METROLOGIE DIMENSIONNELLE

Rsum de thorie et Guide de travaux pratiques

MESURE DE LA QUALITE DE PRODUCTION DUSINAGE

ROYAUME DU MAROC

OFPPTOffice de la Formation Professionnelle et de la Promotion du TravailDirection Recherche et Ingnierie de la Formation

RESUME THEORIQUE & GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES

Module : METROLOGIE

DIMENSIONNELLE

ET GEOMETRIQUE

Secteur : FABRICATION Spcialit : Niveau :

MECANIQUE

T.F.M.

Technicien

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Document labor par :

DRAGNEA IoanRvision linguistique :-

CDC-GM - Fabrication mcanique

Validation :-

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SOMMAIRE PageLes objectifs de premier niveau Les objectifs de second niveau Analyse du programme Prsentation du module Qualit et non qualit Cots de la qualit Certification qualit Organisation dun chane dtalonnage Systme ISO de tolrances Vrification et contrle de la qualit La colonne de mesure Montages de contrle Techniques de vrification Etat de surface Guide de travaux pratiques Organisation oprationnelle de lvaluation Rfrences bibliographiques3 5 6 9 10 12 14 15 18 25 49 52 59 73 78 87 90

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Code : Dure : 36 heures Responsabilit : dtablissement

Thorie : 30 % 11 h Travaux pratiques : 65 % 22 h Evaluation : 5% 3h

OBJECTIF OPRATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENTCOMPORTEMENT ATTENDU Pour dmontrer sa comptence, le stagiaire doit mesurer la qualit de production d'usinage Selon les conditions, les critres et les prcisions qui suivent. CONDITIONS DVALUATION Travail individuel. partir de : -

Plan de dfinition, de fabrication Plan de montage, d'ensemble Gamme de contrle, carte de suivi contrle Fiche de contrle, d'auto - contrle Devis Donnes techniques D'une fabrication de pices usines : srie ou unitaire

laide : - D'instruments et d'quipements de contrle et de mesure - De pices mcaniques usines slectionnes - D'outils de qualit - 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

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OBJECTIF OPRATIONNEL DE PREMIER NIVEAU DE COMPORTEMENT (suite)PRCISIONS SUR LE COMPORTEMENT ATTENDU A. Analyser les objectifs de qualit CRITRES PARTICULIERS DE PERFORMANCE

-

Situer la nature de l'objectif Interprtation des symboles et des normes relatives aux dimensions, formes et positions des surfaces

B.

Prparer son travail

-

Dfinition 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 Prise en compte et conceptualisation d'une mesure Identification et suivi du produit

C.

Effectuer les mesures

-

D.

Analyser les carts

-

Respect de la conformit Rpertorier les mesures Analyse du temps passe Importance et incidence de la non qualit Autonomie de situation Crdibilit des rsultats Traabilite Se rfrencer aux normes ISO 9000

E.

Prendre une dcision Auto - contrle Rendre compte

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OBJECTIFS OPRATIONNELS DE SECOND NIVEAU

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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 qualit (A) :1. Se soucier de l'interchangeabilit

Avant dapprendre prparer son travail (B) :2. Connatre les diffrents moyens et outils de mesure

Avant dapprendre effectuer les mesures (C) :3. Utiliser avec prcaution les moyens et outils de mesure

Avant dapprendre analyser les carts (D) :4. Connatre les bases de calcul

Avant de prendre une dcision (E) :5. Savoir remettre en cause ses oprations

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ANALYSE DU PROGRAMME(Objectifs de comportement)

ObjectifsOFPPT/DRIF/CDC-GM

Elments de contenuPage 8



1. Se soucier de l'interchangeabilit

-

Interchangeabilit Cotes limites et intervalle de tolrance Objectifs de qualit Symboles et normes relatives aux dimensions, formes et positions des surfaces Type de contrle : Par attribut Par mesurage Moyen de contrle limites (entre et nentre pas) Calibre mchoires Tampon lisse Jauge plate Les piges Les comparateurs Le marbre Colonne de mesure Mthodes de mesure Choix du procd et des outils adapts la mesure ou au contrle raliser Montage de contrle Colonne de mesure Prcautions prendre en cours de contrle talonnage des instruments de mesure Matrise des diffrents outils de mesure : mesure directe mesure indirecte Contrle : Dune symtrie Dun paralllisme de deux surfaces planes au comparateur Dun tat de surface avec un rugotest Dune planit la rgle filet De la cylindricit avec un micromtre Dun filetage avec un moyen de contrle limites Des cnes extrieurs et intrieurs

A. Analyser les objectifs de qualit

2.

Connatre les diffrents moyens et outils de mesure.-

-

B. Prparer son travail

-

3. Utiliser avec prcaution les moyens et outils de mesure

C. Effectuer les mesures

-

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MESURE DE LA QUALITE DE PRODUCTION DUSINAGE Dune cote avec un moyen de contrle limites

4. Connatre les bases de calcul

Calcul des cotes sur piges Tri par rapport deux limites : Pice bonne Retouches Rebuts Rpertorier les mesures Dterminer les carts Autocritiques Importance et incidence de la non qualit Autonomie de situation et auto -contrle Crdibilit des rsultats Traabilite Se rfrencer aux normes ISO 9000

D. Analyser les carts

5. Savoir remettre en cause ses oprations -

E. Prendre une dcision Auto - contrle Rendre compte

-

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PRESENTATION DU MODULECe module de comptence particulire est situ au deuxime semestre en mme temps que le module sur lusinage des pices simples. Il devient en partie un pralable au module sur lusinage des pices complexes, DESCRIPTION Lobjectif de module est de faire acqurir les connaissances et la dextrit lies aux divers types de moyens de contrle utiliss en atelier de fabrication et lutilisation des fiches de contrle, lorganisation de la production en fonction du cahier des charges, des exigences du client et les consignes et directives. Il vise donc rendre le stagiaire apte utiliser des moyens de contrle et leurs mises en uvre pour une production de pices simples. La dure alloue ce Module se reparti comme suit :

11 heures de Thorie 22 heures de pratique

3 heures dvaluation

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QUALITE ET NON QUALITE La qualit est lensemble des proprits et caractristiques dun produit ou dunservice qui lui confrent laptitude satisfaire des besoins exprims ou implicites. La qualit simpose dans tous les changes de biens et de services et doit tre prsente dans toutes les activits conomiques. Ces proccupations de qualit objectif conomique rpondent quatre enjeux :

La scurit des personnes et des biens. Le maintien et le dveloppement des ventes de lentreprise. La rduction des cots industriels. Le dveloppement de la communication.

Gestion de la qualit : Qualit en conception. Trois phases doivent jalonner la conception :

la phase dtude de faisabilit qui doit dgager lensemble des concepts envisageables dbouchant sur des voies technologiques faisables. la phase davant projet qui doit choisir parmi toutes les voit technologiques faisables celle juge la meilleure. la phase projet qui dfinit et met au point le produit qui concrtise la voie technologique retenue.

Qualit en ralisation. La qualit en ralisation revient dfinir et appliquer dans le cadre du plan qualit relatif au produit, certaines mthodes de contrle. Toute mthode de contrle doit :

dfinir les caractristiques surveiller prciser pour chacune delles leur niveau ou leur plage dacceptation. reprer les points de contrle. prciser le mode opratoire. proposer les documents qui prcisent les conditions de droulement du contrle et qui servent de support lenregistrement des rsultats.

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Le non qualit est lcart global constat entre la qualit vise et la qualiteffectivement obtenue. Les causes de non qualit peuvent tre trs diversifies et avoir pour origine : la conception la production la distribution lutilisation

Mesure de la non qualit. La non qualit regroupe toutes les dpenses qui ne peuvent tre directement affectes la satisfaction du besoin de lutilisateur. Ces dpenses peuvent se classer en trois catgories :

les dpenses relatives des activits incompltes ou mal gres ce qui cre une insatisfaction, un manque chez lutilisateur, cest une non qualit par dfaut; les dpenses relatives des activits qui ne se justifient que pour pallier aux insuffisances prcdentes, cest une non qualit par palliatif; dpenses relatives des activits superflues offertes gratuitement lutilisateur, sans que son degr de satisfaction sen trouve pour autant accru, cest une non qualit par excs.

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Cot de la qualit.A lachat dun produit un utilisateur souhaite que la qualit dure longtemps et que le produit reste fiable. La fiabilit est le maintien de la qualit dans le temps. Cest laptitude dun dispositif accomplir une fonction requise, dans des conditions donnes, pendent une dure donne. Pour la ralisation dun produit conforme au besoin il este ncessaire dassocier en permanence :

les paramtres techniques, les impratifs de qualit et de scurit de fonctionnement, avec leurs consquences conomiques, cest dire leurs cots.

Pour un client il lui faut ventuellement ajouter son prix dachat des frais accessoires tels que : transport, installation, montage, cot de crdit pour obtenir le cot dacquisition du produit. Lutilisateur du produit ainsi acquis va encore supporter des cots :

courts dindisponibilit qui peut se traduire par ce que cote la dfaillance du produit : ala de production, cot de la maintenance, remplacement du produit cot dusage qui regroupe les charges lies au fonctionnement du produit, sa dprciation, a son obsolescence Les cots dindisponibilit et dusage reprsentent le cot dutilisation du produit.

Compromis cot qualit. Lobtention dune bonne qualit passe par des dpenses et des investissements.OFPPT/DRIF/CDC-GM

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Si dans des secteurs haute risque, tel lespace, la qualit na pas de prix, il nen est pas de mme dans dautres secteurs ou il est recherch un compromis cots qualit.

Dans la figure ci dessus on constate que les charges lies la fiabilit (courbe 1) diminuent lorsque les dpenses engage pour son amlioration augmentent (courbe 2); la somme des ordonns de ces deux courbe reprsente le cot de revient total du couple cot fiabilit (courbe 3); le trac de cette dernire met en vidence une zone optimale pour les dpenses et les investissements engager. Dans une entreprise le cot dobtention de la qualit regroupe la fois : ce que cote la mise en conformit des produits ou des services avec le besoin de lutilisateur. ce que cote ventuellement leur non qualit. Pour rendre minimale cette somme il est ncessaire que tous les membres de lentreprise participent cette recherche de qualit suivant une dmarche de qualit totale. Cette dmarche de qualit totale peut se structurer partir des cercles de qualit qui doit soccuper au cours de leurs runions de:

une meilleure organisation de leur travail un dveloppement de leur culture professionnelle une amlioration de la qualit de leurs travaux

Ces cercles de qualit crent une dynamique de concertation efficace sur lamlioration de la qualit.

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Certification qualit.Lun des points dlicats de lassurance de la qualit en mtrologie est le choix de la tracabilit de la chane dtalonnage, autrement dit, du raccordement du moyen de mesure la chane dtalonnage nationale. La notion de raccordement recouvre ltalonnage ou la vrification; bien souvent il y a confusion entre les deux mots. Or ils ne couvrent pas la mme notion et en pratique il est, le plus souvent, effectu une vrification. En pratique, le choix des modalits de raccordement est toujours dlicat car la gamme des cots induits est trs tendue. Normes qualits I.S.O. 9000 Dans le domaine de la gestion intgrale de la qualit, on distingue 5 normes diffrentes :

ISO-9000 nest pas une norme au sens strict du terme; elle dfinit, en fait, un cadre gnral et donne les lignes directrices pour la slection et lutilisation des autres normes dont elle fournit une brve description.

ISO-9001 prsente un modle dassurance qualit en conception, dveloppement, production, installation et prestations associes. Cette norme est la plus pousse des normes ISO 9000 et fournit un modle total.

ISO-9002 rgit la production, linstallation et les prestations associes; cette certification est vise surtout par les entreprises qui ne dveloppent pas des produits et des services la clientle.

ISO-9003 offre un modle dassurance qualit en contrle et essais finals; cette certification fournit la preuve officielle que le contrle final et les essais finals ont t correctement effectus.

ISO-9004 fournit aux entreprises des directives pour mettre en place un systme de gestion de la qualit; cette norme correspond en fait un manuel dtaill.

En rsum, trois normes contiennent des modles dapplication (9001, 9002 et 9003) tandis que les normes 900 et 9004 servent plutt de guide lapplication des trois autres normes. Elles offrent une bonne base pour se faire une ide de la gestion intgrale de la qualit.

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Organisation dune chane dtalonnageOn dfinit plusieurs types dtalons :

Etalon primaire : Etalon qui est dsign ou largement reconnu comme prsentant les plus hautes qualits mtrologiques et dont la valeur est tablie sans se rfrer a dautres talons de la mme grandeur.

Etalon de rfrence : Etalon, en gnral de la plus haute qualit mtrologique disponible en un lieu donn ou dans une organisation donne, dont drivent les mesurages qui y sont faits.

Etalon de transfert : Etalon utilis comme intermdiaire pour comparer entre eux des talons. Attention! Le terme dispositif de transfert doit tre utilis lorsque lintermdiaire nest pas un talon.

Etalon de travail : Etalon qui est utilis couramment pour talonner ou contrler des mesures matrialises, des appareils de mesure ou des matriaux de rfrence.

Notes : Un talon de travail est habituellement talonn par rapport un talon de rfrence. Un talon de travail utilis couramment pour assurer que les mesures sont effectues correctement est appel talon de contrle. Les diffrentes erreurs possibles :

Les erreurs systmatiques : Ces sont des erreurs reproductibles relies leur cause par une loi physique, donc susceptible dtre limines par des corrections convenable. Les erreurs alatoires : Ces sont des erreurs, non reproductibles, qui obissent des lois statistiques. Les erreurs accidentelles : Elles rsultent dune fausse manuvre, dun mouvais emploi ou de dysfonctionnement de lappareil. Elles ne sont gnralement pas prises en compte dans la dtermination de la mesure.

Conservation et amlioration des talons Etalon national Laboratoire national deOFPPT/DRIF/CDC-GM

-

conservation et amliorations des talons nationaux. talonnage des rfrences des centres dtalonnage Page 17


MESURE DE LA QUALITE DE PRODUCTION DUSINAGE agres. Tutelle technique de la chane dtalonnage

Mtrologie Etalon de transfert

-

Diffusion de la mtrologie Laboratoire ou organisme public dlivrant des Etalon de rfrence Centre Dtalonnage Agre (CETA) Etalon de transfert Laboratoire dune socit ou dun organisme dont le Services de Etalon de rfrence Mtrologie Habilits (SMH) Etalon de transfert Etalon de rfrence Etalon de travail Fidlit, justesse, prcision

certificats officiels dtalonnage. raccordement des rfrences des utilisateurs aux talons nationaux conseil, formation et assistance technique

potentiel technique est reconnu officiellement par le COFRAC Section talonnage : talonnage des talons de rfrence et des instruments de mesure. Conseil, formation et assistance technique.

Entreprise ou service

Chane dtalonnage dans lentreprise ou le service (si lentreprise est elle-mme SMH, la chane est simplifie.

La fidlit est la qualit dun appareillage de mesure dont les erreurs sont faibles. Un instrument est dautant plus juste que la valeur moyenne est proche de la valeur vraie. Un appareil prcis est la fois fidle et juste.

En pratique, la prcision est une donne qui fixe globalement lerreur maximum (en + ou en -) pouvant tre commise lors dune mesure. Elle est exprime en % de ltendue de mesure. Remarque : Cest aux valeurs maximales de lchelle que lappareil est le plus prcis en valeur relative.

Les dfinitions du contrleOFPPT/DRIF/CDC-GM

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Lot

Quantit dfinie dune marchandise dtermine, fabrique ou produite dans des conditions prsumes conformes. a) Contrle effectu sur un lot pour lequel une opration de production est termine, par exemple avant passage dune opration de production la suivante. Le contrle effectu lorsque la totalit des oprations de produit est termine sappelle contrle final b) Contrle des produits livrs, effectu par le client. Contrle de toutes les pices ou de la totalit de la matire dun lot. Prlvement dchantillons. Procd dchantillonnage qui consiste ne prlever qun seul chantillon par lot Procd dchantillonnage qui consiste prlever un second chantillon selon linformation donne par le premier chantillon. Contrle utilis lorsqu il ny a pas de raison de penser que le niveau de la qualit de la fabrication diffre du niveau prvu. Contrle moins svre que le contrle normal auquel on passe lorsque les rsultats du contrle dun certain nombre de lots permettent de penser que le niveau de qualit de la fabrication est lev. Contrle plus svre que le contrle normal auquel on passe lorsque les

Contrle de rception

Contrle 100% Echantillonnage Echantillonnage simple Echantillonnage double Control normal

Contrle rduit

Contrle renforc Probabilit dacceptation

rsultats du contrle dun certain nombre de lots permettent de penser que le niveau de qualit de la fabrication est bas. Probabilit quun lot de quantit donne soit accept par application dun plan dchantillonnage dtermin.

Systme ISO de tolrancesObjet des tolrances L'imprcision invitable des procds d'laboration faite qu'une pice ne peut pas tre ralise de faon rigoureusement conforme aux dimensions fixes au pralable. Il a donc falluOFPPT/DRIF/CDC-GM

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tolrer que la dimension effectivement ralise soit comprise entre deux dimensions limites, compatibles avec un fonctionnement correct de la pice. La diffrence entre ces deux dimensions constitue la TOLRANCE.

Systme ISO Ce systme dfinit un ensemble de tolrances appliquer aux dimensions des pices lisses. Pour simplifier, on ne traitera explicitement que des pices cylindriques section circulaire. En particulier, les termes ALSAGE et ARBRE dsignent galement l'espace contenant ou l'espace contenu compris entre deux faces parallles d'une pice quelconque largeur de rainure, paisseur de clavette, etc. Principe On affecte la pice une DIMENSION NOMINALE choisie autant que possible dans les dimensions linaires nominales et l'on dfinit chacune des deux dimensions limites par son CART par rapport cette dimension nominale. Cet cart s'obtient en valeur absolue et en signe en retranchant la dimension nominale de la dimension limite considre.cart suprieur ES = D max - D nom Alsage cart infrieur El = D min - D nom cart suprieur es = d max - d nom cart infrieur ei = d min - d nom

Arbre

Sur la figure ci-contre, les deux carts de l'alsage sont positifs et les deux carts de l'arbre sont ngatifs.

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Dsignation des tolrances Pour chaque dimension nominale, il est prvu toute une gamme de tolrances. La valeur de ces tolrances est symbolise par un numro dit qualit. Il existe 18 qualits : 01 - 0 - 1 - 2 - ... 15 - 16 correspondant chacune les tolrances fondamentales: IT 01 - IT 0 - IT 1 - IT 2-... IT 15 - IT 16, fonction de la dimension nominale (voir tableau)TOLERANCES FONDAMENTALES (International tolrances) en micromtres Qualit 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Jusqu' 3 inclus 4 6 10 14 25 40 60 100 140 250 400 600 36 inclus 5 8 12 18 30 48 75 120 180 300 480 750 6 10 6 9 15 22 36 58 90 150 220 360 580 900 10 18 8 11 18 27 43 70 110 180 270 430 700 1100 18 30 9 13 21 33 52 84 130 210 330 520 840 1300 30 50 11 16 25 39 62 100 160 250 390 620 1000 1600 50 80 13 19 30 46 74 120 190 300 460 740 1200 1900 80 120 15 22 35 54 87 140 220 350 540 870 1400 2200 120 180 18 25 40 63 100 160 250 400 630 1000 1600 2500 180 250 20 29 46 72 115 185 290 460 720 1150 1850 2900

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La position de ces tolrances par rapport la ligne dcart nul ou ligne zro est symbolise par une ou deux lettres (de A Z pour les alsages, de a z pour les arbres). La figure ci-contre schmatise les diffrentes positions possibles pour une mme tolrance.

REMARQUES :

La premire lettre de lalphabet correspond ltat minimal de matire pour larbre ou pour les pices possdant lalsage. La dimension minimale dun alsage H correspond la dimension nominale (cart infrieur nul). La dimension maximale dun arbre h correspond la dimension nominale (cart suprieur nul). Les tolrances JS ou js donnent des carts gaux en valeur absolue (ES = EI = es = ei). Si les exigences fonctionnelles dun lment ncessitant une forme parfaite au maximum de matire, faire suivre cette dsignation du symbole E Ajustements

Pour un ajustement, les exigences fonctionnelles dfinies par le systme ISO sont tablies partir du principe de lenveloppe qui impose : Que lment rel ne dpasse pas lenveloppe de forme parfaite la dimension au maximum de matire, Que les dimensions locales de llment ne soient pas infrieures la valeur minimale admissible.OFPPT/DRIF/CDC-GM

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Un ajustement est constitu par lassemblage de deux pices de mme dimension nominale. Il est dsign par cette dimension nominale suivie des symboles correspondant chaque pice, en commencent par lalsage. La position relative des tolrances dtermine :

Soit un ajustement avec jeu, Soit un ajustement incertain, cest--dire pouvant prsenter tantt un jeu, tantt un serrage, Soit un ajustement avec serrage.

Systme de larbre normal.Dans ce systme, la position pour les tolrances de tous les arbres est donne par la lettre h (cart suprieur nul). Lajustement dsir est obtenu en faisant varier pour lalsage la position de la tolrance. Lemploi de ce systme est rserv des applications bien dfinies : emploi darbre en acier tir, logement des roulements, etc.

Systme de lalsage normalDans ce systme, la position pour les tolrances de tous les alsages est donn par la lettre H (cart infrieur nul) Lajustement dsir est obtenu en faisant varier pour larbre la position de la tolrance. Cest ce systme que lon doit toujours employer de prfrence (il est plus facile de raliser des tolrances diffrentes sur un arbre que dans un alsage). Les ajustements homologues des deux systmes prsentent les mme jeux ou serrage.OFPPT/DRIF/CDC-GM

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Par exemple : lajustement 20 H7/f7 donne les mmes jeux que lajustement 20 F7/h7. Afin de faciliter lusinage des pices, on associe habituellement un alsage de qualit donne avec un arbre de qualit voisine infrieure. Exemples : H7/p6 P7/h6 Choix dun ajustement On dtermine les jeux ou serrages limites compatibles avec un fonctionnement correct (viter tout excs de prcision inutile, voir diagramme cicontre). Pour les applications usuelles lutilisation de valeurs ci dessous est suffisante :PRINCIPAUX AJUSTEMENTS Pices mobiles luneArbres

H6

H7

H8

H9 9 9

H1111 11

Pices dont le fonctionnement ncessite un grand jeu (dilatation, mouvais alignement, portes trs longues, etc.)

c d e f 6 7 6-7 8 7

Cas ordinaire des pices tournant ou glissant dans une bague ou palier (bon graissage assur). Pices avec guidage prcis pour mouvement de faible amplitude

9

Par rapport lautre

g

5

6

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Pices immobiles lune par rapport lautre

Dmontage et remontage possibles sans dtrioration des pices

Lassemblage ne peut pas transmettre deffort

Mise en place possible la main

h js k m p s

5 5 5

6 6

7

8

Mise en place au maillet

6 6 7

Dmontage impossible sans dtrioration de la pice

Lassemblage peut transmettre des efforts

Mise en place la presse ou par dilatation (vrifier que les contraintes imposes au mtal ne dpassent pas la limite lastique

u

7

x

7

Symboles ISOIl faut inscrire, la suite de la dimension nominale, le symbole de la tolrance ISO choisi. Afin dviter aux diffrents utilisateurs de consulter un tableau des carts, il est conseill d'indiquer la valeur numrique des carts : soit regroups avec d'autres carts dans un tableau gnral, soit entre parenthses aprs le symbole, soit en indiquant entre parenthses les dimensions limites. Ajustements Les valeurs des ajustements sont inscrites sur les dessin densembles. Valeurs chiffres La cote de chaque composant de lassemblage est prcde : soit de la dsignation alsage ou arbre

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soit du repre de la pice concerne.

REMARQUE : La cote de lalsage prcde toujours celle de larbre. Symboles ISO Lindication dun ajustement comprend : lindication de la dimension nominale commune lalsage et larbre. Le symbole de la tolrance de lalsage prcde celui de larbre. REMARQUE : En parenthses. Tolrances gnrales L'utilisation des tolrances gnrales a pour objet de permettre le tolrancement complet d'une pice tout en vitant d'inscrire un nombre trop important de spcifications. Les tolrances plus petites que les tolrances gnrales sont indiques individuellement. Les tolrances plus grandes que les tolrances gnrales ne sont indiques que s'il peut en rsulter une rduction des cots de fabrication.ECARTS POUR ELEMENTS USINES (NF EN 22768 ISO 2768)

fonction

de

lutilisation,

la

valeur

numrique des carts peut tre indique entre

ANGLESDIMENSIONS LINEAIRESClasse de prcision 0,5 3 inclus 36 6 30 30 120 120 400

DIMENSIONS ANGULAIRESDimensions du cot le plus courtJusqu 10 10 50 inclus 50 120 120 400 Plus que 6

CASSESRayons - chanfreins0,5 3 inclus 36

f (fin) m(moyen) c (large)v (trs large)

0,05 0,1 0,2 -

0,05 0,1 0,3 0,5

0,1 0,2 0,5 1

0,15 0,3 0,8 1,5

0,2 0,5 1,2 2,5

0,2 0,2 0,4 0,4

0,5 0,5 1 1

1 1 2 2

1 130 3

30 1 2

20 30 1

10 15 30

Tolrances gomtriques

Tolrances

Radial -axial

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Rsum de thorie et Guide de travaux pratiquesClasse de prcision Jusqu' 10 10 30 inclus 30 100 100 300 300 1000

MESURE DE LA QUALITE DE PRODUCTION DUSINAGEJusqu' 100 100 300 300 1000 Jusqu' 100 100 300 300 1000

Toutes dimensions

H (fin) K (moyen) L (large)

0,02 0,05 0,1

0,06 0,1 0,2

0,1 0,2 0,4

0,2 0,4 0,8

0,3 0,6 1,2

0,2 0,4 0,6

0,3 0,6 1

0,4 0,8 1,5

0,5 0,6 0,8

0,5 0,6 1

0,5 0,8 1,5

0,1 0,2 0,5

Mme valeur que la tolrance Mme valeur que la tolrance Les carts de coaxialit dimensionnelle ou de rectitude ou diamtrale mais condition de sont limites par les de planit si elles sont suprieures. rester infrieure la tolrance de tolrances de battement. battement. Rgles gnrales Si plusieurs tolrances gomtriques sappliquent un mme lment, retenir la tolrance la plus large Choisir comme rfrence le plus longue de deux lments. Si les deux lments ont la mme dimension nominale, chacun deux peut tre pris comme rfrence. Inscrire dans ou prs de cartouche : Tolrances gnrales ISO 2768 - mK

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Vrification et contrle de la qualit.1. Gnralits :Lensemble des procdes et instruments de vrification et de contrle constitue la mtrologie a) Vrification On entend par vrification les mesures ou les comparaisons effectues laide dinstruments appropries au cours de lusinage de la pice. La vrification a pour but de guider louvrier depuis lbauche jusqu la finition. Les instruments de vrification sont les plus gnralement lecture et cote variable. b) Contrle On entend par contrle les mesures ou les comparaissons effectues sur la pice termine aux conditions de tolrances imposes pour son montage ou pour son interchangeabilit. Les instruments de contrle sont le plus gnralement cote fixes; ils permettent dviter les diffrences qui peuvent rsulter de mesure faites par des personnes diffrents.

2. Control des spcifications :Ces contrles seffectuent dans un local dont la temprature est voisine de 20C. Les pices doivent tre bavures et nettoyes avant le contrle.

3. Contrle dimensionnel :3.1. Mesure directe des longueurs. Pied coulisse

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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.

c)

Reprer la concidence des graduations entre la rgle et le vernier en appliquant la mthode des carts symtriques : e = e

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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 0,02 Types de pieds coulisse Pied coulisse avec becs normaux

Pied coulisse cadran

Pied coulisse digitale

Applications courantes Distance entre faces parallles

Mesure des diamtres

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Jauges de profondeurs Lecture de la dimension sur vernier Lecture de la dimension numrise

Applications courantes

Avec talon rotatif

Avec semelle amovible

Micromtres

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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 Types de micromtres Micromtres dextrieur Lecture de la dimension sur vernier Lecture de la dimension numrise


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Micromtres dintrieur Lecture de la dimension sur vernier Micromtre becs d'intrieur Lecture de la dimension sur vernier Alsomtre 3 touches


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Jauge micrometrique de profondeur

3.2. Mesure des angles Equerres Ce sont des calibres, en acier spcial tremp, constitus de deux branches qui forment entre elles un angle donn.

Rapporteur dangles Principe de fonctionnement Une rgle mobile se dplace autour d'un axe par rapport une rgle fixe solidaire de laxe.

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Barre de sinus Principe de fonctionnement Une barre est articule autour d'un axe et son positionnement est obtenu par l'utilisation decales talons

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3.3. Mesure indirecte des longueurs (par comparaison) 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 : 1 mm/100, soit 0,01 mm. .

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). Types de comparateurs Comparateur cadran numrique Comparateur levier (dintrieur)

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Incertitude de mesurage L'incertitude de mesurage courante est de 0,01 mm. Palpeurs lectroniques 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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MACHINE A MESURER TRIDIMENSIONNELLECONFIGURATION 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

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documents (ex. : certificat de mesurage...).

4. Contrle de la prcision gomtrique.4.1. Tolrances de forme 1. Planit 2. Rectitude 3. Circularit4.

Cylindricit

1. Contrle de la planit :

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a) au marbre : Il est en fonte rabote, la comparaison se fait par frottement, aprs avoir enduit le marbre dun colorant dlay dans lhuile. Les dfauts de planit sont marques par les taches du colorant (bosses); la dure du frottement doit tre courte. Le marbre constitue la rfrence de planit. Il est ralis : -

en fonte stabilise; en granit gris ou noir; en diabase. b) au rglet dajusteur : Le rglet dajusteur plat est biseaut sur une ou deux faces de faon former un

champ trs rduit (filet ou arrte). Le contrle se fait par glissement de larrte sur la surface contrler dans le sens de la longueur et de la largeur et par prsentation de rglet en diagonale sur le plan contrler. c) au comparateur : Rgler le comparateur O au dessus du vrin fixe. Amener le comparateur au dessus des deux vrins rglables. Rgler les vrins afin que le comparateur indique O. Dplacer ensuite le socle du comparateur sur la marbre et enregistrer les carts. Pour les surfaces importantes, le contrle peut seffectuer au niveau bulle de prcision. Remarque : La surface doit tre comprise entre deux plans parallles distants de 0,08 mm.2.

Contrle de la rectitude :

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a) au rglet dajusteur : Le rglet dajusteur plat ou biseau sur une face de faon former un champ trs rduit (filet ou arrte). Le contrle se fait par glissement de larrte sur la longueur de la surface contrler. b) au comparateur : Rgler le comparateur O au dessus du vrin fixe. Amener le comparateur au dessus des deux vrins rglables. Rgler les vrins afin que le comparateur indique O. Dplacer ensuite le socle du comparateur la longueur de la pice contrler et enregistrer les carts. Pour les surfaces importantes, le contrle peut seffectuer au niveau bulle de prcision.c)

au rgles profiles en forme dI ou rgles de dressage; pour des longueur qui

peuvent arrives jusquau 2000 mm. 3. Contrle de la circularit : On peut le raliser en serrant la pice dans une mandrine ou bien sur des V. Dans le premire cas on mesure la variation dun rayon autour dun centre de rotation de la pice laide dun montage comparateur.

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Dans le deuxime cas, on fait tourner la pice assise sur les V et on mesure lcart maximal par section. Pour une prcision suprieure il est conseill deffectuer deux fois cette mesure : lune avec un v 90, lautre avec un v 120.3.

Contrle de la cylindricit :

Cest une combinaison entre le contrle de rectitude et de la circularit. La pice contrler il faut le fixer dans une mandrine ou sur un v et contrler la fois la circularit dans deux planes parallles loigne et la rectitude entre les deux planes. 4.2. Tolrances dorientation 1. paralllisme 2. perpendicularitOFPPT/DRIF/CDC-GM

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3. inclinaison 1. Contrle du paralllisme : a) contrle au compas dpaisseur : Le contrle du paralllisme seffectue en premire lieu laide de compas dpaisseur, en le dplaant sur toute la longueur de la pice; louverture du compas est rgle suivant lpaisseur de la pice. b) contrle au comparateur cadran. Lutilisation du comparateur permet un contrle final et prcis; en posant la surface de rfrence de la pice sur le marbre, puis on dplace la pice sous le palpeur du comparateur et on constate les dfauts. Remarque : La surface tolrance doit tre comprise entre deus plans parallles distants de 0,05 mm et parallle la surface.PARALLLISME ENTRE DEUX PLANS

Inscription des tolrances

Analyse de la spcification

Mthode de mesure

Principe On dplace le comparateur, aprs l'avoir talonn sur un point de la surface considre, selonOFPPT/DRIF/CDC-GM

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les directions parallles aux artes. La variation lue sur le comparateur permet de dterminer la valeur de e : e IT Mesurage par lecture directe Mesure l'aide d'un instrument lecture directe des dimensions entre la surface de rfrence et la surface considre.

Mesurage indirect par mthode diffrentielle

Phase 1

Phase 2

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 2. Contrle de la perpendicularit : a) contrle au calibre dangle : On contrle les angles rentrants et sortants 90 laide dune querre; langle intrieur de lquerre est dgag pour permettre la vrification des pices arrte vives. b) contrle au cylindre talon : Le contrle de la perpendicularit est obtenu par une gnratrice du cylindre et le planOFPPT/DRIF/CDC-GM

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de marbre qui forme un angle de 90; cette mthode est prcise et le contrle visuel est facile. Le contrle peut se faire par comparaison avec un comparateur.

PERPENDICULARIT ENTRE DEUX PLANS

Analyse de la spcificationF1 IT F2

Mthode de mesure

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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. Contrle de la perpendicularit avec la colonne de mesure

v

3. Contrle dinclinaison : a) avec barre de sinus ci sagit dune surface plane

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b) avec les calibres ci sagit des surfaces coniques extrieures ou intrieures Tampon lisse conique Pour alsages ou arbres coniques cnes morse n o: 1 6

Pour alsages ou arbres coniques cnes 7/24 (SA 30 60)

c)

Contrle dinclinaison avec comparateur

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MESURAGE ENTRE UN AXE ET UN PLAN

Analyse de la spcification

Mthode de mesure - lecture directe

-

lecture indirecte - mthode diffrentielle

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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 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. 4.3. Tolrances de position1.

coaxialit, concentricit

2. symtrie 3. localisation 1. Inscription des tolrances de coaxialit

Contrle de concentricit : Tolrance : Laxe du cylindre de diamtre D2 doit tre compris dans une zone cylindrique de diamtre 0,05 mm coaxiale laxe du cylindre de rfrence D1. Contrle : Le diamtre D1 est mont dans un v; le comparateur vient palper sur diamtre D2. Faire tourner la pice dans le v et enregistrer les carts. Il faut effectuer plusieurs mesures diffrentes sections sur le diamtre D2.OFPPT/DRIF/CDC-GM

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Contrle avec le comparateur

2. Contrle de la symtrie : Utilise pour des rainures, des paulements etc. Le plan mdian de la rainure doit tre compris entre deux plans parallles disposs symtriquement par rapport au plan mdian de rfrence. Le contrle seffectue avec une rglette calibre monte dans la rainure.

3. Contrle de la localisation : La surface tolerance doit tre comprise entre deux plans parallles distants de 0,05 mm et disposs symtriquement par rapport la position thorique spcifie. Exemples dinscription de tolrances de localisation : Localisation de laxe dun trou par rapport aux extrmits de la pice

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localisation des surfaces planes perpendiculaires sur un axe

Localisation des trous

2.3. Contrle dangle : a) laide de rapporteur dangle simple : Ce sont des instruments rglables permettant le contrle et la mesure des angles. Le

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rapporteur dangle simple est compos dun demi cercle dont le bord est gradu en degr de O 180; dune rgle qui pivote autour de son axe et forme avec le bord de demi cercle des angles dont la valeur correspond celle releve sur la partie gradue. b) rapporteur dangle vernier : Les verniers utiliss pour le contrle prcis des angles ont pour but de dcomposer le degr en parties gales. Ceux ci se divisent en deux classes distinctes : - les verniers Brown et Sharpe utiliss en mcanique sur le rapporteur dangles (prcision 5 minutes)-

les verniers dinstruments de prcision. (prcision 1 minute)

Remarque : Il y a des bagues et tampons coniques pour le contrle des cnes ou bien des calibres de contrle des angles par comparaison. 3. Contrle aux cales talons : La cote dsire est obtenue par empilage des cales. Le nombre de cales utilises pour raliser cet empilage doit tre le plus petit possible. Ces talons prismatiques, en acier spcial trait, constituent la rfrence de longueur.

4. Contrle aux calibres Les calibres sont des instruments sur lesquels sont matrialises les valeurs limitesOFPPT/DRIF/CDC-GM

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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

Tampon lisse double

Bagues lisses

Calibre mchoires l'oppos

Calibre mchoires l'enfilade

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Jauge plat double

Control des pices filetes

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La colonne de mesure

Introduction La colonne de mesure comprend : une colonne de mesure, un pupitre de commande, un palpeur, un cble de liaison colonne/pupitre, un chargeur et bloc daccumulateurs et un lment de calibrage. Le dplacement du palpeur est motoris, mais il peut tre ralis manuellement. La vitesse maximale de dplacement est de 600 mm par seconde. La prcision de la colonne de mesure est donne par une temprature ambiante de 20C. Elle peut fonctionner une temprature ambiante comprise entre 10 et 40C mais ne doit pas tre utilise en dehors de ces limites.

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Etalonnage. La colonne de mesure doit tre correctement talonne pour donner des rsultats conforme aux spcifications techniques. La garantie de bon fonctionnement accorde par le constructeur nexclut pas la responsabilit de lutilisateur qui doit contrler intervalles rguliers la prcision et le bon fonctionnement de la colonne. Prparation pour la mise en route. Il est recommand de nutiliser la colonne de mesure que sur un marbre de bonne prcision (classe 0 ou 1). Le marbre doit tre propre et exempt de toutes impurets. Elle doit tre mis bien lhorizontale avec une nivelle boulle dair. Lors dune premire utilisation, le chargeur doit tre connect la colonne de mesure. Le pupitre de commande et la colonne doivent tre connects entre eux par le cble. Ces deux oprations permettent aux accumulateurs de pupitre et de la colonne dtre chargs. La charge complte des accumulateurs ncessit la connexion aux secteur de lensemble pendent au moins 10 heures. La tension du pupitre ou de la colonne peut varier entre 4,8 et 5,5 volts. Les accumulateurs chargs correctement possdent une autonomie de lordre de 4 heures pour la colonne V 2000.

Mise en marche Mettre le palpeur sur le support palpeur (4).

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Apres la mise en route des la colonne (10), le palpeurs descend automatiquement, fait son zro rfrence sur le marbre et met deux bips. Le zro rfrence ne doit jamais tre pris sur une pice, toujours sur la marbre. Utilisation du coussin dair pour le dplacement de la colonne : le coussin dair est activ lorsque lon appuie sur le bouton de commande (11) se trouvent sur la gauche de la poigne (12) de la colonne. Le coussin dair facilite les dplacements de la colonne. Toutefois, il est fortement dconseill de lutiliser lors dune prise de mesure. Apres les deux bips mis par la colonne, le pupitre est mis sous tension et un texte didentification et des informations ncessaires lutilisateur apparat lcran ( ce texte sappelle POSITION NEUTRE). A partir de la position neutre toutes les fonctions de mesure peuvent tre appeles ainsi que tous les diffrents sous-menus. Il est toujours possible de revenir la position neutre par appuis successifs sur la touche ENTER . Initialisation. Avec la touche INIT , le menu dinitialisation est slectionn. Il est possible den sortir aussitt par pression sur la touche ENTER . Les differents fonctions sont choisie en appuyant sur la lettre correspondante ou en dplaant le curseur (>) par les touches + ou puis en validant par la touche ENTER . > A = quitte ce menu B = taille de caractre C = choix mm / inch D = tempo / vitesse E = rsolution F = coefficient temprature G = longueur papier H = paramtres RS232 I = connexion colonne J = mode de mesure K = divers facteurs L = mode en Digiroch M = Ed.mot de passe N = angle pice rfrence O = angle rf.Auto P = horloge

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Montages de contrleLes cotes et tolrances imposes par le dessin de dfinition doivent pouvoir tre contrles rapidement et facilement ; dans ce but, on est souvent amen raliser des montages remplaant ou compltant la gamme dinstruments de mesure qui existe dj. Ces montages peuvent tre classs en 3 catgories : 1. Montages aiguille indicatrice, 2. Montages porte - comparateur, 3. Calibres. Tous ces appareils doivent tre construits avec des tolrances trs serres ; il convient de rechercher des moyens simples, dviter la cration de pices ncessitant entre elles des jeux de fonctionnement nfastes la prcision de lensemble, de concevoir un ensemble ne prsentant pas de risques de dformation. 1. Montage aiguille indicatrice : 1er exemple fig.2.1 contrle dun profil. Des palpeurs monts sur articulations lastiques ralises dans un mme bloc, permettent ici le contrle dun profil. Ces articulations vitent la cration daxes et de ressorts de rappel donc liminent des jeux et simplifient la construction.OFPPT/DRIF/CDC-GM

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2me exemple fig.2.2 contrle mini - maxi.0 0,025 Le contrle de la cote 34 -

sobtient par lintermdiaire dun systme vis -

crou au pas de 1 mm. Lintervalle de tolrance 25 , correspond un dbattement angulaire de laiguille de :360 x 25 =9 1000

Si le rayon de laiguille est de 100 mm, larc entre les graduations mini et maxi est de100 x 9 =15,70 mm 180

2. Montages porte - comparateurFig.2.1

Banc de contrle Ce banc, avec pointes, permet la vrification du paralllisme, de la concentricit et du

voilage de pices cylindriques.Fig. 2.2

Contrle du paralllisme entre 2 axes.

Lcart de paralllisme A entre les axes x x et y y est lu par dplacement du comparateur sur la longueur de mesure L.

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Exemple de montage de contrle

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Contrle de la symtrie dun alsage par rapport un plan

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Contrle du diamtre de lalsage. La dimension correspondant au minimum de matire est vrifie sparment laide dun tampon, soit 20.20 Contrle de la symtrie, laide dun vrificateur passe matrialisant ltat limite au maximum de matire possible de lalsage de la pice (20.00), diminu de la tolrance de symtrie Ts. tenon=19.95 Valeur maximale de la tolrance de symtrie T . T correspond au minimum de matire pour A T = 0.25 (Ta+Ts) Cotes du vrificateur. Les cotes de fabrication du vrificateur seront :25, 19.95+0.02 0

Contrle de la concentricit de deux cylindres

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Contrle des diamtres : les dimensions correspondant au minimum de matire sont vrifies sparment soit : Pour A Pour B A38.80 B 19.90

Contrle de la concentricit, laide dun vrificateur passe matrialisant ltat limite au maximum de matire possible des lments de la pice, augment de la tolrance de concentricit 0.05 (pour le diamtre qui est affect de cette tolrance). d = 20 D = 39.95 et B la tolrance maximale de concentricit T, est : T=0.125 (TA/2 +Tc/2 + TB/2) TA : intervalle de tolrance de A TB ; intervalle de tolrance de B Cotes du vrificateur. Les cotes de fabrication du vrificateur seront : d = 20 D = 39.95 (40-0.10+0.05). Valeur maximale de la tolrance de concentricit, T. Au minimum de matire pour A

Montage en lments standardiss : Les montages de contrle se prtent particulirement bien lemploi dlments standardiss ce qui permet :

Une tude plus succincte donc plus rapide et moins onreuse des montages. Une diminution des temps et des dlais de leur fabrication. Une diminution de leur prix de revient. Une rcupration et une rutilisation possibles de nombreux lments. Le contrle des hauteurs et des formes (planit, paralllisme, perpendicularit,etc.)

Ces lments concernant :

Composants : Marbres, colonnes supports de comparateurs, etc. Le contrle de concentricit et de position

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Composants : pointes fixes et mobiles, flasques, supports, vs, etc.

Exemple de contrle dun arbre Les comparateurs fixs sur deux colonnes pivotantes permettant le contrle de la concentricit de diffrents diamtres. Montage en lments standardiss (Norelem)

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Exemple de contrle des diamtres et hauteurs (Norelem)

TECHNIQUES DE VRIFICATION1) DFINITIONS Vrification : la vrification a pour but de confirmer par mesurage et/ou contrle que les exigences indiques sur le dessin de dfinition ont t satisfaites. Mesurage : le mesurage est l'ensemble des oprations ayant pour but de dterminer la valeur d'une grandeur (longueur, angle...). Contrle: le contrle est l'ensemble des oprations ayant pour but de vrifier si la valeur d'une grandeur se trouve bien entre les limites de tolrance qui lui sont imposes sur le dessin de dfinition.OFPPT/DRIF/CDC-GM

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2) PROCDURE DE MISE EN OEUVRE 1re tape: prparation de la vrification Inventaire des lments gomtriques mesurer sur le dessin de dfinition; choix des mthodes et des instruments de mesurage et de contrle; ordonnancement des oprations de mesurage et de contrle; rdaction d'une gamme ou fiche de contrle.

2e tape : excution de la vrification Vrification de la propret et de l'bavurage des pices; talonnage des instruments de mesure; ralisation de plusieurs mesurages (3 minimum).

3e tape : exploitation de la vrification Dtermination des valeurs moyennes des dimensions mesures; report sur document ou sur calculateur des rsultats des mesures ralises.

EXEMPLE DE FICHE DE CONTRLE

Dessin de dfinition : Mors mobile - tau de table

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F2 // 0.05 F1 PHASE DE CONTRLE PHASE N 50Frquence de contrle :

Ensemble: tau de table Pice : Mors mobile FRAISAGESystmatique 1h 2h 4h 8h

BUREAU DES MTHODES

SUIVI SPCCas particulier

Nombre de picespar prlvement Lieu du contrle:

Poste

Laboratoire

Nom du responsable:

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10 0.05

Matrise statistique du procdGnralit Cest un procd de contrle en cours de fabrication bas sur lanalyse statistique Connaissances minimales de loutil statistique. Caractre : Proprit servant distinguer les individus d'une population. Un caractre peut tre qualitatif (attribut) ou quantitatif.OFPPT/DRIF/CDC-GM

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Le terme "variable" est gnralement utilis pour dsigner un caractre quantitatif. Individu : Ca peut tre a) un objet concret ou conventionnel sur lequel un ou plusieurs caractres peuvent tre observs. b) une quantit dfinie de matire sur laquelle un ou plusieurs caractres peuvent tre observs. c) une valeur observe d'un caractre quantitatif ou une modalit observe d'un caractre qualitatif. Echantillon : Un ou plusieurs individus prlevs dans une population et destins fournir une information sur la population. Population : Ensemble des individus pris en considration. Effectif : Nombre d'individus de l'ensemble ou d'un sous-ensemble auquel on s'intresse. Valeur observe : Valeur d'un caractre quantitatif rsultant d'une observation ou d'un essai. Etendue : Ecart entre la plus petite et la plus grande des valeurs observes. Classe : Dans le cas d'un caractre quantitatif, on opre souvent un groupement des observations, en partageant l'intervalle total de variation en intervalles partiels joints appels "classes". Toutes les observations se situant dans une mme classe sont ensuite considres comme ayant la mme valeur.

Limites de classe : Valeurs qui dfinissent les bornes suprieures et infrieures d'une classe. Variance : Moyenne arithmtique des carres des diffrences entre les observations et leur moyenne arithmtique.

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Ecart type : Racine carre positive de la variance. Estimation : a) Opration, ayant pour but, partir des observations obtenues sur un ou plusieurs chantillons d'attribuer des valeurs numriques aux paramtres de la population dont ce ou ces chantillons sont issus ou de la loi de probabilit considre comme reprsentant de cette population. b) Rsultat de cette opration. Moyenne (arithmtique) : Quotient de la somme des observations par leur nombre.

Valeurs vraies N m w Variables x; xi

effectif de la population mre moyenne des valeurs constituant la population mre tendue de la population mre cart type de la population mre

variable (continue gnralement); valeur spcifique de la variable: x1, x2,...xi...xn,

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Estimation S R De Echantillonnage n;fX;X

cart type estim de la population partir d'un chantillon valeur moyenne des tendues de plusieurs chantillons dispersion estime partir de S estimation de a partir d'un ensemble d'chantillons de taille rduite effectif de l'chantillon ; frquence valeur de la moyenne des valeurs d'un chantillon, valeur de la moyenne des moyennes tendue d'un chantillon, valeur de la moyenne des tendues

R; R Contrle IT Ts Ti LCI ou LIC LCS ou LSC LSI ou LIS A2. D3. D4 A3. B3. B4 Cm; Cmk Cp ; Cpk LC dn , cn, bn

intervalle de tolrance (IT = Ts - Ti) tolrance suprieure tolrance infrieure limite de contrle infrieur ou limite infrieure de contrle limite de contrle suprieur ou limite suprieure de contrle limite de surveillance infrieure ou limite infrieure de surveillance constantes dans le calcul des limites de contrle indice de "capabilit machine" indice de "capabilit procd" limite centrale (c'est x ou R ou S) constantes pour le calcul de

Loi normale ou loi de LAPLACE GAUSSC'est la loi de distribution ou loi de probabilit qui rgit habituellement les variables alatoires continues x que l'on peut mesurer. La rpartition des individus s'effectue sous forme d'une "cloche". Les effectifs sont maximum aux alentours de la moyenne et dcroissent symtriquement de chaque cot. La courbe est convexe au milieu et concave de chaque cot. Le point de rencontre de ces deus portions de courbe est un point d'inflexion repr I. Le trait central qui partage symtriquement la courbe en cloche est la moyenne m. La distance qui spare le point i du trait m a pour mesure ; c'est l'cart type de la population.

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Exemple

moyennes diffrentes dispersion identique Nota

moyennes identiques dispersions diffrentes

environ 68 % des individus sont compris dans l'intervalle m 1

environ 95 % des individus sont compris dans l'intervalle m2

environ 99,8 % des individus sont compris dans l'intervalle m3

Notion de capabilit machineDfinitions. La capabilit machine est la mesure tablissant le rapport entre la performance relle d'une machine et la performance demande. La capabilit machine concerne le moyen de production non influenc par son environnement immdiat. Elle s'value partir de deus valeurs appeles : indices de capabilit

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machine nots Cm et Cmk en tenant compte des limites de tolrance et de la dispersion de la machine. Dmarche graphique d'tude de la capabilit machine (droite de Henry)Donnes Echantillon de 50 pices produites sur une machine stabilise (aucun rglage ni aucune intervention de l'oprateur ne sont effectus pendant l'essai). Tableau des valeurs mesures du paramtre choisi pour cette tude. Connatre les valeurs des indices de capabilit machine pour estimer la variabilit de la machine analyse. La connaissance de ces indices permet de vrifier la faisabilit d'une opration de production. Remplir l'en-tte du document. Dresser l'histogramme (reportez-vous l'outil n2 pour sa construction). Raliser le dcompte des valeurs de la frquence de f en partant du bas de l'histogramme et inscrire ces rsultats dans la colonne f . Ensuite calculer le pourcentage correspondant par rapport l'effectif de votre chantillon, vous devez arriver en haut de la colonne f % 100 %. Porter les points correspondant aus pourcentages sur le graphique partir de l'chelle infrieure (sauf le 100%). Attention! les points sont situs sur les lignes traces en face des flches. Tracer la droite de Henry qui passe au milieu des points. Tracer les limites de tolrance de la spcification en trait gras. Evaluer visuellement la moyenne X . Estimer la capabilit 8 s (distance entre les intersections de la droite de Henry et les limites de l'chelle infrieure notes - 4 s et + 4 s). En dduire s et calculer les indices de capabilit Cm = Ts Ti Cmk = min( Cmki , Cmks ) 6s avec Cmki = X Ti ; Cmks = Ts X 3s 3s Interprter les rsultats (se reporter au graphe de dcision). Dclarer, vis vis de la tolrance de la spcification, si la machine est capable ou non capable.

Besoin

Analyse

Calcul

Rsultat Graphe de dcision dans l'tude de la capabilit machine

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Exemple

Exemple

Exemple

Exemple

Intervention de rglage

Changer de moyens de production Amliorer le moyen de production Modifier la tolrance en accord avec le bureau d'tude et le service qualit Raliser un contrle 100%

Remarques : Il est ncessaire de faire une corrlation entre les reprsentations graphiques et les vnements consigns dans le journal de bord pour trouver des solutions d'amlioration. L'indice 1.33 constitue l'exigence minimale dans la construction automobile. Certains constructeurs exigent dj des indices > 1,67 et l'on se dirige vers une exigence de 2.

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Relev des valeurs5,40 5,20 5 25 5,20 515 5,25 5 30 5,20 5,10 5,05 520 5,35 515 52o 5,15 515 5 15 5,10 5 30 5,20 5,20 5 05 5,20 5 10 5 10 510 5,15 5 10 5,25 5,15 5,10 5 25 5,15 5 15 5,20 5,15 5,15 5 30 5,20 5,30 5,20 5 25 5,20 5 25 5,20 5,10 5 20 5,25 5 15 5,05

Rsultats Estimation des dfectueux maxi = 0 % mini = 0,3 % Date Spcification. 5 0+0.5 Capabilit estime 8s = 0,625 mm Moyenne estime = 5,22 mm Indice de capabilit Cm = 1,07 Cmks = 1,19 Cmki = 0,94Observation : machine non capable Nota : la limite d'acceptation est choisie 1,33 pour Cm et Cmk

Exercice : Soit contrler un diamtre 25 0,2 sur une srie de 20 pices tudier la capabilit machine.OFPPT/DRIF/CDC-GM

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ETUDE DE LA CAPACITE MACHINE (Loi normal)

Effectuer par :

Date :

OFPPT / Machine : Opration :

Caractristique : Dimension : N pice : Dsignation de la pice :

4s0.003 99,997

3s0,13 1

2s2 345 10

X 20 30 40 50 60 70 80

2s90 95 97 98 99

3s99,87

TABLEAU DES RELEVS

Estimation des Dfection : Maxi : % Mini : %

Spcification

Capacit estime (8s) Indices de capabilit machine : Cm = Cmki = Cmks = Cmk =Observation :

Moyenne estime : X= Ecart type (s) :

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HISTOGRAMMEDEFINITION L'histogramme est un diagramme qui reprsente la frquence des donnes sous la forme de colonnes. Il aide identifier les changements ou variations dans les processus en cours de modification et indique de quelle faon les diffrentes mesures d'un processus ou d'un produit peuvent tre utiles quand des normes sont tablies. Exemple: dimensions des pices produites.

Effectif 40

30

20

10

19,94

19,96

19,98

20

20,02

20,04 Dimensions

CARTE DE CONTRLE C'est un document d'aide la dcision permettant d'enregistrer des rsultats de contrle par chantillonnage collects au poste de travail. C'est un outil qui permet, par une reprsentation graphique, de visualiser la variabilit du procd et de dterminer les moments opportuns pour un rglage ventuel.OFPPT/DRIF/CDC-GM

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ZONE 4: Calculs effectus par le service mthode

ZONE 3: Graphiques avec limites de dcision ZONE 1: Identification

CARTE DE CONTRLENOM MACHINE : CARACTERISTIQUE CONTROLEE :

ATELIER : N :SPECIFICATION :

SECTION :DESIGNATION DE LA PIECE : FREQUENCE :

N CARTE :

RESULTATS X R S MOYENNE: X Cp Cpks Cpki LCSX LCIX LCSR LCIR

ETENDUE: R

Echantillon 2 3 4 5

Ac Dc1 Dc21,93 0 1,05 0 0,75 0 0,59 0 0,49 0 4,12 2,99 2,5 2,38 2,22

R X

6

OBSERVATION :

Xi

Oprateur Date Heure ZONE 2: Tableau de relevs des valeurs des caractristiques mesures sur les pices

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Application : Complter la carte de contrle daprs les relevs de mesures indiqus sur le tableau ci-dessous.10,01 10,01 10 05 9,99 9,98 10,03 9,95 10,01 9,99 10,05 10,01 9 97 9,97 10 03 9,99 10 03 9,99 9,93 10 03 10,03 9,93 10,07 9,99 9,99 9,95 9,95 10,01 10,01 9,95 9,99 10,01 9,99 9,99 9,99 9,99 10,03 9,99 9,99 10,01 10,01 10,03 9,99 9,97 10,01 9,98 10,01 9,99 10,03 10,01 10,01 9,99 9,97 10,01 10,05 10,05 9,97 9,95 10,01 10,01 10,03 10,03 10,01 10,05 9,97 9,99 10,05 9,97 9,99 10,01 9,99 9,93 9,97 10,01 9,99 10,01 9,99 9,97 9,99 10,01 10,05

XiOPER ATEU DATE HEURE

7h

8h

9h

10h

11h

12h

14h

15h

16h

17h

18h

19h

20h

22h

23h

24h

CARTE DE CONTRLENOM MACHINE : CARACTERISTIQUE CONTROLEE :

ATELIER : N :SPECIFICATION :

SECTION :DESIGNATION DE LA PIECE : FREQUENCE :

N CARTE :

RESULTATS X R S MOYENNE: X Cp Cpks Cpki LCSX LCIX LCSR LCIR

R ETENDUE:

Echantillon 2 3 4 5

Ac Dc1 Dc21,93 0 1,05 0 0,75 0 0,59 0 0,49 0 4,12 2,99 2,5 2,38 2,22

R X

6

OBSERVATION :

Xi

Oprateur Date Heure

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Etat de surface.

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Indication dun tat de surface

Rgle gnrale : Les symboles de base, ou les lignes de repre, sont tracs du cot libre de matire. Les inscriptions doivent tre orientes pour tres lues depuis le bas ou depuis la droite du dessin.

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Fonctions de ltat de surface

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DIRECTIONS DES STRIES

PROCEDES DELABORATION ET ETAT DE SURFACE

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Le contrle de ltat de surface on le fait avec un rugotest pour chaque type dopration ralise sur les pices (tournage, fraisage etc)

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GUIDE DE TRAVAUX PRATIQUES

TP 1. Contrle dimensionnelOFPPT/DRIF/CDC-GM

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Dure du TP : 2 heures Objectif vis :Effectuer des oprations de contrle dimensionnel avec differents instruments de mesure comme : Control avec la rgle gradue Control avec le pied coulisse Control avec le micromtre Control avec la jauge de profondeur Control avec lquerre Control avec le rapporteur

Matriel (quipement et matire duvre)

Instruments de mesure (querre, rgle, rapporteur) Pied coulisse, jauge de profondeur Rgle gradue Micromtre

Description du TP.Le stagiaire doit mesurer diffrentes pices avec les instruments de mesure de prcision de plus en plus haute (rgle, pied coulisse, micromtre).

Pied coulisse

Jauge de profondeur

MicromtreOFPPT/DRIF/CDC-GM

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Micromtre dintrieur

Organisation du TP.Cest recommandable de travailler par groupe des stagiaires sur diffrentes pices ralises en atelier, pices de plus en plus difficiles et cotes de plus en plus prcises.

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TP 2. Control de la rectitude, la planit et le paralllisme.Dure du TP : 2 heures Objectif vis :Effectuer des oprations de contrle de la rectitude et de la planit sur des pices et mcanismes existantes en atelier en utilisant: la rgle gradue pied coulisse le comparateur cadran


Instruments de mesure (querre, rgle) Pied coulisse, Rgle gradue

Description du TP.Le stagiaire doit mesurer la rectitude, planit et paralllisme sur diffrentes pices

Organisation du TP.OFPPT/DRIF/CDC-GM

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Cest recommandable de travailler par groupe des stagiaires sur diffrentes pices ralises en atelier, sur des surfaces planes, parallles.

TP 3. Control de la perpendicularit et battement frontale.Dure du TP : 2 heures Objectif vis :Effectuer des oprations de contrle de la perpendicularit sur des pices et mcanismes existants en atelier en utilisant: querre, querre chapeau pied coulisse le comparateur cadran


Instruments de mesure (querre, rgle, colonne de mesure) Pied coulisse, Rgle gradue

Description du TP.Le stagiaire doit mesurer diffrentes pices


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Cest recommandable de travailler par groupe des stagiaires sur diffrentes pices ralises en atelier, en utilisant lquerre, lquerre a chapeau, montages sur le tour pour contrler le battement frontal, etc.

TP 4. Control de la cylindricit, concentricit et battement radiale.Dure du TP : 2 heures Objectif vis :Effectuer des oprations de contrle de la cylindricit, concentricit et battement radial sur des pices et mcanismes existants en atelier en utilisant: pied coulisse le comparateur cadran montage de contrle


Instruments de mesure (comparateur cadran) Pied coulisse, Rgle gradue

Description du TP.Le stagiaire doit mesurer la cylindricit, la circularit et le battement radial sur des pices de rvolution, en montage entre points sur le tour ou sur des montages de contrle diffrentes pices


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Cest recommandable de travailler par groupe des stagiaires sur diffrentes pices ralises en atelier, en utilisant, montages sur le tour pour contrler le battement frontal, des V, etc.

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TP 5. Control de conicits.Dure du TP : 2 heures Objectif vis :Effectuer des oprations de contrle de la conicit et battement radial sur des pices et mcanismes existants en atelier en utilisant: pied coulisse le comparateur cadran montage de contrle


Instruments de mesure (comparateur cadran) Pied coulisse, Rgle gradue

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Description du TP.Le stagiaire doit mesurer la conicit, la circularit et le battement radial sur des pices de rvolution, en montage entre points sur le tour ou sur des montages de contrle diffrentes pices

Organisation du TP.Cest recommandable de travailler par groupe des stagiaires sur diffrentes pices ralises en atelier, en utilisant, montages sur le tour pour contrler le battement frontal, le banc de control, etc.

TP 6. Control de filetagesDure du TP : 2 heures Objectif vis :Effectuer des oprations de contrle de filetage sur des pices et mcanismes existants en atelier en utilisant: pied coulisse gabarit de filetage calibres filet pour intrieur et extrieur

Matriel (quipement et matire duvre) Calibres differents

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Pied coulisse,

Description du TP.Le stagiaire doit mesurer les paramtres du filetage sur des pices, sur le tour ou sur des montages de contrle.

Organisation du TP.Cest recommandable de travailler par groupe des stagiaires sur diffrentes pices ralises en atelier, pour contrler le diamtre nominal, le pas, le profil etc. des pices filets.

Organisation oprationnelle de lvaluationI.Objectif de lvaluation :Cette valuation vise vrifier la comptence des stagiaires raliser des mesures de production dusinage acquise au travers du module 7 de la formation de Technicien Polyvalent en Usinage : Mesure dune production dusinage. Les critres gnraux de performance retenus pour lvaluation sont bass sur la combinaison des Savoir , Savoir Faire et Savoir Etre ci dessous :OFPPT/DRIF/CDC-GM

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Matrise de la technique dutilisation des instruments de mesure et de contrle Matrise de la procdure dtalonnage Prcision et exactitude des mesures Autonomie de situation

II.

Description de lpreuveCette preuve se droule en deux parties : 1-ere partie : preuve pratique mise en situation oprationnelle de mesures dimensionnelles laide dinstruments de mesure ( coulisse, vis micromtrique, ) mesure de dfauts de formes, position et dimensionnelles rendre compte des rsultats et des mthodes par crit et dcider de la suite donner. 2-eme partie : preuve thorique renseigner un questionnaire traitant de diffrentes situations de mesures

des questions ouvertes seront renseignes par connaissance gnrale des questions fermes choix multiples feront appels une prise de dcision rapide, cohrente et argument.

Temps global de l preuve : 3 heures (2 heures partie pratique et 1 heure partie thorique)

Niveau de production attendue : 1-ere partie : Chaque stagiaire doit dterminer sa mthode, mesurer et consigner ses rsultats sur une fiche de contrle, dcider de lacceptation et largumenter. 2-eme partie : Chaque stagiaire doit renseigner le questionnaire individuellement. Condition dvaluation et organisation matrielle : les parties peuvent tre values indpendamment pour lensemble des deux parties, lpreuve est individuelle avec la prsence dun examinateur comptent.

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1-ere partie : A laide dun plan de dfinition (ou de fabrication) et dun poste de contrle de latelier de fabrication mcanique, comprenant les instruments et accessoires de mesure unidirectionnelle et de contrle de rvolution les postes seront quips de leur matriel et accessoires standards mettre sa disposition lensemble des outils lui permettant deffectuer un choix adquat la ralisation des ses oprations. 2-eme partie : partir dun questionnaire prtabli et dune sale de travail

III. Droulement de lpreuve1-ere partie :

Prparation de lpreuve : Le formateur : - Prpare la documentation ncessaire la passation de lvaluation - Explique le droulement de lvaluation aux stagiaires - Prpare les pices rpondant aux objectifs de contrle. Les lots comporteront des

pices conformes, et des pices hors tolrances Maxi et Mini

Surveillance : Le formateur : sassure que chaque stagiaire a en sa possession les documents les documents relatifs la passation de lvaluation value les critres mesurables en cours dpreuve.

Objets et productions attendus en fin dpreuve : Le formateur : Prpare la documentation ncessaire la passation de lvaluation. Explique le droulement de lvaluation aux stagiaires.

2-eme partie :

Prparation de lpreuve : Le formateur : Prpare la documentation ncessaire la passation de lvaluation Explique le droulement de lvaluation aux stagiaires

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Surveillance de lpreuve Le formateur : Sassure que chaque stagiaire a en sa possession les documents relatifs la passation de lvaluation

Objets et productions attendus en fin dpreuve : Le formateur : Reoit le questionnaire renseign Rcupre lensemble des documents remis lors de lpreuve

IV. Synthse de lpreuve 1.Le formateur identifi et complte la fiche dvaluation aprs correction des objets et des productions en fin dpreuve (et/ou fin de partie)

2. 3. 4.

Le formateur calcule la performance du stagiaire quil compare au seuil de performance en valuation. Le formateur informe le stagiaire de son rsultat. Le rsultat est transcrit sur le livret de suivi, accompagn ventuellement dannotations, qui seront cosign des deux parties.

Le seuil de russite de lvaluation est de 70 %

Liste des rfrences bibliographiques.

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Guide technique et scientifique Manuel de formation Guide du technicien en productique - Chevalier Guide du dessinateur industriel - Chevalier Mmotech Productique - Barlier Guide pratique du dessin technique - Chevalier Guide pratique de lusinage Tournage, fraisage Sites Internet Catalogues constructeurs

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