriques : e = e Puis multiplier le nombre de graduations lues sur le vernier du 0 la concidence par 1/50 ou 0,02

    35 x 0,02 = 0,70 Expression du rsultat brut de mesurage M = 11,70

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    DIFFERENTS TYPES DE PIED A COULISSE

    PIED A COULISSE AVEC BECS NORMAUX PIED A COULISSE AVEC BECS FINS

    LECTURE DE LA DIMENSION SUR CADRAN LECTURE DE LA DIMENSION NUMRISE

    PIED MODULE PIED A COULISSE DE HAUTE PRECISION (Mesure de dents dengrenages)

    PIED A COULISSE (gorges intrieures) PIED A COULISSE (gorges extrieures)

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    Applications courantes Distance entre faces parallles

    Diamtres

    Entraxes Cas particulier: dimension intrieure infrieure l'paisseur des becs du pied coulisse

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    Travaux pratiques : (propositions des exercices) Exercice n 1

    Identifier les diffrentes parties du pied coulisse . Complter le tableau avec les lettres repres correspondant chaque lment du pied coulisse vernier.

    Rgle ou perche

    Vis de blocage ou poulet

    Bec fixe ou bec de rgle

    Poussoir

    Vernier

    Coulisseau

    Bec mobile ou bec de coulisseau Correction de lexercice n 1

    A Rgle ou perche

    G Vis de blocage ou poulet

    F Bec fixe ou bec de rgle

    B Poussoir

    C Vernier

    D Coulisseau

    E Bec mobile ou bec de coulisseau

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    Exercice n 2

    LIRE sur un pied coulisse vernier .

    En sous-groupe avec un seul pied coulisse :

    1) Dplacer le coulisseau dune valeur quelconque et serrer la vis de blocage. 2) Chacun des stagiaires note la valeur de sa lecture sur une feuille de papier

    brouillon. 3) A lissue des lectures changer les rsultats.

    Recommencer lopration autant de fois que ce sera ncessaire pour que tout le groupe lise la mme cote. Exercice n3 :

    Pour lexercice antrieur utiliser des pieds coulisse de difrents prcisions.

    Exercice n4 :

    PRENDRE une cote au pied coulisse. Forme prismatique extrieure Forme cylindrique extrieure Rechercher la position pice-pied coulisse permettant :

    - Bonne porte des becs, - Pas de jeu entre pices et becs.

    Serrer la vis de blocage. Dgager la pice avec prcautions sans drgler le pied coulisse. Prsenter nouveau la pice entre les becs non drgls. La prise de cote est bonne si aucun jeu napparat .

    Recommencer lopration autant de fois que ncessaire pour assurer la prise de cotes.

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    Exercice n5 :

    ASSURER une mesure au pied coulisse vernier.

    REMPLIR les 2 tableaux de relevs de cotes en mesurant les pices talons.

    Relever les cotes

    1re mesure

    2me mesure

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7 Relever les cotes

    1re mesure

    2me mesure

    1

    2

    3

    4

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    Exercice n6 MESUREZ LES COTES SUIVANTES AU PIED COULISSE ET CRIVEZ

    LES COTES RELEVES DANS LA CASE CORRESPONDANTE :

    1 2 3 4 5 6 7 8

    Pied coulisse numrique

    Pied coulisse cadran

    Pied coulisse vernier

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    2. JAUGE DE PROFONDEUR

    Lecture de la dimension sur vernier Lecture de la dimension numrise

    Applications courantes

    Avec talon rotatif Avec semelle amovible Conditions normales d'utilisation - se placer en face des graduations pour dtecter la concidence; - exercer une pression limite sur les becs; - positionner correctement l'instrument sur la pice; - vrifier le jeu fonctionnel de la liaison glissire entre le coulisseau et la rgle

    Incertitude de mesurage Pour les instruments de mesure coulissants, l'incertitude de mesurage minimale est de: 0,02 mm

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    3. MICROMETRE

    1) Lecture de la dimension sur vernier

    2) Principe de lecture sur micromtre d'extrieur vernier

    a) Lire le nombre entier de millimtres et de 1/2 mm sur la gnratrice de reprage (dernire graduation dcouverte par le tambour) : 5,5 Ne pas oublier le demi-millimtre (erreur parasite). b) Lire la fraction de millimtre (X) sur le tambour gradu en 0,01: 17 x 0,01 = 0,17 Expression du rsultat brut de mesurage M = 5,67 0,01 3) Conditions normales d'utilisation 1 Procder la vrification de l'talonnage avant utilisation. Exemple: talonnage d'un micromtre extrieur plage 0,25 mm.

    Remarque: pour l'talonnage des autres micromtres, utiliser les talons fournis. 2 Utiliser imprativement le limiteur de pression (systme de friction) lors de la mise en contact de la touche mobile sur la pice. 3 Positionner correctement l'instrument sur la pice.

    Nota : Chaque micromtre a une capacit de mesure limite.

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    Les tendues de mesure courantes sont, en milimtres: 0 - 25 ; 25 - 50 ; 50 - 75 ; 75 - 100 ; 100 - 125 ; 125 - 150 ; 150 - 175 ;

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    MICROMTRES D'EXTRIEUR

    Lecture de la dimension sur vernier Lecture de la dimension numrise

    Applications courantes

    MICROMTRES D'INTRIEUR. Lecture de la dimension sur vernier Lecture de la dimension sur vernier Micromtre becs d'intrieur Micromtre 3 touches

    Applications courantes

    JAUGE MICROMTRIQUE DE PROFONDEUR Application courante

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    LETALONNAGE DUN MICROMETRE

    Lexactitude de la lecture dpend du rglage de lappareil. Il est donc ncessaire de contrler la mise zro du micromtre. On place les touches en contact dans le cas dun palmer de 0 25 mm et, pour des instruments plus grands, sur des talons (pige, disque, cale Johansson) de 25, 50, 75 mm selon le cas .

    Etalonnage avec cales Jauge d talonnage pour micromtre

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    Exercice n1:

    Identifier les diffrentes parties du micromtre.

    Repre Dsignation

    1 2 5 Tambour gradu Blocage Friction 7

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    Correction de lexercice n1:

    Identifier les diffrentes parties du micromtre.

    Repre Dsignation

    1 Touche fixe 2 Corps 5 Douille gradue Tambour gradu Blocage Friction 7 Touche mobile

    Exercice n 2

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    LIRE sur un micromtre standard ( vis au pas de 0,5mm) .

    En sous-groupe avec un seul micromtre :

    1) Dplacer le tambour gradu dune valeur quelconque et serrer la vis de blocage. 2) Chacun des stagiaires note la valeur de sa lecture sur une feuille de papier brouillon. 3) A lissue des lectures, changer les rsultats.

    Recommencer lopration autant de fois que ce sera ncessaire pour que tout le groupe lise la mme cote.

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    Exercice n3

    PRENDRE une cote avec un micromtre.

    Forme prismatique Forme cylindrique extrieure

    Rechercher la position pice-micromtre permettant :

    - Une bonne porte des touches.

    - Pas de jeu entre pices et touches.

    - Lalignement des touches avec le diamtre de la pice. Serrer le blocage.

    Dgager la pice avec prcautions sans drgler le micromtre.

    Prsenter nouveau la pice entre les touches non drgls.

    La prise de cote est bonne si aucun jeu napparat .

    Recommencer lopration autant de fois que ncessaire pour assurer la bonne position du

    micromtre et lire la mme cote pour deux prises successives de la mme cote.

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    Exercice n4

    CONTROLER ltonnage dun micromtre.

    Palmer 0 -25 :

    Essuyer les touches.

    Mettre les touches en contact en utilisant la friction.

    Le zro du tambour doit correspondre avec le zro de la douille. Dans tous les autres cas, demander au formateur dintervenir pour rgler le micromtre.

    Palmer 25 - 50 :

    Mme procdure que pour le palmer de 0 25, mais utiliser une pige talon de 25 mm qui

    sera place entre les touches du micromtre.

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    GARANTIR des MESURES, au micromtre, hors machine

    et sur machine avec une prcision de 1/100 de mm. REMPLIR les tableaux de relevs de cotes en mesurant la pice talon A.

    Pice prismatique hors machine

    Relever les cotes

    1re mesure

    2me mesure

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7 Pice prismatique sur machine (pice serre en tau)

    Relever les cotes 1re

    mesure 2me

    mesure 1

    3

    6

    7

    Nota : Si vous nobtenez pas la mme cote lors de le 2me mesure, il y a problme!

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    4.CALIBRES DE CONTRLE

    DFINITION Ce sont des instruments sur lesquels sont matrialises les valeurs limites maximale et minimale d'une spcification contrler. L'une de ces valeurs limites doit entrer, l'autre limite ne doit pas entrer pour que la spcification soit respecte et que la pice soit bonne

    Identification Visualisation Utilisation

    Tampon lisse double

    Bagues lisses

    Jauge plat double

    Calibre mchoires l'oppos

    Calibre mchoires l'enfilade

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    CALIBRES LISSES

    Identification Visualisation Utilisation

    Alsages coniques cnes morse

    n os :1 6

    Tampon lisse conique

    Alsages coniques cnes 7/24

    (SA 30 60)

    Arbres coniques cnes morse

    n os :1 6

    Bague lisse conique

    Arbres coniques cnes 7/24

    (SA 30 60)

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    CALIBRES FILETS

    Identification Visualisation Utilisation

    Tampon filet double

    Ecrou

    Tampons filets simples

    crou

    Bague filete

    Vis M2 M68

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    5. CALIBRES ET MESUREURS D'ANGLES 1) QUERRES Ce sont des calibres, en acier spcial tremp, constitus de deux branches qui forment entre elles un angle donn.

    2) RAPPORTEURS D'ANGLES Principe de fonctionnement Une rgle mobile se dplace autour d'un axe par rapport une rgle fixe solidaire de l'axe.

    3) BARRE SINUS SIMPLE Principe de fonctionnement Une barre est articule autour d'un axe et son positionnement est obtenu par l'utilisation de cales talons

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    6. COMPARATEUR CADRAN

    Principe de fonctionnement Pour un dplacement de 1 mm du palpeur li la crmaillre, l'aiguille lie au pignon terminal de la chane cinmatique fait 1 tour. Le cadran tant divis en 100 graduations, chaque graduation est gale :

    100mm1

    , soit 0,01 .

    Principales utilisations - Mesurer l'cart e entre un talon et une pice mesurer. - Raliser les diffrents rglages gomtriques sur la machine. Conditions normales d'utilisation - Vrifier, avant usage, la fidlit de rponse (retour la mme graduation). -Vrifier le vissage du palpeur. - Rduire les porte--faux lors du montage du comparateur sur le support (ci-contre). COMPARATEUR CADRAN NUMRIQUE COMPARATEUR LEVIER

    Incertitude de mesurage L'incertitude de mesurage courante est de 0,01 mm .

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    7. PALPEURS ELECTRONIQUE

    Dans les systmes de fabrication actuels, il est indispensable de connatre et de communiquer au plus tt la conformit du produit. C'est pourquoi des postes de contrle informatiss sont intgrs chaque tape de la fabrication. De nombreux instruments numriss sont quips de liaisons sries permettant la connexion au systme informatique. Sur certains montages de contrle, la mesure est effectue par l'intermdiaire de Palpeur inductif Palpeur photolectrique

    Application

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    8. MACHINE A MESURER TRIDIMENSIONNELLE CONFIGURATION GNRALE La machine mesurer tridimensionnelle dispose : d'un palpeur lectronique se dplaant sur 3 glissires orthogonales (rgles) selon les 3 axes XYZ; d'une rfrence de planit (axe Z) : marbre en granit sur lequel est lie la pice mesurer. Un ordinateur qui porte le logiciel traite les informations transmises par les rgles (dfinition, calculs...). Une imprimante qui permet l'dition de documents (ex. : certificat de mesurage...). PALPEUR Les points matriels mesurs sur la pice sont apprhends l'aide d'un palpeur. Le palpeur est install sur l'axe Z. Sa longueur et son diamtre sont mesurs et mmoriss (utilisation d'une sphre talon). L'oprateur peut le dplacer : - librement; - partir de commande manuelle, numerique, etc. Chaque accostage du palpeur sur l'lment palp est confirm en gnral par un bip sonore et lumineux. Le palpeur est lectronique, possde une ou plusieurs branches, ce qui permet une meilleure accessibilit aux surfaces palper.

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    9.

    En entreprise :

    Le RUGOTEST est un moyen de contrle, par comparaison, RAPIDE et PEU PRECIS de ltat dune surface usine. Il est utilis au poste de production. Pour matriser cette capacit, vous apprendrez : COMPARER une pice usine une plaquette talon par un moyen

    VISUEL et par un moyen TACTILE. RECONNAITRE les units de mesure dtat de surface USUELLES. A lissue de cette phase dapprentissage, vous serez capable de : CONTROLER la RUGOSITE de surfaces usines planes et cylindriques

    et REMPLIR une fiche de contrle.

    Contrler un tat de surface avec un rugotest

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    CRITERES DE RUGOSITE

    Il existe plusieurs critres pour la mesure de la rugosit, nous allons pour le moment tudier le critre Ra. Ra signifie : cart moyen arithmtique de rugosit en microns. Nota: le terme arithmtique signifie que les valeurs releves sont toujours positives cest--dire avec le signe + ou encore en valeurs absolues. Moyenne des ordonnes dfinies partir de la ligne moyenne du profil (ordonnes exprimes en valeur absolue). Dfinitions L Longueur dvaluation ou longueur de base : longueur du profil effectif choisie pour la dfinition de la rugosit. Dm Ligne moyenne : droite mene parallement laxe des abscisses, la position unique de cette droite est telle que S = S Y Axe des ordonnes X Axe des abscisses

    Ra =

    ETAT DE SURFACE

    Ra

    ny....y n1

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    NF E 05-015 Le signe dtat de surface est reprsent sur les plans comme ci contre :

    Ce signe est complt par les indications ci -dessous:

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    ETAT DE SURFACE

    Contrle des tats de surface

    La norme NF E 05-015 nous dit quen labsence dindications prcises, les tats de surfaces se contrlent par la mthode viso-tactile, cest--dire quil faut comparer par la vue et le toucher la surface contrler la surface de lchantillon type. Tableau de correspondance entre le Ra et le numro dchantillon employer NF E 05-051 Surface

    brute Usinage grossier

    Usinage fin Usinage trs fin

    N de lchantillon N12 N11 N10 N9 N8 N7 N6 N5 N4 N3 N2 Valeur de Ra

    maxi 50 25 12,5 6,3 3,2 1,6 0,8 0,4 0,2 0,1 0,05

    Il existe des plaquettes appeles chantillons de comparaison viso-tactile des diverses valeurs de Ra que lon peut obtenir par un mode dusinage; Il existe des chantillons de comparaison viso-tactile de rabotage, dalsage, de polissage, de rectification, de limage, etc

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    TALONS DE RUGOSIT

    Principe Ces talons sont des chantillons reproduisant le relief de surfaces relles. Ils constituent la rfrence de l'tat de surface. La mthode consiste comparer visuellement et tactilement l'tat de surface de la pice usine celui de l'talon.

    chaque procd de fabrication correspond un talon de rugosit.

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    Travaux pratiques :

    Indiquez les valeurs de rugosit Ra que vous apprciez dans le tableau suivant :

    A Ra = N

    B Ra = N

    C Ra = N

    Face dresse A Ra = N

    Face dresse B Ra = N

    Face dresse C Ra = N

    Face acier fraise en bout Ra = N

    Face acier fraise en roulant Ra = N

    Face fonte fraise en bout Ra = N

    Face alliage lger fraise en bout Ra = N

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    10. AUXILIAIRES DE CONTRLE

    1 MARBRE Le marbre constitue la rfrence de planit. Il est ralis : - en fonte stabilise; - en granit gris ou noir; - en diabase. 2 CALES TALONS Ces talons prismatiques, en acier spcial trait, constituent la rfrence de longueur.

    3 CYLINDRES TALONS Ces talons cylindriques, en acier spcial trait, constituent la rfrence de cylindricit et de perpendicularit

    4 V, QUERRE, D Ces accessoires sont ncessaires la mise en situation des pices mesurer ou de certains appareils de contrle. Certains vs sont magntiques afin de les immobiliser sur des supports mtalliques

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    11. VRIFICATION DES SPCIFICATIONS DIMENSIONNELLES

    1) MESURAGE ENTRE DEUX PLANS

    a : Analyse de la spcification : D a

    Dans l'exemple ci-dessus, il faudra mesurer les distances d1, d2, d3 et d4, pour vrifier si tous les points de l'lment considr sont bien contenus dans la zone de tolrance. Remarque : les dfauts de forme des surfaces sont ngligs. b : Mesurage par lecture directe Principe Mesure l'aide d'un instrument lecture directe des dimensions entre la surface de rfrence et la surface considre.

    c : Mesurage indirect par mthode diffrentielle

    Phase 1 Phase 2

    Principe Phase 1: le comparateur est talonn (mise zro) sur une cale talon de hauteur h dtermine en fonction de la spcification donne par le dessin de dfinition. Phase 2 : la pice est ensuite mise la place de la cale. L'cart entre les deux lectures permet de dterminer la dimension de la pice : d = h - e

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    2) MESURAGE ENTRE UN AXE ET UN PLAN d :Analyse de la spcification

    e :Mthode de mesure

    Phase 1: lecture directe

    Phase 2 : mthode diffrentielle Phase 1: le diamtre est mesur par lecture directe l'aide d'un alsomtre, on dtermine ainsi le rayon r Phase 2: par mesurage indirect, l'aide d'un comparateur touche orientable, on dtermine la distance d de la gnratrice la plus proche (point de rebroussement) au plan. Phase 3 : calcul de la distance du plan l'axe C = r + d Ces oprations sont ralises de chaque ct de la pice.

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    12. VRIFICATION DES SPCIFICATIONS GOMTRIQUES D'ORIENTATION 1) PERPENDICULARIT ENTRE DEUX PLANS a :Analyse de la spcification

    b :Mthode de mesure

    talonnage Mesurage Phase d'talonnage : le comparateur est mis zro par palpage sur la gnratrice d'un cylindre talon en contact avec la bute (point de rebroussement). Phase de mesurage: la surface de rfrence de la pice est pose sur le marbre, la surface considre en contact avec la bute. La variation lue sur le comparateur permet de dterminer la valeur de e. 2) PARALLLISME ENTRE DEUX PLANS a :Analyse de la spcification b :Mthode de mesure

    Principe On dplace le comparateur, aprs l'avoir talonn sur un point de la surface considre, selon les directions parallles aux artes. La variation lue sur le comparateur permet de dterminer la valeur de e : e IT

    F1 IT F2

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    Les activits de fabrications mcaniques se ramnent essentiellement raliser des surfaces planes et cylindriques. Les formes et les positions des surfaces engendres sont toujours imparfaites, il est ncessaire, comme pour les dimensions, de donner une limite la valeur des dfauts acceptables. Le contrle a pour but de vrifier si les limites ne sont pas dpasses.

    1 - RECTITUDE D'UNE DROITE. SYMBOLE : Lorsque la largeur d'une surface est trs faible devant sa longueur, on peut assimiler la surface une droite D.

    EXEMPLE : La droite relle doit tre comprise entre deux droites thoriques parallles distantes de 0,1 mm

    1.1 Contrle sans mesure Comparaison par contact avec une rglette ou une rgle talon (droite thorique parfaite xx'). L'oprateur value l'aeil la valeur des dfauts et retouche la pice en consquence.

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    1.2 Contrle avec mesure au comparateur EXEMPLE Mesure de la rectitude d'une droite D d'un gabarit.

    La pice est fixe (par deux presses d'ajusteur) sur une ou deux querres de faon que deux points A et B soient la mme altitude par rapport au plan du marbre. Le comparateur mesure les carts entre la droite D et la droite x, x', parallle x x'.

    2 PLANEITE. SYMBOLE :

    EXEMPLE : La surface sera acceptable si elle est comprise entre deux plans thoriques parallles distants de 0,05 mm

    2.1 Contrle au marbre

    C'est un contrle par comparaison avec un plan talon en fonte ou en granit appel marbre. On enduit le marbre d'une mince couche de produit color gras sur lequel on pose et on frotte doucement le plan contrler. Les surfaces en relief (parties hautes) sont brillantes. Cette mthode ne permet pas de chiffrer les carts.

    F. effort sur ta pice f . dplacements de la pice

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    2.2 Contrle par faisceau de droites la rglette

    Proprit : Une droite qui a deux points communs avec un plan doit tre toute entire contenue dans ce plan. Le contrle s'effectue par positions successives de la rglette. Remarque L'intervalle de tolrance de forme doit tre infrieur la tolrance dimensionnelle.

    3 - TOLERANCES DE POSITION 3.1 PARALLELISME EXEMPLE : // 0,1

    Tout point de la surface S doit tre compris entre deux plans thoriques parallles distants de 0,1 mm et parallles la surface S' choisie comme rfrence. NOTA : La tolrance de paralllisme est infrieure la tolrance dimensionnelle mais suprieure la tol-rance de forme.

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    3.2 PERPENDICULARITE EXEMPLE : 0,1

    Tout point de la surface S doit tre compris entre deux plans thoriques parallles distants de 0,1 mm et perpendiculaires la surface S' choisie comme rfrence. Les contrles portent essentiellement sur la recherche des // ou entre : deux plans. un plan et un cylindre. deux cylindres. 3.3 Contrle du paralllisme de deux plans

    SR : surface de rfrence contrle Le comparateur mont sur un support mobile indique les variations d'cartement. Le contrle se fait suivant deux directions non parallles f1 et f2 . 3.4 Contrle de la perpendicularit de deux plans A) Sans mesure querre 90. Calibre. Cylindre talon sur marbre .

    B) Avec mesure

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    Utilisation du comparateur mont sur un support spcial ; le contrle de la perpendicularit se ramne celle d'un paralllisme entre la surface S et un cylindre talon. 3.5 Remarque Lorsque l'on veut dterminer les carts de position de deux surfaces (ou deux lignes), l'appareil de mesure donne les lectures englobant automatiquement une partie des erreurs de forme. On posera comme principe que la vrification doit porter uniquement sur l'erreur totale (diffrence entre les valeurs extrmes releves au comparateur).

    4 . CYLINDRICITE

    EXEMPLE : Le dfaut de cylindricit est caractris par l'cart qui existe entre la surface S d'une pice et deux cylindres thoriques coaxiaux dont la diffrence de rayon est : 0,05.

    Le cylindre est une surface engendre par une droite G qui se dplace paralllement une direction fixe en s'appuyant sur un cercle C dont le plan est perpendiculaire la direction donne. 4.1 Le contrle de la cylindricit se ramne la mesure des dfauts de circularit dans un plan perpendiculaire l'axe du cylindre. Elle reprsente l'erreur par rapport au cercle idal. de paralllisme entre deux gnratrices opposes ; de rectitude de gnratrice. L'ensemble des trois groupes de mesures constitue la cylindricit.

    4.2 Les moyens de contrle A) Les dfauts de circularit peuvent tre relevs par mesure directe au micromtre ou au pied coulisse des diamtres d'une mme section droite (2 ou 3 mesures fig. a),

    relev des carts de palpage : la pice est pose sur un marbre ou dans un v, la mesure est ralise par un comparateur touche plane (fig. b).

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    Exercices Contrle de l'querre

    1. Recenser les diffrents contrles. 2. Prciser les moyens utiliss pour mesurer : les paralllismes ; la perpendicularit ; la rectitude.

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    METHODES DE CONTROLE POUR LES TOLERANCES GEOMETRIQUES

    SPECIFICATIONS A CONTROLER OBSERVATIONS

    SOLUTIONS TECHNIQUES PROPOSEES

    L'axe du cylindre B doit tre situ l'intrieur d'un cylindre de t = 0,1 coaxial l'axe du cylindre A.

    Le cercle A est pris comme rfrence de mesure. Vu la faible largeur de la bague, le contrle se limite vrifier la concentricit du centre d'un cercle B par rapport au centre d'un cercle A.

    I) Contrle avec une broche de prcision

    assurer la coaxialit de l'axe de A avec l'axe broche.

    vrifier la concentricit avec B.

    II) Contrle avec support 900

    L'axe du cylindre 20f 8 doit tre compris dans une zone cylindrique de 0,1 coaxiale l'axe du cylindre A.

    Le cylindre A est pris . comme S.R. de mesure. Il est ncessaire, suivant la longueur du cylindre 20f 8, de rpter la mesure sur plusieurs sections. Pour chaque mesure le centre de la section doit tre situ l'intrieur d'un cercle de t = 0,1 concentrique au A.

    I) Contrle sur support 90 portes rduites

    II) Contrle sur banc de mesure

    Serrage de la pice en pince, l'axe broche, l'axe pince et l'axe A sont

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    coaxiaux.

    Les solutions techniques sont fonctions de la prcision et du nombre de pices contrler. Les solutions indiques sont valables pour un contrle l'unit ou en petite srie.

    SPECIFICATIONS A

    CONTROLER

    OBSERVATIONS

    SOLUTIONS TECHNIQUES

    PROPOSEES

    Le choix de la S.R..de contrle est indiffrent. En prenant alternativement A, puis B comme S.R., les surfaces sont dclares parallles si l'cart maxi enregistre e < 0,05.

    La surface de rfrence de contrle est impose par le d.d.p.

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    L'axe du cylindre B doit tre compris dans une zone cylin-drique de 0 0,1 parallle la surface de rfrence.

    Le plan A est S.R. de contrle

    Le contrle consiste vrifier si une gnratrice du cylindre B est parallle au plan A.

    SPECIFICATIONS A CONTROLER OBSERVATIONS

    SOLUTIONS TECHNIQUES PROPOSEES

    L'axe du cylindre B doit tre compris dans une zone cylin-drique de 0,1 parallle la rfrence A.

    Le plan A est S.R. de contrle impos par le d.d.p. Le contrle consiste vrifier si les gnratrices du cylindre B sont perpendiculaires au plan A. Mesure suivant 2 ou 4 gnratrices.

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    Le plan B doit tre compris entre 2 plans parallles dis-tants de t et perpendiculaires au plan A.

    Le plan A est S.R. de contrle impos par le d.d.p. Solution 1 a talonnage du compara-teur au cylindre talon. B Mesure de l'cart pour diffrentes positions de la pice (T). Solution 2 Elle est plus pratique mais ncessite un support de comparateur spcial

    L'axe du cylindre B doit tre

    compris dans une zone cylin-drique de Q 0,1 perpendicu-laire au plan A (voir fig. 2 a).

    Le plan A est S.R. de contrle impos par le d.d.p. Le contrle consiste vrifier si les gnratrices du cy-lindre B sont perpendiculaires au plan A. Mesure suivant 2 ou 4 gnratrices.

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    Les tolrances de battement s'appliquent aux surfaces de rvolution, leurs contrles font intervenir une rotation autour d'un axe de rfrence li une surface de rfrence. Le battement peut tre radial ou axial et simple ou total.

    SPECIFICATIONS A CONTROLER

    OBSERVATIONS

    SOLUTIONS TECHNIQUES

    PROPOSEES

    1. BATTEMENT SIMPLE RADIAL Reprsentation :

    Le battement radial de la surface B lors d'une rvolution complte de la pice autour de l'axe du cylindre de rfrence A ne doit pas dpasser sparment pour chaque position P1, ou P2 du plan de mesure, la valeur t = 0,1.

    Le contrle est ralis Sur un banc de mesure . La pice est ,serre dans un mandrin pince

    Sur un marbre. La pice est pose sur un support 90.

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    2. BATTEMENT SIMPLE AXIAL Reprsentation :

    Le battement axial de la surface B lors d'une rvolution complte de la pice autour de l'axe du cylindre de rf-rence A, ne doit pas dpasser sparment pour chaque diamtre du cylindre de mesure la valeur t = 0.05.

    Le contrle est ralis : sur un banc de mesure, la pice est

    serre dans un mandrin pince

    sur un marbre, la pice est en appui

    sur 2 vs porte rduite

    3. BATTEMENT TOTAL RADIAL Reprsentation :

    Le battement radial de la surface B lors des rvolutions compltes de la pice autour de l'axe du cylindre de rfrence A, doit tre compris entre deux cy-lindres coaxiaux distants de t = 0,2 dont les axes concident avec l'axe de rfrence. Les mouve-ments T et R permettent une exploration complte du cylindre B.

    Le contrle est ralis Sur un banc de mesure, la pice est

    serre dans un mandrin pince.

    Sur un marbre, la pice est pose

    sur un support 90.

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    4. BATTEMENT TOTAL AXIAL Reprsentation :

    NOTA : Le battement total axial correspond la tolrance de perpendicularit entre le cylindre A et le plan B.

    quivalent

    Le battement axial de la surface B lors des rvolutions compltes de la pice autour de l'axe du cylindre de rfrence A, doit tre compris entre deux plans distants de t = 0,2 perpendiculaires l'axe de rfrence. Les mouvements T et R permettent une exploration complte du plan B.

    Le contrle est ralis : sur un banc de mesure, la pice est

    serre dans un mandrin pince.

    sur un marbre, la pice est pose sur un rapport 90.

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    En entreprise : Pour garantir la QUALITE, loprateur DOIT vrifier, en cours de fabrication dune srie, la CONFORMITE des TOLERANCES de PARALLELISME. Cest un contrle de TOLERANCE GEOMETRIQUE DORIENTATION. Pour matriser cette capacit, vous apprendrez : DEFINIR le PARALLELISME (zone de tolrance, symbole, contrles

    pralables). REHCHERCHER la mthode et les instruments adapts au type de pice

    contrler. CONTROLER le paralllisme (hors machine, au poste de production).

    A lissue de cette phase dapprentissage, vous serez capable de : CONTROLER la CONFORMITE dun paralllisme par rapport au plan,

    aux consignes, au type de pice.

    Contrler le paralllisme de deux surfaces planes au comparateur

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    Outillage de contrle et mtrologie

    Comparateur cadran- Palpeur orientable genre pupitast

    Support de comparateur magntique Hauteur 250

    Marbre en granite 1000 * 800 Armoire support

    CONTRLE DU PARALLELISME

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    Exercice n 1

    A laide de lappui technique n1, rglez le montage de contrle. Observez en particulier la liaison surface de rfrence/surface contrler.

    Evaluation

    Pour une srie de paralllpipdes fraiss, contrlez le paralllisme des surfaces suivantes:

    1- Ecarts mesurs en prenant A comme rfrence

    2- Ecarts mesurs en prenant B comme rfrence.

    Comparez vos relevs avec une grille de rponses.

    A

    B

    // 0,05

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    ERREURS DE MESURE 1) DFINITIONS Grandeur : caractristique d'une pice pouvant tre dsigne (nomme) et value (quantifie). Valeur : expression d'une grandeur par un nombre et une unit de mesure. Valeur vraie : c'est la valeur exacte (ou relle) d'une grandeur. C'est une notion idale car, en gnral, la valeur vraie ne peut tre connue exactement. Valeur conventionnellement vraie : c'est la valeur mesure la plus proche de la valeur vraie. Elle est considre comme la valeur exacte de la grandeur. Erreur de mesure : c'est l'cart entre le rsultat d'un mesurage et la valeur conventionnellement vraie de la grandeur mesure. 2) ORIGINES DES ERREURS DE MESURE Origines possibles

    Erreurs dues l'instrument

    Elles proviennent : de sa mauvaise qualit; d'un mauvais fonctionnement : jeu, frottement... Par exemple, un serrage trop fort de la vis de

    rglage peut provoquer un frottement source d'erreur. A l'inverse, son desserrage ou l'usure du lardon peuvent entraner un jeu trop important;

    d'un mauvais entretien de l'instrument : dformation des becs ou des palpeurs, usure, graduations illisibles...

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    3) ORIGINES DES ERREURS DE MESURE Erreurs dues l'oprateur

    Elles proviennent : 1. d'une mauvaise lecture des indications donnes par l'instrument de mesure;

    Difficult de lecture : erreur de concordance Erreur de parallaxe

    2. d'une manipulation incorrecte.

    Consquence du non-respect du principe d'Abb: Pression d'utilisation trop leve Mesure > longueur et utilisation du bout des becs Erreurs dues la pice

    Elles proviennent essentiellement de la prsence d'lments parasites entre la surface mesure et la touche de l'instrument de mesure : bavures, copeaux... Erreurs dues l'environnement

    Elles proviennent en particulier : - de la temprature ambiante (20 C), - du champ magntique, - du taux d'humidit (hygromtrie), - de la pression..

    IMPORTANT : La mesure de la pice sur le poste de travail s'inscrit dans une dmarche qualit et peut avoir des consquences importantes sur le processus de fabrication

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    Travaux pratiques :

    En entreprise : Loprateur doit matriser la qualit dimensionnelle de sa production. Pour matriser cette capacit, vous apprendrez : DIFFERENCIER les dimensions bonnes ou mauvaises dune

    pice.

    DIFFERENCIER les dimensions retoucher ou rebutes dune pice.

    A lissue de cette phase dapprentissage, vous serez capable de : TRIER dans un lot :

    Les pices bonnes Les pices retoucher Les pices rebutes

    Par rapport aux deux dimensions limites dune cote (maxi, mini).

    Trier pices bonnes , retouches et rebuts par

    rapport 2 limites

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    1 - NATURE DES CONTROLES DE PRODUCTION

    Le contrle permet de sassurer du respect des cotes.

    On distingue deux natures de contrles dimensionnels:

    Le contrle par mesurage qui

    permet de connatre les valeurs de dimensions mesures.

    Le contrle par attribut qui

    indique, sans mesurer, si la dimension ralise est bonne ou mauvaise. Loprateur utilise un calibre limites.

    On peut aussi demander

    loprateur dinterprter les problmes daspect. Ce type de contrle des dfauts constats est long, coteux et partial, car trop li une interprtation humaine;

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    2 - EXPRESSION DU CONTROLE EN pice bonne OU mauvaise

    Pour tre bonne la valeur relle dune cote doit-tre comprise entre deux valeurs limites (maxi, mini).

    Exemple : Dimension maximale autorise : 60,50 mm. Dimension ralise mesure : 60,02mm. Dimension minimale autorisse : 59,50mm.

    Une cote est mauvaise si sa valeur relle est hors de deux valeurs limites (maxi, mini).

    Exemple : Dimension ralis mesure : 60,80 mm. Dimension maximale autorise : 60,50 mm. Dimension minimale autorise : 59,50 mm.

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    3 - Classement des pices mauvaise en RETOUCHES ou REBUTS

    Pour tre retouchable la valeur relle dune cote prsente un surplus de matire.

    On distingue deux cas : Cotes intrieures Cotes extrieures

    La dimension ralise est plus petite La dimension ralise est plus grande que la dimension maxi autorise. que la dimension mini autorise.

    Une cote est rebute si loprateur constate un manque de matire.

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    Exercice n1 :

    Diffrencier les dimensions bonnes, retoucher, rebutes.

    Un oprateur a ralis 5 plaques suivant le croquis. En cours de production il a relev des dimensions mesures sur le tableau ci-dessous. Reprer par une croix la catgorie bonne, retouche ou rebut de chaque mesure.

    Mesures Bonne Retouche Rebut 25,00 25,20 25,34 25,06 25,12 40,22 40,04 39,76 40,36 40,12

    Correction de lexercice 1

    Mesures Bonne Retouche Rebut 25,00 X

    25,20 X

    25,34 X 25,06 X

    25,12 X

    40,22 X

    40,04 X

    39,76 X 40,36 X

    40,12 X

    maxi : 25,30

    mini : 25,10

    maxi : 40,20

    mini : 39,80

    2.040

    3.001.25

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    Exercice n2 :

    Raliser 5 pices conformement au dessin suivant :

    Remplir le tableau ci-joint en indiquant pour chacune des 5 pices repres A.B.C.D.E.:

    Dimensions mesures, La catgorie, bonne, retouche ou rebut pour chaque cote, La catgorie, bonne, retouche ou rebut pour chaque pice.

    48 0 - 0,2

    30 +0,2 0

    65 0,1

    maxi = 48,00

    mini = 47,80

    maxi = 30,20

    mini = 30,00

    maxi = 65,10

    mini = 64,90

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    Dimensions Pice Mesure Bonne Retouche Rebut Bonne Retouche Rebut

    Pice

    Pice

    Pice

    Pice

    Pice

    Exemple dutilisation du tableau :

    48,10 X

    30,16 X Pice 64,82 X

    X

    E

    D

    C

    B

    A

    F