Brevet FR2085477A1 — publié le 19711224

La présente invention concerne des appareils ou calibres réglables pour le contrôle des dimensions ou des formes par comparaison avec des étalons. Dans la fabrication en série des pièces mécaniques, les calibres dû contrôle ont depuis longtemps supplantés les inatru- ments de mesure pour la vérification des dimensions ou des formes car ils éliminent le facteur humain, las plus fréquemment employés sont connus sous la désignation de "calibres-machoires" pour le contrôle des arbres, et de "jauges plates" pour le contrôle des alésages. Lorsque les pièces à vérifier exigent une tolérance de fabrication avec maxima et minima pour une cote déterminée, on utilise des calibres dits "a limites présentant une partie "en- tre" et une autre "n'entre-pas".Ce système nécessite de posséder autant de calibres qu'il y a do cotes à verifier, et pour une mEme cote, autant de calibres qu'il y a de tolérances d'exécution dif- férentes, tous ces calibres devant d'ailleurs être réformés après un certain temps d'emploi en raison de leur usure sur la partie "entre". Ces faits ont conduit à réaliser des calibres réglables, particulièrement pour le contrôle des petites séries.Mais en rai son de la précision de plus n plus grande des n ces de mécanique qui nécessite très souvent que la Drécision (les réglages de ltappareil de contrôle soit de l'ordre du millième de millimètre, les calibres réglables mis en service à ce jour s'avèrent de moins en moins adaptés, car aucun ne présente d.e dispositif permettant une sensibilité de règlage aussi grande, et en outre les systèmes de guidage des parties calibrantes réglables ne permet- tent pas de conserver un parallélisme suffisant compatibles avec la précision requise. Les appareils réalisés selon la présente invention, et plus particulièrement les calibres-mâchoires et les jauges règlables qu'elle vise, apportent une solution à ces inconvénients, car ils comportent d'une part un système de guidage des touches ca librantes permettant que leurs déplacements même de très faible amplitude, et leur immobilisation, se fassent de façon rigoureusement parallèle, et d'autre part un dispositif permettant d'effectuer ces déplacements pendant le réglage, avec toute la sen sibilité et la finessa désirée. Un appareil réalisé selon la présente invention comprend deux touches calibrantes : l'une fixe, solidaire du corps de lsapparoil et Itautre règlable faisant partie d'un équipage mobile. Cet équipage mobile est guidé par rapport au corps de l'appareil par une seule surface à directrice rectiligne, telle que dièdre ou portion de cylindre, sur laquelle il est constamment maintenu en pression par un dispositif approprié tel que des lardons associés avec des ressorts, des rondelle ou des blocs élastiques.Les deux surfaces conjuguées du corps de l'appareil et de l'équipage mobile peuvent être amenées en coincidence parfaite par rodage par exemple en sorte qu'il est possible d'éliminer tous les défauts de rectituae de leur directrice commune, et que les dépla- cements de l'équipage mo@ile se feront ainsi d'une façon rigoureusement parallèle. Ces déplaoements de l'équipage mobile pour le règlage seront obtenus par tout moyen approprié tels que vis de commande, ensemble pignon-crémaillère, excentrique, @ame ou embiellage. Dans une réalisation selon l'invention, le déplacement de l'équipage mobile sera obtenu par un dispositif à coin ou à galet se déplaçant dans une rainure aménagée à cet effet et inclinée par rapport à la direction du mouvement de la partie mobile Lt inclinaison de cette rainure sera déterminée suivant la sensibilité de règlage désirée : plus elle sera voisine de la perpendiculaire au mouvement, plus la course du coin ou galet sera grande pour un même dépLacement de la partie mobile et plus la sensibilité de règlage sera grande.La manoeuvre du coin ou galet - ou de la rainure inclinée, si c'est celle-ci qui est mobile, pourra- se aire ce préféronce par une vis de commande, ce qui permettra d'appréeier, sinon de mesurer, l'amplitude des déplacements imprimés à l'équipage mobile. De cette façon il sera possi ble d'imprimer c l' équipage mobile et donc à la touche de contr- le règlable qui l@i est solidaire, des déplacements de très faible amplitude, et avec toute la sensibilité et donc la precision de règlage désirée. Dans le cas ou l'organe de commande du galet ou du coin est une vis, sa manoeuvre pourra se faire par une clé dont l'embout pourra s'adapter à l'extrémité de cette vis. Cette clé pourra être associée à un verrier, et éventuellement un contre-vernier, - ce qui permettra - d'apprécier l'amplitude de la rotation imprimée à la vis pour le réglage de l'appareil, et donc celle du déplacement de la touche calibrante mobile Les touches calibrantes disposées sur un appareil selon ltinvention seront réalisées suivant la destination de l'appareil rectilignes, planes, cylindriques ou à filament pour le contrôle des arbres ou des alésages t - ou de formes appropriées pour le contrtle des cônes, des profils, des filetages, des engrenages, etc0.0 ou encore présenter des dispositions pour recevoir tous accessoires tels que calibres de forme, molettes de contrôle, pige s ou méme comparateurs, flans une disposition particulière entrant dans le cadre de la présente invention, les touches de contrôle présentent deux jeux de surface calibrantes : l'un "entre" et l'autre "n'entrepas", dont l'écartement, réalisé par construction, est égal à la tolérance de fabrication des pièces à contrôler avec l'appareil. Cette disposition permet d'utiliser l'appareil comme un calibre machoires à limites ou comme une jauge à limites, suivant que les touches sont conçues pour le contrôle des arbres ou des alésages et ceci pour toutes les cotes comprises dans sa capacité de régla ge et pour une même tolérance de fabrication définie par l'écarte ment entre les touches "maxima" et " minima" ou "entre" et "n'en- tre-pas". Cette disposition est particulièrement avantageuse si l'on considère que les tolérances de fabrication ont fait l'objet d'une normalisation dite "Système à limites International - I.S.A." et que dans ce système, pour une même cote nominale, et une méme qualité de mécanique on adopte généralement un seul jeu de tole- rance pour les alésages, - H5, H6, ou H7 par exemple, - et l'on fait varier les cotes maxima et minima de l' arbre suivant la nature de l'ajstement désiré : par exemple 6 pour libre avec H7 ou g6 pour glissant, ou p6 pour montage à la presse.Mais dans tous les Cas la différence entre la cote maxima et la cote minima de l'arbre est constante pour une même précision de mécanique et dans une plage définie par la normalisation, par exemple dans la zone de 24 à 30 mm pour une précision de mécanique 6 > l'écart eni tre maxima et minima pour les arbres est de 13 microns quelque soit la nature de l'ajustement défini par les lettre@ g6, h6, j6, m6, p6, etc. Dans une autre disposition suivant l'invention, le corps de l'appareil et l'équipage mobile - ou l'un des seulement, présentent une surface dtappui spécialement aménagée pour recevoir des touches de contrôle amovibles Dans ce cas+ l'appareil se comporte comme une monture permettant de réaliser les réglages dans toute l'étendue de la course de l'équipage mobile mais dont l'utilisation et la capacité dépendent de la forme des touches et de la disposition des surfaces calibrantes0 Une disposition particulière des touches de contrôle amovibles pour la vérification des arbres ou des alésages, et entrant -dans le cadre de l'invention, est caractérisée par le fait que les surfaces salibrantes de ces touches sont perpendiculaires aux semelles qui viennent se fixer sur les surfaces dlappui fixes ou mobiles aménagées sur la monture. De cette façon, des touches Ca- librantes montées pour le contrôle des alésages peuvent être inter verties ou retournées pour permettre le contrôle des arbres, et vice-et-versa. De telles touches amovibles peuvent présenter deux jeur de surfaces calibrantes : l'un "entre" et l'autre "n' entre- pas", en sorte qu'il suffira de changer de touches pour changer de tolérance de fabrication entre "maxima" et "minima" des pièces à contrôler. Les figures annelées a la présente description illustrent divers modes de réalisation de l'invention, mais ne sont données qurà titre d'exemple, et sans en limiter le champ d'application. La fig. l représente un calibre-mâchoire règlable avec vue de son mécanisme. La fig. 2 est une coupe de celui-ci. La fig. 3 représente une jauge règlable, identique au calibre de la fig. 1 mais dont les touches calibrantes sot dipos@es pour la vérifica- tion des alésages, alors que pour le calibre de la fig. 1 elles sont disposées pour la vérification des arbres. On reconnaît le corps de l'appareil I, avec sa touche calibrante fixe 2 ; - l'équi page mobile 3, avec sa touche calibrante mobile 4. Cet équipage est guidé par rapport au corps par la surface à directrice recti- ligne 5 portée en traits forts, et constituée par un dièdre droit. Deux lardons 6, associés avec un ressort 7 et un sustème de regla- ge 8, maintiennent constamment cet équipage en pression sur la surface de guidage 5 du corps. Les déplacements de l'équipage sont obtenus dans cet exemple par une vis de commande 9, L'immo- bilisation après réglage est assurée par un coin 10 et une vis II. La Fig. 4 représente un calibre-mâchoire règlable selon l'in vention, dont les déplacements de l'équipage mobile sont assurés par un système à coin ou galet se déplaçant dans une rainure inclinée. La Fig. 5 est une coupe de celui-ci. La Fig. 6 représente une jauge réglable, identique au calibre de la Fig, 4, mais dont les touches calibrantes sont disposées pour la vérification des alésages. On reconnaît le corps de l'appareil I, avec sa touche calibrante 2- : - l'équipage mobile 3, avec sa touche calibrante mobile 4, et la surface à directrice rectiligne 5, portée en traita forts, et constituée comme dans l'exemple des figures l, 2 et 3 par un dièdre droit.Les lardons 6, associés avec un bloc élastique 7 maintiennent en p session l'équipage mobile sur la surface de guidage 5 du corps. Les déplacements de l'équipage mobile 3 sont obtenus par un alet 12 se déplaçant dans une rainu re 13, inclinée suivant un angle "a" par rapport à l'axe de l'ap pareil.Le galet 12 est solidaire d'une noix 14 dont le mouvement est provoqué par une vis de commande 15. I1 est aisé de voir que pour-un tour de la vis de commande, le déplacement de l'équipage mobile est égal au pas de cette vis multiplié par la tangente de l'angle "a" et que la sensibilité de l'appareil, et donc la précision des réglages, seront proportionnels à ce produit. La Fig, 7 représente un calibre-mâchoires à limites dont le mécanisme est identique à celui de la Fig. 4. la. Fig. 8 représen- te une jauge plate à limites, dont les dispositions générales sont identiques à celle de la Fig. 6.Dans ces deux illustrations de réalisations selon l'invention, la touche calibrante mobile 4 présente deux surfaces séparées l'une de l'autre par une distan ce égale à la toléranc@ de fatrication des pièces à vérifier, de sorte que l'une des parties détermine la limite "entre" et l'autre partie la limite "n'entre-pas". on voit aisément que la cote A correspond au minima pour les arbres, ou la cote B correspond au minima pour les alésages eut varier dans toute la capacité de réglage de l'appareil et que l'écart t entre maxima et minima reste constant, Les figures 9, 10 et 11 représentent des réalisations selon l'inventon pour lesquelles les mécanismes sont identiques à ce- lui de la figure 4* mais dont les touches calibrantes ont reçu des dispositions particulières suivant l'emploi auquel l'appareil ast destiné. Sur la fig 9, la touche fixe 2 et la touche mobils 4 présentent un dispositif 16 permettant de recevoir des calibres de profil 17.Sur la Fig. 10 la touche fixe 2 et la touche mobile 4 sont conçues pour recevoir des molettes 18 permettant le contrôle des filetages par exemple. Sur la Fig. 11, la touche fixe 2 peut recevoir des piges 19 - ou un comparateur - alors que la touche mobile 4 présente deux surfaces calibrantes opposes 20 et 21 permettant le contrôle des arbres ou des alésages, la capacité de l'apparsil pouvant aussi varier suivant la longueur des piges qui y seraient adaptées. La Fig. 14 représente une clé de commande 22 associée avec un vernier 23. L'Eubout 24 de cette clé, - représenté à plus grande schelle sur la fig. 13, - est @onçu pour s'adapter sur l'extrémité de l'crgane de réglage de l'appareil, tel que la vis de commande 9 de la Fig. l ou la vis de commande 15 des figures 4 à ll. La Figure 12 représente une clé de commande 22 avec son embout 24 comme sur la Fig. 14, et associée avec un vernier 23 et un contre-ve@@ter 25 pouvant s'adapter sur la monture des appareils suivant l'invention. La Figure 15 représcnte un appareil réalisé selon la présente invention et dont le mécanisme est identique à celui des fisures 4 et 5* La Fig. 16 est tille vue de droite de cet appareil. On recon@aft le corps 1 de l'appareil, mais la touche fixe estremplacée par une surface d'appui 26, qui peut recevoir une touche amovible 27. L'équipage mobile 3 présente également une sur face d'appui 28, - de préférence identique à celle du corps, - qui peut recevoir une touche amovible 29. Dans l'exemple de la figure 15, les touches amovibles 27 et 29 sont disposés pour le contrôle des arbres et la touche 29 prée sente deux surfaces calibrantes l'une "entre" et l'autre "n'entre pas". flans la fig. 17, ces deux touches ont été retournées permettant ainsi de contrôler avec la même mentere et les mêmes touches soit les arbres comme en figure 15, sont les alésages comme en figure 17. La figure 18 représente une disposition de deux touches, amovibles pouvant être adaptées à une monture telle que celle de la figure 15, ltune pouvant recevoir deux piges de controle 30 alors que l'autre présente deux surfaces calibrantes 31 et 32. La figure 19 représente une autre disposition de deux touches amovibles pouvant être adaptées également sur une même monture lXune des touches pouvant recevoir une pige de contrôle 33 alors que l'autre touche est équipée d'un comparateur 34, disposition particulièrement avantageuse pour le contrôle des alésages. La figure 20 illus-re une des utilisations possible d'une monture dont le mécanisme est identique, à celui des figures 4 et 5* pour le contrôle dans l' exemple choisi si des brandes dimensions, La monture 35 est rcndue solidaire d'un support 36 sur l'une des extrémités duquel l'on a fixé une touche calibrante 37, à double effet, Sur la surface d'appui de l'équipage noble de la monture 35, a été adaptéeuune touche calibrante 38 également à double e- fet. L'une des deux touches est à maxima et minina, ce qui permet de contrôler avec un tel ensemble soit des arbres, soit des alésa ges avec une très grande étendue de possibilités. Les appareils réalisés selon la présente invention sont destinés au contrtle des formes et des dinensions des pièces. Ils trouveront donc leur emploi dans tous les ateliers de fabrication mécanisue, les laboratoires de contrôle et de métrologie, et également les ateliers de réparation et d'entretien et plus spéciale ment les garages. Des dispositifs selon l'invention pourront être également atilisés pour la manoeuvre d'organes de machines ou d'ap pareils de contrôle, de laboratoire, d'usinage ou pour le micromanutention. REVENDICATIONS 1- Appareil règlable pour le contrôle des dimensions ou des formes par comparaison avee des étalons, caractérisé par le fait que l'une des touches de contrôle est solidaire du corps de ltap pareil et que Itautre touche fait partie d'un équipage mobile par rapport à ce corps, qui n'est guidé par rapport à celui-ci que par une seule surface à directrice rectiligne sur lacluelle il est constamment maintenu en pression par un dispositif élastique ap proprié > de telle sorte que les déplacements même de très faible amplituda et l'immobilisation de la touche de contle mobile peuvent être réalisés d'une façon rigoureusement parallèle. 2- Appareil suivant la revendication 1, pour lequel le déplacement de la partie mobile est obtenu par un dispositif à coin ou à galet se déplaçant par tout moyen approprié dans une rainure aménagée à cet effet, et dont l'inclinaison par rapport à la direction du mouvement de la partie mobile est déterminée pour obtenir la sensibilité et donc la finesse de règlage désirée. 3 Appareil selon les revendications l et, - ou - 2, pour lequel les touches de contrôle présentent deux jeux de surfaces calibrantes : l'une "entre" et l'autre "n'entre-pas", - dont l'é cartement réalisé par tonstruction est égal à la tolérance de fabrication des pièces à contrôler avec l'appareil, en sorte que celui-ci peut-ttre utilisé comme un calibre-mâchoire à limite pour toutes les cotes comprises dans sa capacité de règlage et pour une même tolérance de fabrication définie par l'écartement entre les touches "maxima" et "minima". 4 Appareil selon les revendications 1 et ou 2 et ou 3, pour lequel le corps et l'équipage mobile, - ou l'un d'eux seulement, - présentent une surface d'appui spécialement aménagée pour recevoir des touches de contrôle amovibles, en sorte que ltappa- reil se comp@@te comme une simple monture permettant de réaliser les réglages dans toute l'étendue de la course propre de son équipage mobiles mais dont l'utilisation et la capacité sont déterminés par la forme et les dispositions des touches amovibles. 5- TouChes de contrôle amovibles pour la vérification des arbres ou des alésages et destinés à autre montées sur des appareils selon la revendication lV, ou tout autre appareil du mdme genre, et caractériséespar le fait que les surfaces calibrantes de ces touches sont perpendiculaires aux semelles qui viennent se fixer sur les surfaces d'appui fixes et mobiles aménagées sur la monture de sorte que des touches calibrantes montées pour le contrôle des arbres peuvent-être interverties ou retournées pour permettre le contrôle ds alésages, et vice-et-versa. 6- Touches de contrôle amovibles pour la vérification des arbres ou des alésages, destinés à être montées sur des appareils selon la revendication 4* ou tout autre appareil du même genre, et caractérisées par le fait que ces touches présentent deux sur@a- ces calibrantes : l'une "entre" et l'autre "n'entre-pas", dont l'écattement réalisé par construction est égal à la tolérance de fabrication des pièces à contrôler avec l'appareil ainsi équipé, en sorte qu'il suffit de changer de touche à deux surfaces calibrantes pour changer de tolérance de fabrication mitre maxima et minima des pièces à contrôler ; - ou de changer de touches à une ou à deux surfaces calibrantes pour changer la capacité de ltappa- reil ainsi équipé ; - ou encore d'intervertir ou de retourner les touches calibrantes pour contrtler soit des arbres, soit des alé- sages, si ces touches sont réalisés suivant la revendication 5. 7- Dispositif de manoeuvre indépendant pour appareils de con trôle réalisés suivant les revendications 1, 2, 3 ou 4, - ou de tout autre appareil du même genre, - et caractérisé par le fait qu'il comporte un fat ou canon disposé corse une clé pouvant s'a- daptér à l'organe de commande de déplacement de l'équipage mobile, e f@t ou canon étant associe avec un vernier, - et éventuellement un contre-vernier, - convenablement gradués afin de pouvoir appré cier, cinon mesurer, les déplacements même de très faible amplitu de que l'on désire imprimer à l'équipage mobile de l'appareil,Iors des règlages. 8- Dispositif pour la manoeuvre d'organes nécessitant des déplaoements de très faible amplitude et de haute précision > tels Que pour des appareils ou machines employées en contrôle ou mé trologiet en laboratoire, ou pour l'usinage de haute précision ou les micro-manutentions, et caractérisé par le fait qu'il sont réalisés comme le dispositif suivant la revendication 2, c'est-à- dire que le déplacement de l'équipage mobile est obtenu par un dispositif à coin ou à galet se déplaçant dans une rainure aménagée à cet effet et dont l'inclinaison par rapport à la direction du mouvement de la partie mobile est déterminéa pour obtenir la sensibilité, et donc la finesse de règlage désirée ; ; - un vernier et éventuellement un contre-vernier pouvant étre associés à ce dispositif pour apprécier, sinon mesurer, l'amplitude des déplacements imprimés à l'équipage mobilo.