La sélection des outils de mesure est une étape fondamentale dans le traitement mécanique et le contrôle qualité. Choisir les bons outils de mesure améliore non seulement l’efficacité de la détection, mais réduit également le risque d’erreur de jugement. Lorsque les entreprises sont confrontées à de nombreux instruments de mesure tels que des pieds à coulisse, des micromètres, des comparateurs à cadran, des indicateurs à levier, des jauges de hauteur, des jauges à tampon et des jauges annulaires, elles rencontrent souvent des problèmes tels qu'une précision excessive, une fonctionnalité insuffisante ou des coûts de maintenance excessifs. Dans ce qui suit, du point de vue du positionnement des tâches de mesure, de l'appariement de précision, du type d'instrument, de l'évaluation économique et du processus de sélection, nous explorons systématiquement les principes fondamentaux et les critères d'évaluation pour la sélection des outils de mesure.
I. Système de positionnement des tâches de mesure et de classification des outils
1. L'étape initiale de sélection des outils consiste à diviser les tâches de mesure en quatre grandes catégories : mesure des dimensions, mesure des tolérances de forme et de position, mesure de la qualité de la surface et mesure des paramètres spécialisés. La mesure dimensionnelle comprend des quantités géométriques de base telles que la longueur, le diamètre, la profondeur et l'épaisseur ; la mesure des tolérances de forme et de position couvre la rectitude, la planéité, la rondeur, la cylindricité, la circularité et la coaxialité, etc. ; la mesure de la qualité de la surface englobe la rugosité, l'ondulation, la dureté, etc. ; La mesure des paramètres spécialisés comprend le diamètre mineur du filetage, le profil des dents d'engrenage, le pas d'engrenage, etc.
2. Selon le niveau de précision des mesures, les outils de mesure peuvent être grossièrement classés en trois catégories : niveau ordinaire, niveau de précision et niveau de haute précision. Les outils de mesure de niveau ordinaires tels que les pieds à coulisse et les micromètres ordinaires conviennent à une inspection aléatoire rapide entre les processus ; des outils de mesure de niveau de précision tels que des micromètres numériques, des micromètres à levier et des jauges de hauteur sont utilisés pour l'inspection finale ou pour confirmer les dimensions critiques ; les outils de mesure de niveau de haute précision tels que les comparateurs optiques, les machines de mesure à trois coordonnées, les jauges de rondeur et les jauges de rugosité de surface sont destinés aux laboratoires de métrologie ou à la vérification de la recherche et du développement.
3. Selon la méthode de mesure, les outils de mesure peuvent être classés en type de lecture directe, type de comparaison et type d'inspection complète. Les outils de mesure de type à lecture directe peuvent afficher directement la valeur mesurée, tels que les pieds à coulisse et les micromètres numériques ; les outils de mesure de type comparaison doivent s'appuyer sur des pièces standard pour une comparaison relative, telles que des comparateurs à levier et des instruments de mesure pneumatiques ; Les outils de mesure de type inspection complète, tels que les jauges à tampon et les jauges annulaires, peuvent uniquement déterminer s'ils sont qualifiés ou non, mais ne fournissent pas de valeurs spécifiques. Définir clairement la tâche de mesure et les exigences de précision peut aider à éviter de choisir le mauvais type d’outil de mesure.
II. Principe d'appariement de précision et contrôle de l'incertitude de mesure
1. Le principe de base pour sélectionner la précision des outils de mesure est que l'incertitude de mesure doit être inférieure à une certaine proportion de la bande de tolérance de la dimension mesurée. La pratique courante dans l'industrie consiste à utiliser la valeur de graduation minimale de l'outil de mesure ou l'incertitude de mesure, qui doit représenter un dixième à un cinquième de la bande de tolérance de la dimension mesurée. Par exemple, si la tolérance de la dimension mesurée est de ±0,05 millimètres, la valeur minimale de graduation de l'outil de mesure doit être de 0,01 millimètres, correspondant à un cinquième de la bande de tolérance ; si la tolérance est de ±0,01 millimètres, un micromètre avec une valeur de graduation de 0,001 millimètres ou un instrument plus précis doit être sélectionné.
2. L'incertitude de mesure est composée de l'erreur d'indication de l'outil de mesure lui-même, de l'erreur de lecture, de l'influence de la température, des facteurs de l'opérateur et de l'erreur de forme de la pièce. L'erreur d'indication d'un pied à coulisse ordinaire est généralement d'environ ±0,03 millimètres, tandis que celle d'un pied à coulisse numérique peut atteindre ±0,02 millimètres. L'erreur d'indication d'un micromètre de diamètre externe est généralement de ±0,004 millimètres, et celle d'un micromètre de diamètre interne est légèrement plus grande. Lors du choix d'un outil de mesure, il ne faut pas seulement tenir compte de la résolution, mais également faire attention à l'erreur maximale admissible indiquée dans le certificat d'étalonnage.
3. L'influence de la température sur la mesure mécanique de la taille ne peut être ignorée. La température de mesure standard est de 20 degrés Celsius. Pour les pièces en acier, la variation de longueur par mètre et par degré Celsius est d'environ 11 micromètres. Le coefficient de dilatation thermique des pièces en alliage d'aluminium est environ le double de celui de l'acier. Lorsque le matériau de l'objet mesuré est différent de celui de l'outil de mesure ou que la température réelle s'écarte considérablement de la température standard, il est conseillé de choisir des outils de mesure avec des coefficients de dilatation de température similaires, ou de contrôler la température de l'environnement de mesure à moins de 20 ± 2 degrés Celsius. Pour des mesures précises, il faut même qu'elle soit comprise entre 20 ± 0,5 degrés Celsius.
III. Types courants d'outils de mesure et scénarios d'application typiques
1.Étriersetpieds à coulisse numériquesconviennent à la mesure rapide de divers paramètres tels que la longueur, le diamètre extérieur, le diamètre intérieur et la profondeur. La plage de mesure est généralement de 0 à 150 mm, de 0 à 200 mm ou de 0 à 300 mm, avec une précision de 0,02 mm ou 0,01 mm. Ces outils de mesure sont flexibles et pratiques, adaptés à l'inspection des processus sur site dans les ateliers, mais ont une précision limitée et ne conviennent pas à l'évaluation de dimensions précises ou de tolérances de forme et de position.
2. Lemicromètre externe,micromètre interneetmicromètre de profondeurconviennent à une mesure dimensionnelle précise. Le micromètre externe a une valeur de graduation de 0,001 millimètres et la plage de mesure est segmentée à 25 millimètres, par exemple 0 à 25 millimètres, 25 à 50 millimètres, etc. Le micromètre interne, lorsqu'il est combiné à une bielle, peut mesurer de grands diamètres. La stabilité de la force de mesure est la clé pour obtenir des lectures précises. Lorsque vous utilisez le micromètre, faites attention au nettoyage de la surface de mesure et à l'étalonnage de la position zéro.
3.Comparateurs à cadranetmicromètressont utilisés pour mesurer les tolérances de forme et les positions relatives. La valeur de graduation d'un comparateur à cadran est de 0,01 millimètres, avec une plage de mesure de 5 à 10 millimètres ; la valeur de graduation d'un micromètre est de 0,001 millimètres, avec une plage de mesure de 1 à 5 millimètres. Lorsqu'ils sont utilisés conjointement avec des bases d'indicateurs magnétiques, des plaques plates ou des blocs en forme de V, ils peuvent mesurer la planéité, le faux-rond, la coaxialité, etc. Lors de la mesure, il est nécessaire de s'assurer que la tige de mesure est perpendiculaire à la surface mesurée ; toute inclinaison introduira des erreurs de cosinus.
4.Jauges à bouchon, jauges annulaireset les jauges d'arrêt et de contrôle sont des outils d'inspection complets, adaptés à un jugement rapide dans la production de masse. Les jauges à tampon sont utilisées pour inspecter le diamètre du trou, les jauges à anneau sont utilisées pour inspecter le diamètre de l'arbre et les jauges d'arrêt-contrôle permettent le passage alors que les jauges à tampon ne le permettent pas, indiquant que le produit est qualifié. Ces outils de mesure sont très efficaces, mais ils doivent être personnalisés en fonction de la taille de la pièce, qui présente une faible flexibilité et convient à une production de masse stable.
