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Université Mohammed V de Rabat École Nationale Supérieure d’Arts et Métiers de

Université Mohammed V de Rabat École Nationale Supérieure d’Arts et Métiers de Rabat Génie Industriel et Technologies Numériques Rapport de Travail Pratique : Métrologie Elaboré par : Encadre par : Aznag Imad Mme.Bahassou kaoutar Année Universitaire : 2021-2022 1 Sommaire : Introduction.................................................................................................................................4 1 Métrologie :.........................................................................................................................5 1.1 Définition :...................................................................................................................5 1.2 Principe fondamentaux :...............................................................................................5 1.3 Les contrôles :............................................................................................................................6 2 Les instruments :..................................................................................................................6 2.1 Pied à coulisse :............................................................................................................6 2.2 Micromètre :.................................................................................................................7 2.3 Jauge de profondeur :...................................................................................................8 2.4 Comparateur :...............................................................................................................9 2.5 Rapporteur d’angle :.....................................................................................................9 3 Manipulation :....................................................................................................................10 3.1 Mesure avec pied à coulisse :.....................................................................................10 3.2 Mesure avec Micromètre :..........................................................................................10 3.3 Mesure avec Jauge de profondeur :............................................................................11 3.4 Comparaison entre micromètre et pied à coulisse :....................................................11 3.5 Comparaison entre Jauge de profondeur et pied à coulisse :.....................................11 3.6 Mesure d’un angle avec le Rapporteur angle :...........................................................11 3.7 Contrôle de planéité :.................................................................................................12 Conclusion................................................................................................................................14 2 Liste des figures : Figure 1: pied à coulisse.......................................................................................................................7 Figure 2: Micromètre...........................................................................................................................8 Figure 3: jauge de profondeur.............................................................................................................9 Figure 4: Comparateur........................................................................................................................9 Figure 5: rapporteur d’angle.............................................................................................................10 Figure 6 : pièce avec les cotes de mesures.........................................................................................10 Figure 7:piece à mesurer....................................................................................................................12 Figure 8: la valeur de l’angle mesurer..............................................................................................13 Figure 9: appui...................................................................................................................................13 Figure 10: pièce de contrôle...............................................................................................................14 3 Introduction : D’après le Vocabulaire Internationale de la Métrologie (VIM), la métrologie se définit par « la science des mesurages et ses applications » dans cette phrase, « le mesurage » est introduit pour qualifier l’action de mesurer. Cette définition reste incomplète car le terme « mesurage » regroupe plusieurs idées. La première qui vient à l’esprit est : la quantification, mesurer revient à quantifier un objet, un phénomène, un matériau, … Pour ce faire, le métrologue mettra en place une méthode de mesure cela peut être en comparant, en dénombrant ou en analysant Une fois cette quantification effectuée, la seconde étape consiste à s’interroger sur la justesse du mode opératoire. La mesure effectuée correspond-elle à la réalité ? Pour répondre à cette question, est intégré le terme étalonnage. Suivant le VIM. Etalonnage signifie : « opération qui, dans des conditions spécifiées, établit en une première étape une relation entre les valeurs et les incertitudes de mesure associées qui sont fournies par des étalons et les indications correspondantes avec les incertitudes associées, puis utilise en une seconde étape cette information pour établir une relation permettant d'obtenir un résultat de mesure à partir d'une indication ». Faire intervenir un instrument étalonné (étalon) va permettre de connaître la justesse du phénomène, objet ou matériau. Un étalonnage est une image à un instant t donné dans des conditions spécifiées Si « la mesure » se fait à une date ultérieure ou dans d’autres conditions, l’étalonnage devient obsolète. Afin de maîtriser ce phénomène, on cherche à contrôler les conditions et à maîtriser la dérive de l’étalon en choisissant une périodicité d’étalonnage optimale. Enfin malgré toutes les précautions, il restera toujours un doute sur la mesure dont les causes sont la méthode employée, le milieu, le matériel, la matière ou encore la main d’œuvre. Ce doute sera évalué et estimé sous forme d’incertitude. C’est pourquoi en métrologie chaque mesure s’exprime sous la forme d’un résultat, d’une incertitude et d’une unité. Ainsi avons-nous pu voir que faire une mesure dépend de trois paramètres que sont : la justesse, l’incertitude de mesure, la pérennité ? Ces trois paramètres sont liés et la méconnaissance d’un des trois entrainent une dégradation soit de l’incertitude soit de la périodicité et réciproquement. 4 1 Métrologie : 1.1 Définition : La métrologie est l'ensemble des moyens techniques utilisés pour le contrôle de pièces mécaniques. Elle définit les principes et les méthodes permettant de garantir et maintenir la confiance envers les mesures résultant des processus de mesure. Il s'agit d'une science transversale qui s'applique dans tous les domaines où des mesures quantitatives sont effectuées. On peut distinguer, artificiellement, différents aspects de la métrologie pour faciliter sa compréhension :  la métrologie fondamentale, ou scientifique, qui vise à créer, développer et maintenir des étalons de référence reconnus.  la métrologie industrielle, la plus fréquente, qui permet de garantir les mesures, par exemple d'un processus de fabrication, souvent dans le cadre d'un contrôle qualité lié à un système de management de la qualité.  la métrologie légale, liée aux mesures sur lesquelles s'appliquent des exigences réglementaires.  remarque : en plus d'une métrologie traditionnelle quantitative, certains parlent de « métrologie molle », concernant les mesures sans dimensions physique et qualitatives. Ceci semble être un abus de langage il s'agirait plutôt de contrôles qualité spécifiques 1.2 Principe fondamentaux : Étalonnage : les valeurs obtenues dans un mesurage sont le résultat de mesures effectuées dans un processus de mesure comportant un instrument de mesure ; cet appareil, susceptible de variabilité dans le temps doit être étalonné avec un ou plusieurs étalons. Incertitude : la variabilité des valeurs obtenues dans un mesurage traduit est l'incertitude de mesure. Cette incertitude doit être exprimée comme une dispersion, suivant des règles complémentaires appliquées aux incertitudes. Les méthodes d'évaluation de l'incertitude de 5 mesure font l'objet d'un fascicule métrologique international consensuel appelé guide pour l'expression de l'incertitude de mesure. 1.3Les contrôles : En mécanique générale, la métrologie des fabrications s'intéresse : - au contrôle des pièces exécutées ou en cours d'usinage - au contrôle, sur machine de la position de la pièce par rapport à l'outil - à la vérification géométrique des machines-outils - au contrôle statistique des performances possibles sur chaque machine-outil. En mécanique automobile, la métrologie s'intéresse : - au contrôle des organes mécaniques pouvant subir une usure ou une déformation due au fonctionnement (ex: frottement cylindre/piston). 6 2 Les instruments : 2.1 Pied à coulisse : Un pied à coulisse, ou calibre à coulisse, est un instrument de mesure de longueur composé essentiellement de deux parties coulissantes l'une par rapport à l'autre, la partie mobile comportant le système de mesure appelé vernier. Basé sur la juxtaposition de 2 règles graduées, une en mm et l'autre en fraction de mm1, cet instrument, très utilisé en mécanique, permet de mesurer précisément (au 1/50e de mm pour la règle du vernier, faisant 49 mm) et facilement les cotes extérieures d'une pièce, le diamètre d'un cylindre ou d'un alésage, une profondeur. Figure 1: pied à coulisse 2.2 Micromètre : Les micromètres sont utilisés dans les ateliers et dans les industries métallurgiques. De haute précision, ils assurent une très bonne lecture. La sécurité de mesure est garantie. 7 Figure 2: Micromètre 2.3 Jauge de profondeur : Une jauge de profondeur est un instrument de mesure similaire au pied à coulisse destiné à la détermination et au contrôle de petites distances. Cet instrument est très utilisé en mécanique, permettant de contrôler les cotes d'une pièce. Figure 3: jauge de profondeur 8 2.4 Comparateur : Le comparateur est constitué d'un cadran gradué avec une aiguille pivotant en son centre. Autour du cadran une lunette comportant un ou plusieurs index peut pivoter manuellement. L'index permet à l'utilisateur de matérialiser le point zéro. Figure 4: Comparateur 2.5 Rapporteur d’angle : Un rapporteur est l'instrument idéal pour tracer et mesurer des angles. Même si certains sont circulaires (360 degrés), la plupart ont une forme de demi-cercle, soit 180 degrés. Figure 5: rapporteur d’angle 9 3 Manipulation : Cette partie consiste à l’utilisation des instruments de mesure, un instrument la méthode de lecture, l’utilité de chaque instrument et comparer entre eux. Figure 6 : pièce avec les cotes de mesures 3.1 Mesure avec pied à coulisse : Ce tableau ci-dessous présente les valeurs des mesures chaque cote avec le pied à coulisse : pied à coulisse C1 44.58 C2 24.58 C3 30.02 C4 34.62 3.2 Mesure avec Micromètre : Ce tableau ci-dessous présente les valeurs des mesures chaque cote avec le Micromètre : Micromètre C1 44.15 C2 24.36 C3 29.58 C4 34.26 10 3.3 Mesure avec Jauge de profondeur : Ce tableau ci-dessous présente les valeurs des mesures chaque cote avec le jauge de profondeur : Jauge de profondeur C1 44.7 C2 24.66 C3 30 C4 34.68 3.4 Comparaison entre micromètre et pied à coulisse : Micromètre Pied à coulisse Erreur C1 44.15 44.58 0.43 C2 24.36 24.58 0.22 C3 29.58 30.02 0.04 C4 34.26 34.62 0.36 Erreur = différence entre les deux valeurs en valeur absolue La différence entre le pied à coulisse et le micromètre est niveau de la précision du micromètre, l’erreur dans ce dernier est minime par rapport au pied à coulisse. 3.5 Comparaison entre Jauge de profondeur et pied à coulisse : Jauge de profondeur Pied à coulisse Erreur C1 44.7 44.58 0.43 C2 24.66 24.58 0.22 C3 30 30.02 0.04 C4 34.68 34.62 0.36 Erreur = différence entre les deux valeurs en valeur absolue Puisque ces deux instruments ont la même précision alors la différence est dû au incertitudes de mesures et de l’état de surface de la pièce. 3.6 Mesure d’un angle avec le Rapporteur angle : 11 Dans le TP, on a travaillé avec cette instrument pour mesure l’angle de cette pièce ci-dessous : Figure 7:piece à mesurer Apres avoir mesure avec le rapporteur on a trouvé un angle de 62 uploads/Ingenierie_Lourd/ aznag-imad-metrologie-g2.pdf