Brevet FR2619906A1 — publié le 19890303

L'invention concerne la métrologie et. plus particulièrement, a pour objets une touche pour palpeur et un procédé pour sa fabrication. Dans de nombreux domaines de la métrologie on fait appel à des palpeurs dont le capteur initial opère par contact physique. C'est notamment le cas des calibres à mâchoires. des palmers ou des comparateurs par exemple. La partie du capteur qui est au contact de 1 objet à mesurer ou à contrôler est habituellement désignée par le nom de touche. Une telle touche doit présenter de nombreuses propriétés fonction de l'usage auquel elle est destinée. En particulier, très souvent une telle touche doit présenter un état de surface d'excellente qualité, une géométrie parfaitement définie et-doit être aussi pratiquement inusable et/ou indéformable à peine de fausser les évaluations ou de dégrader la surface contre laquelle elle est appliquée. Outre ces propriétés qui concernent plus spécialement la partie active proprement dite de la touche, une telle touche comprend une autre partie destinée à ètre associée à l'appareil ou à l'équi- pement de mesure auquel elle doit être assujettie. Pour son montage sur l'appareil il faut alors que la partie active occupe une position géométrique bien définie par rapport à celle servant à la fixation. C'est en particulier le cas lorsqu'il faut obtenir une très grande concentricité relative de la partie active par rapport à la partie de montage. Les caractéristiques propres à la partie active et à la partie de montage sont souvent contradictoires et antinomiques , on comprend donc toute la difficulté qu'il y a à les adapter l'une à l'autre tout en conservant par exemple une trés bonne concen tricité relative. L'invention a pour but la fabrication d'une touche pour palpeur notamment à usage métrologique qui allie ces particularités contradictoires et qui permet d obtenir une partie active qui soit rigoureusement concentrique à la partie de montage. aux précisions d'usinage prés. L'invention a pour objet une touche pour palpeur caractérisée en ce qu elle comprend un corps avec une queue cylindrique et un socle avec un siège pratiquement coaxial à la queue t un embout sphérique reposant sur le siège et fixé au socle. Selon une caractéristique de cette'touche le siège est une cuvette conique, l'embout est une bille et la bille est fixée au socle par de la brasure. L'invention a ausi pour objet un procédé pour la fabrication dune touche pour palpeur. notamment du type indiqué précédemment, qui est remarquable en ce qu'on usine un corps avec une queue cylindrique et un socle présentant un siège pratiquement coaxial à la queue. en ce qu'on place dans le siège un embout sphérique, en ce qu'on brase l'embout dans son siège pour le fixer au socle et en ce qu'on reprend l'usi- nage de la touche par rectification extérieure entre pointes de la queue pour assurer que queue t embout soient coaxiaux. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront à la lecture de la description et des revendications qui suivent et à l'examen du dessin an nexé, donné seulement à titre d exemple, où la figure unique représente schématiquement un mode de réalisation d'une touche selon l'invention. Ce qui suit concerne directement e qui a trait à l'invention. Pour le reste, l'homme du métier puisera dans les solutions classiques à sa disposition pour résoudre les problèmes particuliers auxquels il est confronté en vue des buts qu'il a à atteindre. Comme on le voit sur la figure du dessin, une touche pour palpeur. notamment à usage métrolo gigue, comprend un corps 10 avec une queue 11 cylindrique et un socle 12 avec un siège 120 pratiquement coaxial à la queue. Cette touche comprend aussi un embout 20 sphérique reposant sur le siége 120. Cet embout est fixé au socle. Comme on peut l'observer sur la figure. de préférence ce siège se présente à la manére d'une cuvette conique et l'embout se présente à la manière d'une bille. De préférence, on réalise le corps 10 de manière qu'entre socle 12 et queue 11. se présente un épaulement 13 suivi d'un dégagement 14. Cette configuration particulière offre des avantages comme on le verra par la suite. En outre, de préférence, la queue 11 présente à l'opposé du socle 12, un alésage 15 s'il y a lieu taraudé. Pour obtenir une touche qui possède toutes les qualités requises, on a noté suivant l'invention qu'il était particuliérement intéressant de faire le corps en acier rapide autotrempant et d utiliser pour embout une bille faite en acier au carbure de tungsténo que l'on fixe l'un à l'autre par brasage. On a constaté que l'on obtient des résultats remarquablement bons lorsqu'on utilise, pour le corps. un acier rapide de nuance Z 85 CDV 6 de la société Thyssen et qu'on lui brase une bille de roulement à billes en acier au carbure en utilisant le décapant Tenacity N-5 et la brasure Easy-Flo N-3 de la société Jonhson-Mattey. En opérant de la sorte, on a pu constater d une manière tout à fait surprenante et inattendue que le brasage ne détériorait aucunement ni la géométrie ni les caractéristiques métallurgiques de l'embout. En particulier, celui-ci conserve sa forme sphérique, son état de surface et sa dureté sans etre aucunement altéré. Suivant un autre mode de réalisation où la touche selon l'invention ne présente ni épaulement ni dégagement, on fait en sorte que le socle 12 presente une surface extérieure cylindrique dont le diamètre est inférieur à celui de la queue 11, pour les raisons que l'on comprendra par la suite. Comme on l'a indiqué, il est absolument de la plus haute importance que l'embout proprement dit c'est-à-dire la partie active et le corps c'est-à-dire la partie de montage soient parfaitement coaxiaux. Pour parvenir à ce résultat, apres brasage de l'embout sphérique sur le corps, on procède à une reprise d'usinage. Par exemple, on procède par rectification extérieure, entre pointes, de la queue. Pour faire cette reprise d usinage on uti- lise un support, non illustré, qui présente à une extrémité un cone male et à l'autre un logement conique. Le cône d'extrémité est destiné à s'adapter à la machine-outil alors que le logement conique de l'extrémité opposée est destinée à recevoir l'embout sphérique de la touche. On utilise aussi un toc qui est serré extérieurement sur le socle de la touche pour entrainer en rotation cette dernière. L'autre extrémité de la touche repose contre la contre-pointe de la machine-outil que l'on engage dans l'alésage de la queue. En utilisant un tel montage on voit donc que l'on peut procéder à une rectification extérieure cylindrique de la queue, la touche étant maintenue entre contre-pointe et logement où repose l'embout sphérique dont la géométrie n'a pas été modifiée lors de l'opération de brasage. La différence des diamètres entre socle et queue et/ou le dégagement font que le passage de la meule de rectification n est nullement entravé. On a pu constater que la technique suivant l'invention, contre toute attente, était telle que l'élévation de la température due au brasage n' al- térait en rien les caractéristiques tant géométriques que métallurgiques de l'embout qui est un des éléments, essentiel, de la touche d'un palpeur et que ce dernier pouvait être obtenu avec une excellente concentricité par rapport à la queue. C'est ainsi que le défaut d'excentricité de l'embout par rapport à l'axe de la queue est de l'ordre de 2.5 yl et que la tolérance sur le diamétre de l'embout est de l'ordre du demi micron. En outre, on observera que la position du centre de l'embout par rapport à la face de l'épaulement qui est tournée vers la queue est aussi obtenue avec une précision qui est de l'ordre de 2,5 g . Grâce à la technique utilisée pour la reprise du diamètre de la queue on peut obtenir pour cette dernière des tolérances d'usinage h5. Suivant l'invention on peut faire des touches dont le diamètre de l'embout sphérique est compris entre 2 et 20 mm environ et dont le diamètre de la queue est compris entre 2 et 10 mm environ. REVENDICATIONS 1. Touche pour palpeur notamment à usage métrologique caractérisée en ce qu'elle comprend un corps (10) avec une queue (11) cylindrique et un socle (12) avec un siège (120) pratiquement coaxial à la queue et un embout (20). sphérique reposant sur le siège (120) et fixé au socle (12). 2. Touche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le siège (120) est une cuvette conique, en ce que l'embout (20) est une bille et on ce que la bille est fixée au socle par de la brasure. 3. Touche selon la revendication 1 ou 2, ca ractérisée en ce que le corps (16) est fait en acier rapide autotrempant et l'embout 4. Touche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le corps (10) présente entre socle (12) et queue (11) un épaulement (13) suivi d'un dégagement (14). 5. Touche selon l'une quelconque des re-ven- dications 1 à 3, caractérisée en ce que le socle (12) à une surface extérieure cylindrique et en ce que son diamètre est inférieur à celui de la queue (11). 6. Touche selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lå queue (11) à l'opposé du socle (12) présente un alésage (15) axial éventuellement taraudé. 7. Procédé pour la fabrication d'une touche dé palpeur notamment conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on usine un corps avec une queue cylindrique et avec un socle présentant un siège pratiquement coaxial'à la queue, on place dans le siège un embout sphérique, on brase l'embout dans son siège pour le fixer au socle et on reprend l'usinage de la touche par rectification extérieure entre pointes de la queue pour rendre queue et embout coaxiaux. 8. Procédé selon la revendication 7, carac térisé en ce qu'on fait le corps en acier rapide autotrempant et l'embout en acier au carbure de tung stène. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que pour la reprise de rectification on utilise un montage qui comprend un support qui présente à une extrémité un cône s'adaptant à la machineoutil et à l'autre un logement conique pour recevoir l'embout et un toc serré extérieurement sur le socle pour l'entrainement en rotation de la touche.