L’alésage est alésé à l’alésoir, le dessin indique Ø 20 H7. Sur l’établi se trouvent un tampon lisse, un micromètre d’intérieur et un alésomètre à comparateur. Tous trois contrôlent des alésages, mais tous ne sont pas assez précis pour du H7, et deux d’entre eux ne mesurent qu’en deux points. Ils peuvent tout simplement passer à côté d’un alésage non rond. Vous découvrez ici quel moyen de contrôle convient dans quel cas.
À quel point H7 est vraiment serré
Pour un alésage, H7 signifie toujours un écart inférieur nul. La dimension minimale est donc la dimension nominale, et vers le haut le degré de tolérance fondamentale IT7 est libre. Pour Ø 20 H7, l’alésage peut se situer entre 20,000 mm et 20,021 mm. L’aide au calcul Calculer les ajustements ISO montre comment déterminer les dimensions limites de chaque ajustement. Ici, il s’agit de prouver que l’alésage est dans la tolérance.
La règle d’or de la métrologie
21 µm, c’est moins que l’épaisseur d’un cheveu. Le moyen de contrôle doit avoir une résolution au moins dix fois plus fine que la largeur de la tolérance. À strictement parler, c’est l’incertitude de mesure qui compte ; comme premier repère, on prend le pas d’affichage ou la valeur d’une graduation.
- V rapport entre tolérance et résolution
- T tolérance de l’alésage en µm
- u résolution ou incertitude de mesure du moyen de contrôle en µm
À partir de V = 10, le moyen de contrôle convient, entre 5 et 10 seulement sous réserve, en dessous de 5 pas du tout. Ce sont des valeurs indicatives, les exigences du plan de contrôle et du dessin priment. Pour Ø 20 H7, on obtient cet aperçu.
| Moyen de contrôle | Résolution en µm | V pour 21 µm | Évaluation |
|---|---|---|---|
| Micromètre d’intérieur à becs | 10 | 2,1 | ne convient pas |
| Alésomètre à comparateur | 10 | 2,1 | ne convient pas |
| Micromètre d’intérieur à trois touches, graduation 5 µm | 5 | 4,2 | ne convient pas |
| Micromètre d’intérieur à trois touches, pas d’affichage 1 µm | 1 | 21 | convient |
| Alésomètre à comparateur de précision | 1 | 21 | convient |
| Tampon lisse 20 H7 | – | – | convient, mais sans valeur mesurée |
Sur les alésages plus grands, H7 s’élargit. Ø 80 H7 a déjà 30 µm de tolérance ; le micromètre d’intérieur à trois touches de 5 µm atteint alors V = 6 et reste utilisable sous réserve. Jusqu’à 30 mm de diamètre, il faut pour du H7 une résolution de 1 µm, à partir de 18 mm 2 µm suffisent aussi. Ou bien vous prenez le calibre.
Tampon lisse – rapide et sans ambiguïté
Le tampon lisse possède deux cylindres de contrôle. Le côté entre a la dimension minimale, ici 20,000 mm, et doit glisser sans effort dans l’alésage. Le côté n’entre pas a la dimension maximale, ici 20,021 mm. Il est plus court, marqué en rouge et peut tout au plus s’engager à l’entrée, mais ne doit pas pénétrer.
- Point fort : le côté entre est un long cylindre. Il se comporte comme le futur arbre et détecte aussi les défauts de forme qui rétrécissent l’alésage, par exemple un défaut de circularité ou une conicité.
- Point faible : vous n’obtenez aucune valeur mesurée. Le calibre ne vous dit pas si l’alésage est à 20,002 mm ou à 20,019 mm. Un alésoir qui s’use, vous ne le remarquez que lorsque le côté entre ne passe plus.
En série, le tampon lisse est le premier choix. Pour corriger le réglage, il vous faut un appareil de mesure avec affichage.
Deux points ou trois points ?
Le micromètre d’intérieur à becs et l’alésomètre touchent l’alésage en deux points opposés. Le micromètre d’intérieur à trois touches possède trois touches de mesure espacées de 120° et se centre de lui-même. C’est ce qui décide des défauts de forme que vous voyez.
Un cas typique est une bague à paroi mince serrée dans un mandrin trois mors puis alésée au tour. Les mors l’enfoncent légèrement en trois endroits. Une fois desserrée, elle reprend sa forme, et l’alésage présente trois arcs aplatis au lieu d’un cercle. Une telle forme s’appelle une forme de largeur constante, car entre deux points opposés elle a partout la même largeur.
Exemple
Une bague Ø 20 H7 a, après desserrage, une forme de largeur constante. La plus petite et la plus grande distance au centre diffèrent de 12 µm, c’est l’écart de circularité.
Avec la mesure en deux points, vous mesurez tout autour 20,010 mm, presque exactement le milieu de tolérance.
Le micromètre d’intérieur à trois touches indique, selon la position angulaire, des valeurs entre 19,998 mm et 20,022 mm. L’étendue vaut le double de l’écart de circularité.
20,022 mm − 19,998 mm = 0,024 mm = 2 · 12 µm
Les valeurs en trois points ne sont pas des diamètres, elles rendent le défaut de forme visible. Ce qui compte, c’est la plus petite valeur. Un cercle de 19,998 mm est le plus grand qui entre dans cet alésage, et il est inférieur à la dimension minimale. Le tampon lisse le confirme, son côté entre de 20,000 mm ne passe pas. Un arbre de 20,000 mm se coincerait donc, alors que la mesure en deux points avait dit « bon ».
À l’inverse, la mesure en deux points montre nettement un alésage ovale si vous mesurez une seconde fois décalé de 90°. La mesure en trois points n’indique pratiquement pas un ovale pur. Mesurez donc les alésages d’ajustement dans plusieurs directions et à plusieurs profondeurs, et en cas de doute combinez les deux méthodes.
Alésomètre à comparateur
L’alésomètre ne fait que comparer. Vous le mettez à zéro dans la bague étalon et le faites osciller dans l’alésage. Au point de rebroussement de l’aiguille, vous lisez l’écart par rapport à la cote de réglage. Avec un comparateur de précision, il convient pour du H7 et va loin dans les alésages profonds. Avec un comparateur au 0,01 mm, il est trop grossier pour les petits alésages H7.
Quel moyen de contrôle et quand ?
| Situation | Bon choix |
|---|---|
| Série, nombreux alésages identiques | Tampon lisse, plus des contrôles par échantillonnage avec valeur mesurée |
| Pièce unique, la cote doit être corrigée | Micromètre d’intérieur à trois touches au 1 µm |
| Pièces à paroi mince serrées dans un mandrin trois mors | Mesure en trois points et tampon lisse |
| Pièces serrées dans l’étau, soupçon d’ovalisation | Mesure en deux points dans deux directions |
| Alésages profonds ou grands | Alésomètre à comparateur de précision |
Erreurs fréquentes
- Mesuré à chaud : un carter en aluminium sort de la machine à 35 °C. Pour Ø 20 mm, l’alésage est alors plus grand d’environ 7 µm qu’à 20 °C, soit un tiers de la tolérance. Laissez d’abord refroidir, puis contrôlez.
- Tampon enfoncé de force : en forçant, le côté entre passe souvent aussi dans un alésage trop petit. Le résultat est faux, et le calibre s’use.
- Mesuré à un seul endroit : une valeur mesurée à l’entrée de l’alésage ne dit rien du milieu. Un alésage peut être en entonnoir ou en tonneau.
- Appareil non réglé : contrôlez les têtes de mesure à trois touches et les alésomètres dans la bague étalon avant chaque série de mesures.
Questions fréquentes
Pourquoi le côté n’entre pas est-il plus court ?
Le côté entre contrôle l’alésage dans son ensemble, comme l’arbre s’y ajustera plus tard. Le côté n’entre pas doit au contraire contrôler des endroits isolés qui pourraient être trop grands. L’idéal serait pour cela un contact en deux points seulement. Un cylindre court s’en approche davantage qu’un long, et vous distinguez les deux côtés au premier coup d’œil.
Où trouver les moyens de contrôle avec leur utilisation dans l’application ?
Dans Gesello, dans le module Mesure et contrôle. Les moyens de contrôle y figurent avec dessin, bonne utilisation et erreurs typiques. Vous vérifiez si un instrument de mesure convient à la tolérance et voyez quels défauts de forme la mesure en deux points et la mesure en trois points détectent.