Brevet FR2365099A1 — publié le 19780414

L'invention concerne un appareillage comparateur de contrôle micrométrique d'angles. L'objet de l'invention se rattache au secteur technique des appareils de contrôle d'angles quelconques. En mécanique de précision, il est courant que 1' on ait à contrôler certaines valeurs, par exemple la perpendicularité de deux faces ou d'une face en bout par rapport à un diamètre. Pour cela on dispose de moyens treks sommaires et imprécis comme une équerre-étalon ou un cylindre-étalon posé sur une surface plane de référence (marbre) et que l'on applique contre la pièce à contrôler également posée sur le marbre, en vue de vérifier visuellement Si les deux faces ou lignes de contact se touchent sur toute leur longueur. On peut aussi interposer entre la pièce et l'organe-étalon, une cale-etalon posée'suer le marbre, puis on glisse progressivement à la partie supérieure des surfaces ou lignes en contact, des cales-étalons jusqu'à ce qu'elles coulissent sans jeu entre ces lignes ou surfaces. I1 est évident que ces 1,essayages" sont longs et fastidieux, qu'ils nécessitent l'emploi de cales-étalons coûteuses et délicates d'emploi, et que le résultat obtenu n'est pas toujours constant car il fait appel au jugement de l'utilisateur. Pour contrôler un angle quelconque, c'est-à-dire autre que l'angle droit, on ne dispose d'aucun moyen de grande précision. L'appareillage suivant l'invention remédie à ces inconvénients en ce sens qu'il permet de contrôler tous les angles avec une précision micrométrique de l'ordre de 1/lOOè de mm, cela par des manipulations simples, rapides et assurant une lecture précise et indépendante de l'appréciation du contrôleur. L'appareillage suivant l'invention est remarquable en ce qu' il comprend un dispositif constitué d'un support prenant appui sur une surface de référence parfaitement plane portant à coulissement sur une règle articulée et règlable par rapport au bâti, d'une part un comparateur mécanique à palpeur, et, d'autre part, une touche de contact avec un organe ou système ta- lon, afin de contrôler par lecture directe, avec une très grande précision par rapport à un règlage initial sur ltorgane ou le système étalon, l'angle d'une-pièce, en mesurant avec une précision micrométrique l'écart éventuel de cet angle par rapport l'organe ou système étalon. Ces caractéristiques et d'autres ressortiront de la description qui suit. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés La figure 1 est une vue perspective du dispositif comparateur suivant l'invention. La figure 2 est une vue de face à plus petite échelle, représentant notamment l'articulation coulissante de la règle sur le support. La figure 3 est une vue en coupe à plus grande échelle, considérée suivant la ligne 3-3 de la figure 2. Les figures 4 et 5 sont des sections à plus grande échelle, considérées respectivement suivant les lignes 4-4 et 5-5 de la figure 1, et illustrant le support du comparateur et de la touche de contact La figure 6 est une vue en coupe montrant la réalisation du cylindre-étalon selon l'invention. La figure 7 est une vue de face illustrant une forme de réalisation d'un organe-étalon comprenant un cylindre et une règle-sinus. La figure 8 est une vue en plan correspondant à la figure 7. La figure 9 montre la manière de contrôler un angle quelconque sur une pièce, par rapport à l'ensemble règle-sinus, cylindre-étalon, La figure 10 montre la manière de contrôler un angle droit sur une pièce, par rapport au cylindre-étalon. La figure Il est une vue en plan correspondant à la figure 10, montrant la manière de contrôler l'angle droit. Afin de rendre plus concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant sous des formes non limitatives de réalisation illustrées aux figures des dessins. Le dispositif comparateur illustré aux figures 1 à 5 comprend un support a formé d'une plaque de base la avec une large entaille lb et d'une partie latérale en équerre lc. Sous la plaque de base sont vissés ou autrement fixés des plots 2 trempés superficiellement ou à coeur et dont la face inférieure est rectifiée pour permettre un contact à glissement sur la surface de référence qui est en général un bloc métallique ou en mar bre parfaitement plan et lisse. Il y a trois plots dans l'exemple illustré, étant entendu qu'il peut y en avoir plus et qu'ils peuvent avoir toutes formes en section. Dans la partie latérale lc est réalisée une rainure S horizontale dans laquelle s'engagent des saillies ou tenons rarallè- les 3a, formés sur une pièce intermediaire 3, de part et d'autre d'un alésage 3b (figure 2). Cette pièce 3 est maintenue engagée dans la rainure par serrage d'un tourillon 4 à l'aide d'une vis 5 traversant la pièce 3 et 1R rainure d (figure 3). Le tourillon 4 présente une portée cylindrique 4a, engagée dans un alésage 3c de la pièce 3, tandis qu'à sa face opposée, le tourillon porte. par des vis 6 ou autrement, une règle 7 descendant jusqu'à proximité de la base en passant dans l'entaille lb. La règle 7, dans l'exemple illustré, présente sur sa face opposée à celle de fixation au tourillon, une queue d'aronde mâle 7a pour le montage à coulissement de deux supports 8 et 9 par leurs queues d'aronde femelles 8a - 9a, serrées sur la règle par des vis 10 et 11 agissant sur les queues d'aronde femelles par pincement élastique sur une fente 8b - 9b des supports. Le support 8 présente encore une autre fente 8c perpendiculaire à la fente 8b et parallèle au fond de la queue d'aronde, avec au fond de cette fente un dégagement circulaire 8d pour le passage de la tige ou tube 12a d'un comparateur mécanique 12 à palpeur 12b. La tige est serrée sur le support 8 par une vis 13 agissant par élasticité sur la fente 8c. Le support 9 présente également une deuxième fente 9c, identique à la fente 8c du support 8 et destinée à recevoir dans son fond alésé 9d un barreau cylindrique 14 qui est appointé à une extrémité pour former une ligne axiale 14a ou ligne de contact, que l'on place horizontalement au serrage du barreau sur le support par la vis 15 agissant élastiquement sur la fente 9c. Le système étalon peut se présenter sous diverses formes de réalisations, on en a illustré deux exemples aux figures 6 et 7. Les cylindres-étalons généralement employés en atelier sont réalisés dans la masse, c'est-à-dire à partir d'un rondin usiné puis, trempé ou non et rectifié pour présenter des faces en bout parfaitement perpendiculaires au diamètre. I1 est évident que ces cylindres sont lourds, ce qui rend leur manipulation malaisée. Suivant l'invention, le cylindre-étalon 16 illustré à la figure 6, est réalisé à partir d'un tube aux extrémités duquel on emmanche à chaud puis oisoude des fonds 16a en retrait des faces en bout. Le cylindre est ensuite éventuellement trempé puis rectifié suivant son diamètre et ses faces en bout. Un des fonds reçoit une vis 16b bouchant uWorifice pour le remplissage du cylindre avec un fluide du type huile de coupe ou autre. On comprend que ce cylindre est beaucoup plus léger que les cylindres pleins, donc plus facile à manipuler. Le lestage avec une huile évite les écarts de température par rapport à la surface de référence sur laquelle il est posé. En effet l'huile assure une bonne stabilité thermique. Le cylindre-étalon est destiné à servir de référence pour le contrôle d'un angle droit sur une pièce. On a illustré aux figures 10 et 11 la manière de contrôler cet angle avec le cylindre-étalon et le dispositif comparateur. Le cylindre-étalon 16 étant posé sur une surface de référence SR (marbre), on amène le dispositif comparateur contre le cylindre-étalon en faisant toucher le barreau 14 suivant sa ligne de contact 14a, après avoir réglé convenablement la position du barreau sur la règle. Puis on oriente la règle par desserrage de la vis ou axe d'articulation 5, de maniere ? ce que le palpeur 12b du comparateur soit en pression contre le cylindreétalon ; on tourne alors le disque gradué du comparateur pour amener par exemple le ntro en face de l'aiguille (figure 11, en bas), après avoir cherché, par déplacements angulaires légers (flèches f, figure 11, en bas) le point mort de l'aiguille par rapport à la touche de contact. Il suffit alors d'amener le dispositif compernteur contre la pièce P à contrôler en recherchant ngaJement le point mort de l'aiguille par apport à la touche de contact (flanches fl, figure 11, en haut) et on lit le cadran. Si l'aiguille est au apéro, la perpendicularité est parfaite, si l'aiguille dépasse ou est en retrait du zéro, de n divisions, ltécart est de n centie- mes de mm. Si l'on veut contrôler un angle quelconque sur une pièce, on prévoit alors d'utiliser comme système-étalon le cylindre creux plus une équerre-sinus classique que l'on applique contre le cylindre à sa partie supérieure, tandis que l'on interpose à la base une cale-étalon déterminant l'angle en fonction de l'entre axe des plots de contact de la règle-sinus et du sinus de l'an- gle. Cette règle-sinus, peut être simplement appliquée contre le cylindre et maintenue manuellement, ou encore bridée sur le cylindre par des angles élastiques attachées à la règle et passant derrière le cylindre. On a illustré aux figures 7 et 8 une forme particulière de cette règle-sinus associée au cylindre. On voit un cylindre creux 17, du même type que le cylindre 16, qui présente une ou deux rainures longitudinales 17a pour 1' engagement à coulissement d'une chape 18 portant un des plots 19a de la règle-sinus 19. On fait en sorte que cet assemblage coulissant empêche la partie supérieure de la règle-sinus de sortir des rainures, comme on le voit à la-figure 8. La règle - sinus reposè sur le marbre par son plot inférieur 19b et on interpose une cale-étalon 20 déterminée pour réaliser l'angle à contrôler. Pour maintenir la règle-sinus en appui sur la cale-étalon, on l'attache à sa partie inférieure par une san-gle élastique 21 entourant le cylindre. Le contrôle de l'angle A sur la pièce B (figure 9) s'effectue alors comme précédemment avec 1 'angle oit, c 'est-à-dire par étalonnage du dispositif comparateur dont on incline la règle sur l'ensemble règle-sinus, cylindre étalon, puis lecture des écarts sur la pièce avec le dispositif comparateur étalonné. Les avantages ressortent bien de la description, en particulier on souligne : - la possibilité de contrôler tous les angles avec le même appareillage, - le contrôle précis et rapide dont le résultat est indépendant de l'appréciation de l'utilisateur, - le cylindre étalon creux est allégé, donc plus maniable et 1' huile de lestage lui apporte une bonne stabilité physique et thermique, - la possibilité de fournir au gré de l'acheteur, soit le dispositif comparateur seul, soit avec. le cylindre-etalon, soit encore avec le cylindre et la règle-sints ou le cylindre formant règle-sinus. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1- Appareillage comparateur de contrôle micrométrique d'angles, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif constitué d'un support prenant appui sur une surface de référence parfaitement plane portant à coulissement sur une règle articulée et règle par rapport au bâti, d'une part un comparateur mécanique à palpeur et, d'autre part, une touche de contact avec un organe ou système étalon, afin de contrôler par lecture directe, avec une très'gran- de précision, par rapport à un règlage initial sur l'organe ou le système étalon, l'angle d'une pièce en mesurant avec une précision micrométrique l'écart éventuel de cet angle par rapport à l'organe ou système étalon 2- Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le support est constitué par un socle entaillé, formant base d' appui sur a surface de référence et d'une partie verticale qui présente une glissière horizontale pour la fixation à coulissement de l'axe d'articulation de la règle. 3- Appareillage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le socle présente au moins trois plots rectifiés et trempés au moins superficiellement afin de prendre un contact stable et glissar-lt sur la surface de référence. 4- Appareillage suivant les revendications 1 et 2 ensemble, caractérisé en ce que la règle est solidaire d'un tourillon tournant dans l'alésage d'une pièce intermédiaire présentant un tenon de coulissement et d'indexation dans la g]issière, et dont la partie axiale taraude est reliée à l'axe d'articulation du type vis de blocage traversant la glissière et la pièce intermédiaire. 5- Appareillage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la règle présente dans sa section, au moins une face plane d'indexation en rotation du support de comparateur et du support de la touche de contact dont les points de contact sur le système de référence doivent être alignés l'un par rapport à l'autre 6- Appareillage suivant les revendications 1 et 5 ensemble, caractérisé en ce que la-règ;e présente du côté opposé au tourillon , une queue d'aronde sur laquelle coulissent les formes correspondantes des supports de comparateur et de la touche de contact. 7- Appareillage suivant les revendications 1 et 6 ensemble, ca; ractérisé en ce que les supports du comparateur et de la touche de contact sont des blocs présentant une fente d'élasticité du côté du serrage sur la règle, et une fente d'élasticité pour le serrage du tube portant le palpeur du comparateur ou le serrage de la touche de contact. 8- Appareillage suivant les revendications 1,2 et 5 ensemble, caractérisé en ce que la règle ou la partie de la règle sur laquelle coulisse le support de la touche de contact, passe dans l'entaille du soclezet descend près de la face d'appui des plots, pour positionner le plus bas possible la touche de contact. 9- Appareillage suivant la revendication 1 comprenant un système étalon sur lequel doivent s'appuyer la touche de contact et le palpeur du comparateur, caractérisé en ce que le système étalon est un cylindre métallique creux rectifié et à faces parfaitement perpendiculaires au diamètre, avec fonds emmanchés à chaud et soudés ; le cylindre étant rempli d'huile pour assurer la stabilité physique et en température. 10 - Appareillage suivant l'une quelconque des revendications I et 9, caractérisé en ce que le système étalon est constitué du cylindre creux et d'une règle-sinus articulée au cylindre de manière coulissante, à sa partie supérieure, ou encore bridée sur le cylindre.