Techniques & Technologies : Matériauxquallev001.mutu.firstheberg.net/protect/chapitre_17_metrologie.pdf · 17.9.4. Le micromètre (NF E 11-090 ;NF E 11-095) ... Le contrôle du produit

1

er Baccalauréat

Techniques & Technologies : Matériaux

-

3ème

partie :

Contrôle du produit

-

Métrologie

Chapitre Chapitre Chapitre Chapitre 11117777 : : : : LLLLeeee con con con contrôle trôle trôle trôle du produit du produit du produit du produit ---- Métrologie Métrologie Métrologie Métrologie

17.1. Le contrôle du produit .................................................................................................. 1

17.1.1. Principe............................................................................................................................... 1

17.1.2. Avantage ............................................................................................................................. 1

17.1.3. Exemple..............................................................................................................................3

17.2. Le contrôle systématique du produit à 100 %...............................................................5

17.2.1. Principe...............................................................................................................................5

17.2.2. Inconvénient.......................................................................................................................5

17.3. Le contrôle par échantillonnage ...................................................................................5

17.3.1. Principe...............................................................................................................................5

17.3.2. Inconvénient.......................................................................................................................5

17.3.3. Exemple .............................................................................................................................6

17.4. Le contrôle par mesure .................................................................................................9

17.4.1. Principe...............................................................................................................................9

17.4.2. Avantage.............................................................................................................................9

17.4.3. Inconvénient.......................................................................................................................9

17.5. Le contrôle par attributs ...............................................................................................9

17.5.1. Principe...............................................................................................................................9

17.5.2. Avantages ...........................................................................................................................9

17.6. Contrôle et mesurage des dimensions........................................................................ 10

17.6.1. Principe............................................................................................................................. 10

17.6.2. Exemple ........................................................................................................................... 10

17.7. Le contrôle dimensionnel par mesure directe ............................................................ 11

17.7.1. Principe............................................................................................................................. 11

17.7.2. Avantage........................................................................................................................... 11

17.7.3. Inconvénients ................................................................................................................... 11

17.7.4. Exemple ........................................................................................................................... 11

17.8. Le contrôle dimensionnel (mesure par comparaison) ............................................... 12

17.8.1. Principe............................................................................................................................. 12

17.8.2. Exemples.......................................................................................................................... 12

17.9. Instruments de mesurage en métrologie traditionnelle : possibilités de lecture ....... 13

17.9.1. Moyens de lecture............................................................................................................. 13

17.9.2. Principes de lecture .......................................................................................................... 13

17.9.3. Le pied à coulisse (NF XP 11-091).................................................................................... 14 17.9.3.1. Possibilités offertes............................................................................................................14 17.9.3.2. Caractéristiques techniques ..............................................................................................14 17.9.3.3. Le vernier............................................................................................................................15 17.9.3.4. Autres instruments de mesure à coulisse .......................................................................16 17.9.3.5. Exemples de mesure au pied à coulisse..........................................................................16

17.9.4. Le micromètre (NF E 11-090 ;NF E 11-095)..................................................................... 19 17.9.4.1. Principe ...............................................................................................................................19 17.9.4.2. Principe de lecture .............................................................................................................20 17.9.4.3. Caractéristiques techniques ..............................................................................................22

17.10. Définitions .................................................................................................................23

17.11. Bibliographie .............................................................................................................25

Contrôle du produitContrôle du produitContrôle du produitContrôle du produit Chapitre Chapitre Chapitre Chapitre 17171717 : : : : Contrôle du produit Contrôle du produit Contrôle du produit Contrôle du produit ---- Métrologie Métrologie Métrologie Métrologie

17171717----1111

17.1. Le contrôle du produit

17.1.1. Principe

Le contrôle du produit correspond à la vérification de la conformité aux spécifications inscrite sur le ou les documents définissant ce produit. Ceci est valable pour n’importe quel produit industriel : composant ou carte électronique, produit alimentaire, pièce mécanique (arbres, roulements, carters, paliers, …), ensemble électromécanique (moteur asynchrone, shunt, pas à pas,…), etc. Lorsqu’il s’agit d’une pièce mécanique, le document de définition est constitué par le dessin de définition de la pièce qui rassemble toutes les informations nécessaires pour la fabriquer et pour la contrôler. Il comprend non seulement la représentation des formes géométriques de la pièce (dessin proprement dit), mais aussi ses spécifications, c’est-à-dire :

Ses dimensions tolérancées ; Ses tolérances géométriques ; Ses spécifications d’état de surface.

17.1.2. Avantage

Le contrôle du produit permet d’assurer le respect de son cahier des charges et donc sa qualité ; il fait partie intégrante du processus de production et s’effectue donc avant, pendant et après la fabrication (figure 17-1).


17171717----2222

Figure 17-1 : Le contrôle du produit


17171717----3333

17.1.3. Exemple

Contrôle d’une pièce usinée : « coquille de carter de différentiel ». 1. Avant fabrication : contrôle des

bruts et des outillages. 2. Pendant la fabrication : contrôle

de la forme, des dimensions et de la position des surfaces fabriquées sur chaque poste d’usinage.

3. Après la fabrication : contrôle de la conformité de la coquille aux spécifications données par le dessin de définition (contrôle de réception).

La coquille de différentiel est un élément du mécanisme appelé différentiel1. Le dessin de définition de la coquille (figure 17-3) fait apparaître, en plus des contraintes dimensionnelles :

Des contraintes de forme : circularité, cylindricité, planéité ; Des contraintes géométriques de position : parallélisme, perpendicularité ; Des contraintes d’état de surface.

1 Différentiel : c’est le dernier maillon de la transmission mécanique d’une automobile. Il permet une différence de vitesse de rotation entre les roues intérieures et les roues extérieures (schéma cinématique : figure 2).

Figure 17-2 : Schéma différentiel

Arbre moteur

Couronne

Satellite

½ arbre

de roue

Pignon

d’attaque

Coquille

Planétaire

Carter


17171717----4444

Figure 17-3 : Dessin de définition


17171717----5555

17.2. Le contrôle systématique du produit à 100 %

17.2.1. Principe

Le contrôle d’un produit à 100% est un contrôle effectué sur chaque produit fabriqué ; il est réalisé lorsqu’il n’est pas tolérable de produire des produits défectueux : pièces de sécurité, exigence de qualité totale de la part du client, coût élevé de fabrication.

17.2.2. Inconvénient

Le temps de travail demandé par ce type de contrôle augmente son coût.

17.3. Le contrôle par échantillonnage

17.3.1. Principe

Pour des raisons de coût, essentiellement, le contrôle de certains produits ne peut pas se faire à 100 % ; il s’effectue alors, sur chaque poste, par prélèvement d’un échantillon à intervalle de temps régulier ou non : c’est un contrôle statistique.


Toutes les pièces ne sont pas contrôlées : il existe, par conséquent, un risque d’erreur (connu par avance). Le contrôle statistique par échantillonnage est utilisé dans les fabrications en série et en grande quantité, lorsqu’il n’est pas possible de contrôler toutes les pièces fabriquées (pour des raisons de coût essentiellement) :

Soit en cours de fabrication ; Soit en fin de fabrication (contrôle final).

Figure 17-4 : Le contrôle à 100%

Figure 17-5 : Le contrôle par échantillonnage


17171717----6666

Un test statistique s’effectue en quatre étapes (figure 6) : 1. Prélèvement au hasard d’un

échantillon représentatif du lot de pièces à contrôler (en général, au moins 50 pièces) ;

2. Mesure, sur chaque pièce de l’échantillon, des valeurs à contrôler ;

3. Calcul des paramètres statistiques ;

4. Interprétation des calculs : le lot est conforme aux spécifications de fabrication ou il ne l’est pas.

17.3.3. Exemple

Les exemples permettent de définir les termes suivants : Histogramme : il est intéressant, lors d’un test statistique, de représenter sur un graphe les résultats des mesures effectuées sur les pièces de l’échantillon prélevé. Un des types de graphe le plus utilisé est l’histogramme.

Exemple de construction d’histogramme : Sur un lot de 500 axes usinés sur un tour, on prélève un échantillon de 50 pièces dont on mesure le diamètre (valeur nominale 26 mm) ; les valeurs recueillies sont données dans le tableau 1, dans lequel les valeurs trouvées sont regroupées en « classes » (ici chaque classe correspond à un intervalle de 0.05 mm). On porte, en abscisses, les dimensions mesurées en les regroupant par classes, et en ordonnées le nombre de pièces par classe (effectifs) (figure 17-7).

Figure 17-6 : Le contrôle statistique

Classe de dimension Nombre de pièces Effectifs

par classe cumulés

25,70<D<25,75 0 0

25,75<D<25,80 2 2

25,80<D<25,85 3 5

25,85<D<25,90 5 10

25,90<D<25,95 7 17

25,95<D<26,00 10 27

26,00<D<26,05 9 36

26,05<D<26,10 7 43

26,10<D<26,15 4 47

26,15<D<26,20 2 49

26,20<D<26,25 1 50

Tableau 17-1 : exemple d’application


17171717----7777

Un histogramme permet de se faire une idée de la répartition, pour l’échantillon prélevé, des valeurs de la variable contrôlée (ici le diamètre).

Paramètres caractéristiques d’un échantillon : Sur un échantillon de taille n (n pièces prélevées), on peut calculer les paramètres mathématiques suivants :

La moyenne m égale à la somme des valeurs de l’échantillon divisé par le nombre de pièces de l’échantillon.

n

x

m

n

i

i∑== 1

L’étendue W (valeur maxi moins valeur mini).

L’écart-type σ (sigma en grec) donné par la formule mathématique suivante :

( )n

mxi∑ −=

2

σ

L’écart-type caractérise la dispersion des valeurs de l’échantillon autour de sa moyenne : un échantillon dont l’écart-type est faible, donne un histogramme dont l’allure est plus pointue que dans le cas d’un écart-type important.

C’est à partir des paramètres calculés sur l’échantillon (moyenne, écart-type), que l’on pourra

estimer les paramètres de la population dont on a extrait l’échantillon.

Histogramme

0

2

4

6

8

10

122

5,7

0<

D<

25

,75

25

,75

<D

<2

5,8

0

25

,80

<D

<2

5,8

5

25

,85

<D

<2

5,9

0

25

,90

<D

<2

5,9

5

25

,95

<D

<2

6,0

0

26

,00

<D

<2

6,0

5

26

,05

<D

<2

6,1

0

26

,10

<D

<2

6,1

5

26

,15

<D

<2

6,2

0

26

,20

<D

<2

6,2

5

Eff

ec

tif

de

s c

las

se

s

Figure 17-7 : Histogramme


17171717----8888

Le contrôle du produit en cours de fabrication s’effectue en plusieurs étapes qui correspondent chacune à un stade d’avancement de la pièce (figure 17-8).

Dans cette figure, la salle de métrologie est une salle spécialisée à atmosphère contrôlée (hygrométrie, température, propreté). Ses fonctions sont les suivantes :

Etalonner et vérifier les appareils de mesure ; Vérifier régulièrement les calibres utilisés en production ; Effectuer des mesures sur certaines pièces complexes à l’aide, par exemple, d’une

machine à mesurer).

Figure 17-8 : le contrôle du produit en cours de fabrication


17171717----9999

17.4. Le contrôle par mesure

17.4.1. Principe

La grandeur à contrôler est mesurée à l’aide d’un instrument de mesurage ; l’opérateur vérifie que le résultat de la mesure effectuée est compris entre la valeur mini et la valeur maxi, imposées par les spécifications du produit (en mécanique, il s’agit du dessin de définition du produit).

17.4.2. Avantage

Le contrôle par mesure permet de « suivre » l’évolution d’une fabrication en série sur une machine donnée et, éventuellement de modifier le réglage de la machine (ou de changer d’outillage) avant que les pièces produites ne soient hors tolérances.


Coûteux lorsque le contrôle est manuel.

17.5. Le contrôle par attributs

17.5.1. Principe

La grandeur à contrôler n’est pas mesurée ; le résultat du contrôle est du type « tout ou rien » : la grandeur vérifiée est simplement déclarée conforme ou non conforme aux spécifications du produit.

17.5.2. Avantages

Rapide et adapté aux fabrications en grande série. Facilement automatisable dans certains cas. Coût de mise en œuvre moins élevé que le contrôle par mesure. Contrôle par calibres limites ou calibres fonctionnels. Contrôle de rugosité visotactile.


17171717----10101010

17.6. Contrôle et mesurage des dimensions

17.6.1. Principe

Les dimensions effectives d’une pièce, obtenues pendant une phase d’usinage, doivent être conformes aux cotes de fabrication imposées par le contrat de phase correspondant. Contrôler une dimension, c’est vérifier qu’elle est comprise entre la dimension maximale et la dimension minimale définies par la cote de fabrication (figure 17-9). On distingue :

1. Le contrôle dimensionnel par mesures :

Mesure directe ; Mesure par comparaison.

2. Le contrôle dimensionnel par attributs qui utilise des calibres à limites.

17.6.2. Exemple

Cote de fabrication : 3.0

1.045+−=fC

Dimension maximale autorisée : 45.3 mm Dimension minimale autorisée : 44.9 mm

Figure 17-9 : la tolérance dimensionnelle


17171717----11111111

17.7. Le contrôle dimensionnel par mesure directe

17.7.1. Principe

La mesure directe est une mesure par contact mécanique avec les surfaces contrôlées ; l’appareil de mesure fait fonction d’étalon de mesurage. L’appareil de mesure comporte un système de graduations ou des afficheurs sur lequel on peut lire directement le résultat de la mesure. Le choix de l’appareil dépend de la forme des surfaces contrôlées et de la précision exigée : Précision comprise entre 0.5 et 1 mm : règle ; Entre 0.02 et 0.5 mm : pied à coulisse, jauge de profondeur. Entre 0.01 et 0.02 mm : micromètre

17.7.2. Avantage

Moyen de contrôle économique.

17.7.3. Inconvénients

La qualité de la mesure est en grande partie fonction du savoir-faire de l’opérateur et de la qualité de l’appareil (nécessite si possible des ré-étalonnages périodiques). Moyen de contrôle peu rapide qui ne se prête pas à l’automatisation du contrôle.

17.7.4. Exemple

Le contrôle dimensionnel par mesure directe s’applique au contrôle de diamètres, longueurs, distances, etc. (figure 17-10).

Figure 17-10 : Mesure directe


17171717----12121212

17.8. Le contrôle dimensionnel (mesure par comparaison)

17.8.1. Principe

La dimension à mesurer est comparée à une grandeur de référence parfaitement connue : l’étalon. Ce qui est mesuré, c’est la différence entre la dimension de l’étalon et celle de la pièce contrôlée (figure 17-11). L’étalon peut être spécialement réalisé pour la mesure ou bien constitué d’un empilement de cales étalons.

17.8.2. Exemples

L’instrument de mesure est :

soit un comparateur mécanique à cadran (précision : de 0.1 à 0.01 mm) ; c’est un instrument économique ;

soit un appareil pneumatique : basse pression (précision : 0.002 mm) ou haute pression (précision : 0.001 mm) ;

soit un appareil optique à rayon laser (précision : 0.001 mm) ; le contrôle peut alors s’effectuer de façon automatique, par transmission immédiate de la mesure effectuée à un ordinateur.

Figure 17-11 : Mesure par comparaison


17171717----13131313

17.9. Instruments de mesurage en métrologie traditionnelle : possibilités de lecture

17.9.1. Moyens de lecture

A vernier A cadran mécanique A compteur

mécanique Numérique

17.9.2. Principes de lecture

Instruments coulissants

Exemple : pied à coulisse au 1/50e

Verniers au 1/50 de mm ou 0,02 mm (longueur de 49 mm divisée en 50 parties égales). Les grandes divisions chiffrées de 0 à 10 indiquent les dixièmes de mm soit 0,10 mm. Les divisions plus courtes indiquent les cinquantièmes de mm soit 0,02 mm.

Exemple : Le zéro du vernier étant entre les traits 68 et 69, on a en première lecture : 68,00 mm Nous recherchons sur le vernier un trait se trouvant en coïncidence avec un trait quelconque de la règle. Ici, c’est celui suivant la division chiffrée 3, ce qui donne en seconde lecture : 68 mm + 3/10 0,3 mm et 1/50 0,02 mm soit au total : 68,32 mm


17171717----14141414

17.9.3. Le pied à coulisse (NF XP 11-091)

17.9.3.1. Possibilités offertes2

Mesure

extérieure Mesure

intérieure Mesure de

décrochement Mesure de profondeur

avec embase

Mesure de diamètre en

bout

Repérage centre d’arbre

Mesure de profondeur

17.9.3.2. Caractéristiques techniques

Capacité

(mm)

Lecture/ précision

Longueur des becs

sous règle

(mm)

Longueur des pointes

(mm)

Diamètre mini de

mesure avec becs sous

règle

Poids

(kg)

Vernier

150 200 250 300 500-600 750 1000 1500 2000

1/10 1/20 1/150

41 45 60 70 90 110 140 150 150

17 20 30 37 40 46 46 - -

10 (≤300)

20 (≥500)

0,230 0,570 0,860 1,000 1,900-2,000 4,200 5,600 12,000 15,000

Cadran

150

1/20 1/50

41

17

10

0,400

Numérique

150 200 250 300 500 600 750 1000

Résolution 0,01 répétabilité

±0,01

41 45 60 70 90 90 110 110

17

10 (≤300)

20 (≥500)

0,400 0,600 0,900 1,100 2,100 2,500 4,600 5,700

2 Il existe des pieds à coulisse spéciaux pour les applications particulières (voir catalogues constructeurs)


17171717----15151515

Le pied à coulisse comporte deux parties (figure 17-12) :

Une règle graduée en mm et munie d’un bec ;

Un coulisseau muni d’un bec et d’un vernier.

Un pied à coulisse doit être adapté à la mesure que l’on désire faire (type de surface mesurée et précision souhaitée).

Il est caractérisé par :

Son type de vernier (1/50, 1/20, …) ;

Sa capacité maximale de mesure ;

La forme de ses becs (figure 17-13, 14 et 15).

17.9.3.3. Le vernier

Un vernier au 1/50 comporte un segment de 49 mm divisé en 50 parties égales ; il permet d’effectuer des mesures au 1/50 de mm soit à 0.02 mm près (figure 17-16).

Principes de lecture :

1. Lire la graduation de la règle située juste à gauche du zéro du vernier ; celle-ci donne la partie entière, en mm, de la mesure.

2. Repérer la graduation du vernier qui est en face de l’une quelconque des graduations de la règle, puis multiplier le rang de cette graduation par 0.02 pour obtenir la partie décimale de la mesure.

Pour les verniers au 1/20 : le segment du vernier est de 19 mm ; il faut donc multiplier par 0.05 pour obtenir la partie décimale de la mesure.

Figures 17-12 à 15 : Le pied à coulisse

Figure 17-16 : Principe de lecture


17171717----16161616

17.9.3.4. Autres instruments de mesure à coulisse

Jauge (ou pied) de profondeur : le principe de lecture est le même ; elle permet la mesure d’épaulements. Pied à coulisse ou jauge de profondeur à mesure électronique digitale : l’instrument affiche directement le résultat de la mesure.

17.9.3.5. Exemples de mesure au pied à coulisse

1° Mesure d’un axe : dans cet exemple, il s’agit de contrôler un axe usiné au tour parallèle. L’axe fabriqué est bon (pas au rebut) quand sa qualité de surface et ses mesures correspondent aux données du dessin. On contrôle le surfaçage à l’œil et au toucher.

Surface dégrossie : les rainures peuvent être visibles ou perceptibles au toucher. Surface finie : les rainures peuvent encore être visibles.

La mesure est nécessaire :

Avant l’usinage, pour contrôler l’ébauche. Pendant l’usinage (seulement à l’arrêt de la

machine), afin de pouvoir maintenir les mesures prescrites.

Après l’achèvement de l’axe, pour contrôler si le travail est bon ou à mettre au rebut (figure 17-17) !

La longueur de l’axe est mesurée au moment du tronçonnage avec la règle graduée en acier (figure 17-18) ou bien avec le calibre de profondeur (figure 17-19) ;

après la fin du tournage, la longueur se mesure au pied à coulisse.

Dans le choix d’un instrument de mesure, il faut toujours prendre garde au degré de précision de la pièce à mesurer. Pour l’axe de cet exemple (figure 17-20), la tolérance admise s’élève à +0,2 ou

±0,2. Le pied à coulisse a en règle générale une précision de mesure de 0,1 mm : il est dans ce cas l’instrument de mesure approprié.

On appelle cote mesurée la cote déterminée par mesure.

Attention : Ne jamais mesurer une pièce en rotation. Danger d’accident, dégradation de

l’instrument de mesure et de la pièce.

Figure 17-17 : Mesure du diamètre au pied à coulisse


17171717----17171717

Figure 17-18 : Mesure de la longueur à la règle graduée en acier.

Figure 17-19 : Mesure de la longueur au calibre de profondeur.

Figure 17-20 : Exemple d’un axe.


17171717----18181818

2° Mesure d’un alésage : dans un alésage, il faut contrôler la grandeur et la position. On peut entreprendre de mesurer la grandeur de l’alésage avec les becs de mesure ou avec les becs inversés du pied à coulisse (figure 17-21). Pour mesurer la position du trou, on mesure en comptant depuis le bord, à partir duquel est inscrite la mesure sur le dessin (bord de référence).

On peut mesurer la position du trou de diverses manières (figure 17-22). La règle d’acier suffit dans les cas simples, aucune tolérance n’est marquée sur le dessin, on se réfère aux écarts de mesure tolérés dans les ateliers pour les distances de trous.

Figure 17-21 : Mesure du diamètre de l’alésage. a) Mesure de l’alésage avec les becs inversés ; lecture du diamètre de l’alésage ; b) Mesure avec les becs de mesure : pour lire la mesure, il faut ajouter l’épaisseur des extrémités. Exemple : lecture 6.2 mm ; diamètre de l’alésage = 6.2 + 2 * 5 = 16.2 mm

Figure 17-22 : Mesure de la position de l’alésage. a) Mesure avec la règle d’acier ; retirer de la mesure lue la moitié du diamètre du trou ; b) Mesure avec les branches du pied à coulisse ; ajouter un demi-diamètre.


17171717----19191919

17.9.4. Le micromètre (NF E 11-090 ;NF E 11-095)

17.9.4.1. Principe

Un micromètre d’extérieur (figure 17-23) est constitué d’un corps en U muni de deux touches en acier trempé :

Une touche fixe ; Une touche mobile actionnée par un tambour de manœuvre.

Un micromètre d’intérieur (mesure des diamètres intérieurs) comporte trois touches à 120°, également actionnées par un tambour qui se déplacent simultanément et radialement (figure 17-24). La rotation du tambour provoque le déplacement des touches par l’intermédiaire d’une vis micrométrique.

Pour éviter les déformations des pièces mesurées ou des

touches lors de la mesure, le micromètre comporte un limiteur de couple qui assure une pression limitée et identique pour chaque mesure.

Figure 17-23 : Le micromètre d’extérieur

Figure 17-24 : micromètre d’intérieur


17171717----20202020

17.9.4.2. Principe de lecture

1. Le nombre entier de mm se lit directement sur la douille ; 2. La partie décimale se lit sur le tambour, en face de la ligne de foi et dépend du pas de la

vis micrométrique : pas de 1 mm : lecture directe (figure 17-25) ; pas de 0,5 mm : un tour de tambour correspond à un déplacement de 0,5

mm ;suivant le cas, il faut ou non rajouter 0,5 mm au nombre lu (figures 17-26 et 27).

Figure 17-27 : Le micromètre d’extérieur

Figures 17-25 et 26 : Principe de lecture


17171717----21212121

Instruments à vis micrométrique

Exemple : micromètre

Micromètre à vis au pas de 0,5 mm. Lecture au 1/100 de mm. La douille graduée porte deux divisions millimétriques séparées par une ligne de foi. La division supérieure donne la lecture des millimètres. La division inférieure décalée de 0,5 mm vers la droite donne la lecture des ½ mm. Le tambour gradué est divisé en 50 parties représentant chacun 1/100 de mm. Exemple Lecture échelle supérieure de la douille 13 mm Lecture échelle inférieure de la douille 0,50mm Lecture tambour (trait 41) 0,41mm Lecture finale 13,91mm

Micromètre à lecture directe Lecture des millimètres, 1/10 et 1/100 de mm sur compteur mécanique à travers la fenêtre du tambour. Lecture des 1/1000 de mm sur vernier supplémentaire sans parallaxe. Exemple Lecture directe à la fenêtre 23,980 mm Lecture sur vernier (concordance du trait 7 du vernier) 0,007 mm Lecture finale 23,987 mm


17171717----22222222

17.9.4.3. Caractéristiques techniques

Capacité

[mm]

Lecture/ précision

[mm]

Pas Diamètre broche de

mesure [mm]

Nature surface

de contact

Force de

mesure [N]

Poids

[kg] Vernier

de 0 à 300 par plage de 25 mm

1/100 0.5

(existe au pas de 1)

∅8 carbure entre 10

et 20

de 0.370 à

2.6

Compteur mécanique


1/100

1/1000 ∅8 carbure

entre 10 et 20

de 0.460 à

2.820

Numérique


Répétabilité

±0.001

Précision

+±50

4L

µm

Résolution 0.001

∅8 carbure entre 7 et 17

de 0.440 à

2.780


17171717----23232323

17.10. Définitions

1. Grandeur : attribut d’un phénomène, d’un corps ou d’une substance, qui est susceptible

d’être distingué qualitativement et déterminé quantitativement. Interprétation : caractéristique d’une pièce qui est susceptible de varier (longueur).

2. Mesurage : ensemble d’opérations ayant pour but de déterminer une valeur d’une grandeur.

3. Mesurande : grandeur particulière soumise au mesurage.

4. Métrologie : science de la mesure3.

5. Contrôle : évaluation de la conformité par observation et jugement accompagné si nécessaire de mesures, d’essais ou de calibrage..

6. Vérification : confirmation par des preuves tangibles que les exigences spécifiées ont été satisfaites.

7. Etalonnage : ensemble des opérations établissant, dans des conditions spécifiées, la relation entre les valeurs indiquées par un appareil de mesure ou un système de mesure, ou les valeurs représentées par une mesure matérialisée ou par un matériau de référence, et les valeurs correspondantes de la grandeur réalisée par des étalons4. Interprétation : estimation de la justesse d’un appareil de mesure, par comparaison à un étalon (avec ou sans remise en conformité).

8. Etalon : mesure matérialisée, appareil de mesure, matériau de référence ou système de mesure destiné à définir, réaliser, conserver ou reproduire une unité ou une ou plusieurs valeurs d’une grandeur pour servir de référence. Interprétation : pour une grandeur, il s’agit de la référence légale de mesure. Il existe une hiérarchie ou classe de qualité des étalons (étalon primaire, étalon de travail…) selon le lieu de dépôt ou d’utilisation.

9. Chaîne de mesure : suite d’éléments d’un appareil de mesure ou d’un système de mesure qui constitue le chemin du signal de mesure depuis l’entrée jusqu’à la sortie. Exemple : chaîne de mesure d’un appareil de mesure d’états de surface.

10. Traçabilité5 : propriété du résultat d’un mesurage ou d’un étalon tel qu’il puisse être relié à des références déterminées, généralement des étalons nationaux ou internationaux, par l’intermédiaire d’une chaîne ininterrompue de comparaisons ayant toutes des incertitudes déterminées.

11. Valeur (d’une grandeur) : expression quantitative d’une grandeur particulière, généralement

sous la forme d’une unité de mesure multipliée par un nombre. 3 Elle embrasse tous les aspects, aussi bien théoriques que pratiques se rapportant aux mesurages ; quel que soit le niveau d’exactitude de ceux-ci et quels que soient les domaines de la science et de la technologie. 4 Le résultat d’un étalonnage permet soit d’attribuer aux indications les valeurs correspondantes du mesurande, soit de déterminer les corrections à appliquer aux indications. Il peut être consigné dans un document appelé certificat d’étalonnage ou rapport d’étalonnage. 5 La chaîne ininterrompue de comparaisons est appelée chaîne de raccordement aux étalons ou chaîne d’étalonnage. La manière dont s’effectue la liaison aux étalons est appelée raccordement aux étalons.


17171717----24242424

Exemple : 12 mm

12. Valeur vraie (d’une grandeur)6 : valeur compatible avec la définition d’une grandeur particulière donnée.qui caractérise une grandeur parfaitement définie dans les conditions qui existent lorsque cette grandeur est considérée.

13. Valeur conventionnelle vraie (d’une grandeur)7 : valeur attribuée à une grandeur particulière et reconnue, parfois par convention, comme la représentant avec une incertitude appropriée pour un usage donné. Exemple : la valeur recommandée par CODATA en 1986 pour la constante d’Avogadro est NA = 6,0221367 107 mol-1.

14. Erreur (de mesure)8 : résultat d’un mesurage moins une valeur vraie du mesurande.

15. Erreur systématique9 : moyenne qui résulterait d’un nombre infini de mesurages du même mesurande, effectués dans les conditions de répétabilité, moins une valeur vraie du mesurande.

16. Erreur aléatoire10 : résultat d’un mesurage moins la moyenne d’un nombre infini de mesurages du même mesurande, effectués dans les conditions de répétabilité.

17. Incertitude de mesure11 : paramètre, associé au résultat d’un mesurage, qui caractérise la dispersion des valeurs qui pourraient raisonnablement être attribuées au mesurande.

18. Résultat d’un mesurage12 : valeur d’une grandeur mesurée, obtenue par mesurage.

19. Résultat brut13 : résultat d’un mesurage avant correction de l’erreur systématique. Interprétation : valeur lue sur l’instrument de mesure. Exemple : sur un pied à coulisse au 1/50e : 17,34 mm.

20. Résultat corrigé : résultat d’un mesurage après correction de l’erreur systématique.

6 C’est une valeur que l’on obtiendrait par un mesurage parfait. Toute valeur vraie est par nature indéterminée. 7 On utilise souvent un grand nombre de résultats de mesures d’une grandeur pour établir une valeur conventionnellement vraie. 8 Etant donné qu’une valeur vraie ne peut pas être déterminée, dans la pratique on utilise une valeur conventionnellement vraie. 9 L’erreur systématique est égale à l’erreur moins l’erreur aléatoire. Comme la valeur vraie, l’erreur systématique et ses causes ne peuvent pas être connues complètement. 10 Comme on ne peut faire qu’un nombre fini de mesurages, il est seulement possible de déterminer une estimation de l’erreur aléatoire. 11 L’incertitude de mesure comprend, en général, plusieurs composantes. Certaines peuvent être évaluées à partir de la distribution statistique des résultats de séries de mesurages et peuvent être caractérisées par des écart-types expérimentaux. Les autres composantes, qui peuvent aussi être caractérisées par des écart-types, sont évaluées en admettant des distributions de probabilité, d’après l’expérience acquise ou d’après d’autres informations. 12 Lorsqu’on utilise le terme « résultat d’un mesurage », on indique clairement si on se réfère : à l’indication, au résultat brut ou au résultat corrigé, et si cela comporte une moyenne effectuée à partir de plusieurs observations. Une expression complète du résultat d’un mesurage comprend les informations sur l’incertitude de mesure et sur les valeurs des grandeurs d’influence appropriées. 13 S’il s’agit d’une seule indication, le résultat brut est identique à l’indication.


17171717----25252525

17.11. Bibliographie

1. Barlier Cl. (2003). Génie mécanique : productique mécanique. St-Quentin en Yvelines :

CASTEILLA.

2. Gerling H. (1960). Les machines-outils. Paris : EYROLLES.

3. ISO 9000 (2005). Systèmes de management de la qualité – Principes essentiels et vocabulaire. Genève : ISO.

4. JCGM 100 (2008). Evaluation des données de mesures – Guide pour l’expression de l’incertitude de

mesure (GUM). Paris : Bureau International des Poids et des Mesures.

5. JCGM 200 (2008). Vocabulaire international de métrologie – Concepts fondamentaux et généraux et termes associés (VIM). Paris : Bureau International des Poids et des Mesures.

6. NF E 11-090 (1993). Instruments de mesurage - Micromètres d'extérieur et d'intérieur à vis -

Exécutions spéciales. Paris : AFNOR.

7. NF E 11-095 (1993). Instruments de mesurage de longueur - Micromètres d'extérieur à vis, au 1/100 et au 1/1000 de millimètre - Spécifications - Méthodes d'essai. Paris : AFNOR.

8. NF XP 11-091 (1998). Spécification géométrique des produits (GPS) - Pieds à coulisse. Paris :

AFNOR.

Documents

Techniques & Technologies : Matériauxquallev001.mutu.firstheberg.net/protect/chapitre_17_metrologie.pdf · 17.9.4. Le micromètre (NF E 11-090 ;NF E 11-095) ... Le contrôle du produit