Cependant, l'utilisation correcte d'un pied à coulisse nécessite de prêter attention à un certain nombre de points. Commençons par les facteurs d'erreur qui affectent les résultats des mesures.
Anatomie d'un pied à coulisse
Chaque mesure ci-dessous porte sur une pièce nommée précisément.
| Pièce | Fonction |
|---|---|
| Poutre | Porte l'échelle principale. Le mors fixe est formé à l'une de ses extrémités. |
| Slider | Se déplace le long du rail, en portant l'échelle vernier et le mors mobile. |
| Mors extérieurs | La grande paire inférieure. Leurs faces de mesure extérieures prennent un diamètre, une largeur ou une épaisseur. |
| Mors intérieurs | La paire supérieure. Leurs faces de mesure intérieures prennent un alésage ou une largeur de rainure. |
| Jauge de profondeur | S'étend depuis l'extrémité du bras pour atteindre le fond d'un trou ou d'une rainure. |
| Faces de mesure étagées | La face d’extrémité de la poutre et l’épaulement correspondant sur le coulisseau. Ce sont eux, et non la barre de profondeur, qui reprennent la différence de hauteur entre deux surfaces. |
| Échelle principale | Graduée le long de la règle, en millimètres sur un pied à coulisse métrique. |
| Échelle vernier | La petite échelle sur le curseur qui résout la fraction de millimètre entre deux graduations principales de l’échelle. |
| Molette | La molette moletée sous le curseur. Elle entraîne le curseur le long du rail. |
| Vis de blocage | Une vis séparée sur le dessus du curseur. Elle serre le curseur pour que la lecture ne puisse pas se décaler ; elle ne l'entraîne pas. |
Comment mesurer avec un pied à coulisse
Les étapes s'appliquent aux quatre types de mesure ; seules les faces changent.
- Essuyez les surfaces de glissement et de mesure, fermez complètement les mâchoires et vérifiez que le zéro du vernier coïncide avec le zéro de l'échelle principale. Corrigez-le avant toute mesure (voir “ 8. Vérifier et calibrer l'origine avant utilisation ” ci-dessous).
- Choisissez les faces adaptées à la cote : les faces de mesure extérieures pour une cote extérieure, les faces de mesure intérieures pour un alésage ou une rainure, la jauge de profondeur pour la profondeur d'un trou, les faces de mesure d'épaulement pour la différence de hauteur entre deux surfaces.
- Ouvrez le pied à coulisse au-delà de la dimension de la caractéristique, puis amenez les faces sur la pièce avec la molette seule. Un pied à coulisse n'a pas de dispositif à force constante : un contact léger et régulier est votre seul contrôle de la force de mesure.
- Encastrez la pièce le plus profondément possible entre les mors, au plus près de la traverse. Mesurer sur les pointes de mors augmente l'erreur, car un pied à coulisse ne respecte pas le principe d'Abbe (section 2).
- Serrez la vis de blocage avant de retirer le pied à coulisse de la pièce, afin que la lecture ne puisse pas changer pendant que vous la relevez.
- Lisez en regardant bien perpendiculairement à l'échelle. Viser le vernier sous un angle produit l'erreur de parallaxe décrite à la section 3.
Une échelle vernier métrique standard comporte 20 divisions, chacune inférieure de 0,05 mm à une division de 1 mm de l'échelle principale, ce qui donne une résolution de 0,05 mm. La lecture se fait en quatre étapes :
- Lisez la graduation principale au niveau du zéro du vernier : prenez le dernier millimètre entier dépassé, ici 16 mm.
- Trouvez la ligne de vernier qui coïncide exactement avec une ligne de l'échelle principale et comptez ses divisions depuis le zéro du vernier. Ici, c'est la troisième, donc le compte est de 3.
- Multipliez le nombre de graduations par la résolution : 3 × 0,05 mm = 0,15 mm. Vérifiez comment votre propre vernier est gradué avant de le lire : de nombreuses échelles, dont celle de l'exemple de Mitutoyo, sont graduées en fractions de millimètre par commodité, si bien que la valeur se lit directement. Lorsque l'échelle est graduée par division, il faut multiplier le nombre de graduations par la résolution.
- Additionnez les deux : 16 mm + 0,15 mm = 16,15 mm.
La règle s'applique à toute résolution, puisque la résolution correspond à une division principale de l'échelle divisée par le nombre de divisions du vernier. Un vernier à 50 divisions a une résolution de 0,02 mm ; un trait coïncidant à 23 divisions du zéro indique donc 23 × 0,02 mm = 0,46 mm. Un pied à coulisse à cadran ou numérique effectue ce calcul pour vous.
1. Composant d'erreur
Lors des mesures effectuées à l'aide de pieds à coulisse, de nombreux facteurs sont à l'origine d'erreurs, telles que la parallaxe, les erreurs dues à la structure et non au principe d'Abbe, la dilatation thermique due à la différence de température entre les pieds à coulisse et les pièces à usiner, etc.
En outre, le pied à coulisse n'étant pas doté d'un dispositif de pression constante, il est difficile de saisir la force appropriée et uniforme lors de la mesure, ce qui constitue un autre facteur d'erreur.
2. La structure des pieds à coulisse n'est pas conforme au principe d'Abbe
L'axe de lecture et l'axe de mesure des pieds à coulisse ne sont pas conformes au principe d'Abbe car les axes sont différents.
Ainsi, lors de l'utilisation de pieds à coulisse, la racine ou la pointe de la griffe est utilisée pour mesurer, ce qui risque d'augmenter l'erreur de mesure.
Lors de la mesure, il convient de noter que la pièce mesurée doit être aussi proche que possible du corps de la règle (axe du numéro de lecture).
3. Lire la parallaxe de l'échelle
Regardez directement l'échelle du curseur pour vérifier qu'elle est alignée avec le diviseur de l'échelle principale.
La différence de hauteur entre le pied à coulisse et la surface de l'échelle de la règle principale peut facilement provoquer une erreur de lecture.
Comme le montre la figure ci-dessous, si l'échelle du curseur est vue de manière oblique, l'erreur illustrée dans la figure ΔX se produira.
Pour éviter cet effet, la spécification JIS indique que la hauteur de marche (H) ne doit pas être supérieure à 0,3 mm.
| Spéc. | Limite |
|---|---|
| Hauteur de marche JIS (H), pour limiter l'erreur de lecture de parallaxe | ≤ 0,3 mm |
4. Pliage de la face terminale du point de référence
La flexion de la règle qui guide le glissement de la règle entraîne une erreur comme le montre la figure ci-dessous, qui peut être exprimée par la même formule de calcul que l'erreur qui n'est pas conforme au principe d'Abbe.
Supposons que la déformation causée par la flexion de la règle de guidage soit de 0,01 mm/50 mm, et que la pointe du diamètre extérieur soit de 40 mm pour calculer : f=40 mm×0,01÷50＝0,008 mm.
| Donné | Valeur |
|---|---|
| Déformation par flexion à la règle-guide | 0,01 mm par 50 mm |
| Longueur de pointe au diamètre extérieur | 40 mm |
| Erreur résultante, f = 40 mm × (0,01 mm ÷ 50 mm) | 0,008 mm |
5. La relation entre la mesure et la température
Le corps du pied à coulisse est généralement en acier inoxydable, qui a le même coefficient de dilatation thermique (10,2±1)×10-6/K que le fer.
| Spéc. | Valeur |
|---|---|
| Corps d'étrier (inox) coefficient de dilatation thermique | (10,2 ± 1) × 10-6/K |
L'influence du matériau de l'objet mesuré, de la température ambiante et de la température de la pièce à usiner sur la mesure doit être prise en compte lors de la mesure.
pied à coulisse
6. Précautions à prendre lors de l'utilisation
Les pieds à coulisse sont très tranchants, il faut donc manipuler l'instrument avec précaution pour éviter les blessures.
Évitez d'endommager l'échelle du pied à coulisse numérique. Ne pas encoder le numéro d'identification ou laisser d'autres informations avec le stylo électrique.
7. Entretien des surfaces de glissement et des surfaces de mesure
Avant d'utiliser les pieds à coulisse, essuyez la poussière et la saleté sur les surfaces de glissement et de mesure à l'aide d'un chiffon doux et sec.
8. Vérifier et calibrer l'origine avant utilisation
Coincez un morceau de papier propre entre vos pattes extérieures et tirez-le lentement.
Fermez le pied à coulisse et assurez-vous que l'échelle du vernier (ou l'affichage) est réglée sur zéro avant d'utiliser le pied à coulisse.
Lors de l'utilisation de pieds à coulisse numériques, réinitialisez la pile après l'avoir remplacée (boutons de mise à zéro).
9. Fonctionnement après utilisation
Après avoir utilisé l'étrier, essuyez soigneusement l'eau et l'huile. Ensuite, enduire légèrement l'étrier d'huile antirouille et laisser sécher avant de le ranger.
Les étriers étanches, pour éviter l'apparition de rouille après utilisation, doivent également être nettoyés à l'eau.
10. Précautions de stockage
Éviter la lumière directe du soleil, les températures élevées et basses, et conserver dans un environnement très humide.
Si les pieds à coulisse numériques ne sont pas utilisés pendant plus de trois mois, retirez la batterie avant de les ranger.
La griffe de mesure extérieure du pied à coulisse ne doit pas être complètement fermée pendant le stockage.
Pourquoi la technique du pied à coulisse compte sur les pièces usinées
Une technique de pied à coulisse aussi soignée n'est pas qu'un exercice théorique : c'est la même discipline de contrôle qui maintient les pièces CNC dans les tolérances en atelier. Chez Yijin, les mesures à réception et en cours de production comme celles-ci étayent chaque usinage CNC de précision aux tolérances serrées travail que nous réalisons.
Gavin Yi
Gavin Yi est un leader distingué dans le domaine de la fabrication de précision et de la technologie CNC. En tant que collaborateur régulier des magazines Modern Machine Shop et American Machinist, il partage son expertise sur les processus d'usinage avancés et l'intégration de l'industrie 4.0. Ses recherches sur l'optimisation des processus ont été publiées dans le Journal of Manufacturing Science and Engineering et l'International Journal of Machine Tools and Manufacture.
Gavin siège au conseil d'administration de la National Tooling & Machining Association (NTMA) et fait fréquemment des présentations à l'International Manufacturing Technology Show (IMTS). Il est titulaire de certifications délivrées par des établissements de formation à la commande numérique de premier plan, notamment le programme de fabrication avancée de l'université Goodwin. Sous sa direction, Shenzhen Yijin Solution collabore avec DMG Mori et Haas Automation pour stimuler l'innovation dans la fabrication de précision.
