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Calibre à limites

Les calibres à limites sont des outils de contrôle utilisés dans l'industrie mécaniques permettant de vérifier de façon simple le respect des exigences fonctionnelles des pièces après usinage. Ils sont utilisés en cours de process de production ou de réception.

Généralité et principe

Le principe du contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) d'une grandeur mécanique (Dans le langage courant, la mécanique est le domaine des machines, moteurs, véhicules, organes (engrenages, poulies, courroies, vilebrequins, arbres de transmission, pistons,...) par calibre à limite est basé sur l'utilisation d'un calibre ENTRE et d'un calibre N'ENTRE PAS parfois appelés GO et NO GO. Ce contrôle ne donne pas de renseignement sur la valeur de la grandeur. En revanche, il renseigne sur le fait que la grandeur mesurée est dans la tolérance spécifiée et nécessaire pour assurer le fonctionnement d'un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme un tout », comme l'énonçait...) mécanique.

C'est donc en principe un contrôle de fabrication ou même de réception mais ce n'est pas une mesure. Les calibres à limite ne sont pas des appareils mesureurs (comme un pied à coulisse par exemple). Son avantage réside dans la simplicité et la rapidité de la mesure. Elle permet un tri des pièces mais elle ne permettra pas de faire un diagnostic (Le diagnostic (du grec δι?γνωση, diágnosi, à partir de δια-, dia-, „par, à travers, séparation, distinction“ et γν?ση, gnósi, „la...) sur une éventuelle non-conformité.

La grandeur mesurée est dite dans la tolérance si :

  • le calibre ENTRE n'interfère pas avec la grandeur, c’est-à-dire pénètre.
  • le calibre N'ENTRE PAS interfère avec la grandeur, c’est-à-dire ne pénètre pas.
Calibre intérieur Calibre extérieur

Contrôle de formes lisses

Alésage

Le calibre est appelé dans ce cas un tampon. Il existe des tampons " pleins " de forme cylindrique et des tampons dits plats.

Pour vérifier un alésage, le tampon ENTRE doit pénétrer sur la totalité de l'alésage sans que le contrôleur n'applique une force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au courage (cf. les...) trop importante. Dans le cas d'utilisation d'un tampon plat, le contrôleur doit faire pénétrer le tampon successivement suivant deux plans axiaux perpendiculaires. Le tampon N'ENTRE PAS ne doit pas pénétrer en étant utilisé à la main (La main est l’organe préhensile effecteur situé à l’extrémité de l’avant-bras et relié à ce dernier par le poignet. C'est un...) sans force excessive.

Tampon lisse double Tampon lisse plat

Arbre (Un arbre est une plante terrestre capable de se développer par elle-même en hauteur, en général au delà de sept mètres. Les arbres acquièrent une structure rigide...)

Le calibre est appelé ici une mâchoire. Il existe plusieurs modèles de mâchoire : mâchoire double avec un côté ENTRE et un N'ENTRE PAS, des mâchoires simples, des mâchoires simples dites à l'enfilade, des mâchoires réglables. Les mâchoires à l'enfilade et réglables comportent une partie ENTRE et une partie N'ENTRE PAS placées l'une derrière l'autre. Le contrôleur vérifie en un seul geste la dimension (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de...) de sa pièce. Il est également possible d'utiliser des bagues.

La mâchoire ENTRE doit pénétrer sur la pièce sous l'effet de son propre poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du voisinage de la Terre. Elle est égale à...). De même, la mâchoire N'ENTRE PAS ne doit pas pénétrer sous l'effet de son propre poids (si l'arbre est horizontal). Pour vérifier la totalité de l'arbre, il faut effectuer le contrôle en plusieurs positions.

Mâchoire double Mâchoire dite par enfilade Mâchoire réglable

Contrôle de filetage

Filetage cylindrique

Le contrôle est ici effectué avec quatre tampons :

  • deux tampons (filetage intérieur) ou bagues (filetage extérieur) lisses (ENTRE et N'ENTRE PAS)
  • deux tampons (filetage intérieur) ou bagues (filetage extérieur) filetées (ENTRE et N'ENTRE PAS)

Les tampons ou bagues lisses permettent de vérifier le diamètre (Dans un cercle ou une sphère, le diamètre est un segment de droite passant par le centre et limité par les points du cercle ou de la sphère.) intérieur (filetage intérieur) ou extérieur (filetage extérieur) en " sommet de filet ". Les tampons ou bagues filetée permettent de vérifier le diamètre du filetage à " flanc de filet ". Les deux grandeurs étant indépendantes il est impératif d'effectuer le contrôle avec les deux jeux de calibres.

Tampon fileté double Tampons filetés simples Bagues

Filetage conique (Les coniques constituent une famille très utilisée de courbes planes algébriques, qui peuvent être définies de plusieurs manières différentes, toutes équivalentes entre elles.)

Principe du contrôle à l'aide d'un tampon conique
Principe du contrôle à l'aide d'un tampon conique

Le contrôle d'un filetage conique par contrôle à limite n'est pas effectué par des tampons ENTRE et N'ENTRE PAS mais à l'aide de calibres dont la tolérance est matérialisé par une encoche situé sur le haut du calibre (tampon pour filetage intérieur et bague pour filetage extérieur). Le calibre contrôle dans ce cas une pénétration. Pour être conforme, la face supérieure du filetage ne doit pas être en dessous ou au dessus des deux plans représentés par l'encoche.

De même les calibres ne doivent pas " boiter " ce qui indiquerait alors un angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) du cône qui serait trop faible ou trop important.

De la même manière que pour le filetage cylindrique, le contrôle s'effectue à l'aide d'un calibre lisse qui vérifie le cône en sommet de filet et un calibre fileté qui vérifie le cône à flanc de filet.

Tampon conique Gros plan sur l'encoche du calibre lisse

Normes

La liste de normes ci-dessous est une sélection de normes générales ayant pour sujet les calibres à limites. Il existe de nombreuses normes nationales ou internationales spécifiques (notamment pour les filetages) qui ne sont pas mentionnées ici.

Norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à suivre. Ce terme générique...) française (AFNOR)

  • NF E 11-020 : Instrument de mesurage de longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou en forme de lacet, sa longueur est...) - calibres à limites et étalons de travail - Terminologie désignation abrégée.
  • NF E 02-200 : Vérification des tolérances de pièces lisses - calibres à limites - Généralités, définitions, vérification, utilisation.
  • NF E 02-202 : vérification des tolérances de pièces lisses - Calibres à limites - Tolérances et usure admise des calibres " fabrication " jusqu'à 500 mm.
  • NF E 02-202 : vérification des tolérances de pièces lisses - Calibres à limites - Tolérances et usure admise des calibres " réception " jusqu'à 500 mm.
  • NF E 03-151 : Filetages métriques ISO pour usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) généraux - Vérification des filetages par calibres à limites.
  • NF E 03-619 : vérification des filetages métriques trapézoïdaux ISO par calibres à limites - vérificateurs filetés du filetage extérieur.
  • NF E 03-620 : vérification des filetages métriques trapézoïdaux ISO par calibres à limites - vérificateurs filetés du filetage intérieur.
  • NF E 03-621 : vérification des filetages métriques trapézoïdaux ISO par calibres à limites - vérificateurs lisses des filetages extérieur et intérieurs.

Norme internationale (ISO)

  • ISO 1502 : filetages ISO pour usage généraux - calibres à limites et vérification.
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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