Brevet FR2137263A1 — publié le 19721229

La présente invention s'applique aux assemblages de cales-étalons employés couramment en métrologie dimensionnelle dans tous secteurs industriels, notamment en mécanique et permet de transformer le système de comparaisons et de tâtonnements multiples inhérent R ce moyen de contrôle en un système de mesure directe dont le degré de précision, plus grand et plus aisé à obtenir, est de il ordre du dixième de micron, cette possibilité s'étendant à toutes valeurs supérieures à celle de la hauteur de la partie mesurant du système constituant l'invention. L'emploi connu des cales-étalons consiste à réaliser des empilages de cales dont la somme des épaisseurs correspond à une dimension donnée, avec la précision du micron, et à comparer cet empilage à la dimension réelle de l'objet ou de la cote à contrôler. Si l'empilage de cales ne correspond pas exactement à cette dimension réelle, on recherche l'empilage qui lui correspond. Pour ce faire, on modifie la combinaison de cales en remplaçant certaines d'entre elles par d'autres et en restant l'opéra- tion jusqu'à ce que les hauteurs de l'empilage et de l'objet contrôlé soient consi dérodes par l'orateur comme ayant me valeur, travail long et fastidieux qui laie- se, en outre, une certaine incertitude fonction de l'appréciation da manipulateur appelée couramment " coëfficient personnel ".Dans le cas où les cales doivent être utilisées au contrôle de la distance entre deux plans parallèles ( banc de machineoutil et règle de référence, par exemple ), l'empilage de cales doit N passer " frottement doux, expression courante mais imprécise. L'invention consiste en la réalisation d'un système de mesures réelles de haute précision éliminant au maximum le coëfficient personnel, supprimant tous tâtonnements, s'accouplant aui cales-ètalons classiques, mais n'en utilisant qu'une seule combinaison pour un très grand nombre de dimensions, permettant ainsi un gain de tempe important et donnant un résultat nettement plus fiable que celui obtenu par la méthode habituelle. Ce système, dont l'intérêt primordial est de tirer parti, dans des conditions optimum, de la propriété essentielle d'adhérence des cales, est composé d'un ensem- ble de cales-étalons dont deux, au moins, sont à faces planes non parallèles et peuvent glisser l'une sur l'autre sans se décoller, ce qui permet d'en faire varier la hauteur, et d'un moyen de mesure, social ou d'usage courant, permettant de mesurer la valeur du déplacement de l'une des cales dans une direction et d'en déduire celle du déplacement de l'autre dans une direction perpendiculaire à la première. Au nombre des avantages qui résultent de l'emploi de l'invention, il est à noter : a) le gain de temps important. b) la certitude de mesures réelles au lieu d' appréciations. c) la diminution considdrable du risque de variations de température des cales du fait qu'elles sont beaucoup moins souvent manipuldes. Â titre d'exemple non limitatif, le dessin annexé illustre un moyen de réalisation du dispositif conforme à la présente invention Sur une cale (I) dont les fa ces parallèles sont rectifiées et rodées dans les memes conditions de précision que les cales-étalons classiques de qualité et qui porte, à l'une de ses extrémités, un support (2) de butée micrométrique (3), peut glisser une deuxième cale à faces non parallèles (4), l'une des faces formant avec l'autre un angle qui conditionne les valeurs d'expansion de la combinaison, compo suée, dans l'exemple considéré, de trois cales. La troisième cale (5), ayant mêmes caractéristiques que la deuxième, notara- ment une pente de même valeur, est maintenue de telle façon qu'elle ne peut se placer longitudinalement, mais seulement perpendiculairement à la base, par un carter composé de deux flasques (6) munis de butées (7). Ces trois cales, ayant été rendues adhérentes, une fois pour toutes, par le moyen connu de pression et de glissements convenables, ont la propriété de conserver leur adhérence, même si l'une se ddplacP- par glissement, dans un sens ou dans lXautre, par rapport aux autres. Toute avance de la cale intermédiaire, poussée par ltextrémité tournante du tambour gradué de la broche micrométrique, est lue sur celui-ci et, en fonction de la pente adoptée pour les deux cales supérieures en contact, indique I'expansion de l'ensemble du système. On peut obtenir ainsi une très grande précision de mesure, supérieure é celle à laquelle on se limite en général, lors de-l'emploi des cales-étalons classiques et qui est de l'ordre du micron. La forme et les dispositions de détail des divers éléments considérés peuvent varier, de même que la matière utilisée ( acier, cerbure, etc ) sans modifier la conception générale de l'invention dont une forme particulière seulement vient d'e- tre décrite. L'emploi du système de mesure micrométrique décrit ci-dessus conjointement avec des cales-étalons n'est pas limitatif. I1 peut être étendu à d'autres applications industrielles, notamment en métrologie dimensionnelle. REVENplCÂTIONS i) Cale de mesure expansible composée d'éléments dont certains è pente déterminée, combinée avec un système de mesure gradué permettant de connaitre avec une grande précision la valeur de ltexpansion et, connaissant la hauteur initiale de l'ensemble, lorsque le système de mesure est au zéro, de lire sur celui-ci les variations de hauteur, donc les variations d'épaisseur de l'ensemble, lorsqu'une des cales à faces non parallèles se déplace entre les autres. 20) Ca le de mesure expansible combinée avec un système de mesure o lecture suivant revendication I, caractérisée par le fait que le pouvoir d'adhérence des cales, mis en oeuvre par l'invention dans des conditions optimum, n'est pas supprimé, ni me modifié lors du glissement de l'une sur l'autre au cours des manipulations qui, précisément, en tire parti.