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Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique Universit

Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique Université «Abbés Laghrour» de khenchela Faculté des sciences et de technologie Département de Génie Mécanique Mémoire de fin d’études Pour l’obtention du diplôme de Licence (L.M.D) Spécialité : Génie Mécanique Option: Construction Mécanique Etude générale des instruments de mesure directs et indirects, incorporés dans la fabrication mécanique. Dirigé par : Dr. Ghilani L. Réalisé par : ……………………………. ……………………………. Membres de jury : ……………………………… / Prés. ……………………………… / Exam. 2019/2020 Dédicaces Ma famille; mes parents ; Ma femme que a toujours était a mes cotés ; Tous mes frères et sœurs ; ainsi que leurs enfants ; Tous les étudiants de la promotion 2019/2020; Mon encadreur Dr. Ghelani Laala ; Tous mes amis et collègues. Je dédie ce modeste travail. ……………. Dédicaces Ma famille; mes parents ; Ma femme que a toujours était a mes cotés ; Tous mes frères et sœurs ; ainsi que leurs enfants ; Tous les étudiants de la promotion 2019/2020; Mon encadreur Dr. Ghelani Laala ; Tous mes amis et collègues. Je dédie ce modeste travail. ……………. Remerciements Au nom de Dieu clément et miséricorde Dieu le grand merci lui revient, pour son aide et la volonté qu’il nous a donné pour surmonter tous les obstacles et les difficultés durant cette année d’études et de nous avoir éclairé notre chemin afin de réaliser ce modeste travail. Nous tenons à remercier toutes les personnes qui nous ont permis de mener à bien notre projet de master tant sur le plan scientifique que sur le plan personnel. Nos remerciements s’adressent tout d’abord à notre directeur de thèse Monsieur :Dr. GHILANI Laala pour son aide et son encadrement sans faille et qui nous a permis de vivre une expérience très enrichissante à tous les niveaux, sans oublier ses judicieux conseils et son soutien constant tout au long du projet, Merci pour tout Mr. Nous remercions vivement nos enseignants de département de Génie Mécanique. Nous tenons fortement à remercier les membres du jury qui ont accepté d’évaluer ce travail et pour leur temps qu’ils ont consacré pour évaluer ce travail. Nous adressons aussi toutes nos gratitudes au chef département de Génie Mécanique : Mr……………………………….. pour son aide et ses conseils judicieux ; Il nous est également important de remercier les différentes personnes que nous ont pu côtoyer durant cette année passée au département de Génie Mécanique et qui ont créé une ambiance chaleureuse et amicale. Nos remerciements s’adressent également aux personnes chargées de l’administration. A tous les professeurs et cadres qui ont contribué à notre formation de prés au de loin ; Sans oublier nos amis et collègues de la promotion 2019/2020. ………………………… / …………………….. Table de matières Table de matières Introduction générale………………………………………………………………….. 1 Chapitre I : Introduction à la métrologie et caractéristiques d'un instrument de mesure. 3 I.1. Généralités …………………………………………………………..….....………… 4 I.1.1. Mesurage………………………………………………………………………….. 4 I.1.2. Grandeur mesurable …………………………………………………………… 4 I.1.3. Méthode de mesure ……………………………………………………………. 4 I.1.4. Dimension………………………………………………………………………. 4 I.1.5. Unité de mesure………………………………………………..………………. 5 I.1.6. Mesurande………………………………………………….…………………… 5 I.1.7. Résultat de mesurage ……………………….………….……………………… 5 I.1.8. Le contrôle…………………………………..……..…………………………... 6 I.1.9. Valeur vraie ………………………………………..………………………….. 6 I.1.10. Valeur conventionnellement vraie …………………………………………… 6 I.1.11. Etalonnage …………………………………………….…………………….. 6 I.1.12. Système de mesure………………………………………………………….. 7 I.2. Différents classes de métrologie……………………………..…………………….. 7 I.2.1. Métrologie scientifique ……………………………………………………….. 7 I.2.2. Métrologie appliquée…………………………………………………………... 7 I.2.3 Métrologie légale……………………………………………..…………………. 7 I.3. Recherche des causes d’erreurs…………………………………..………………… 7 I.3.1 Incertitude de mesurage………………………………………..………………. 9 I.4.Caractéristiques d’un instrument de mesure……………………….……………….. 9 I.4.1 Etendue de Mesure (capacité)……………………………….………………. 9 I.4.2 Résolution…………………………………………………..……………….. 9 I.4.3 Sensibilité………………………………………………….………………… 10 I.4.4 Justesse…………………………………………………….……………….. 10 I.4.4.1. Erreur de justesse……………………………….………………..….. 10 I.4.5 Fidélité ………………………………………………………….……..……. 12 I.4.5 .1.Erreur systématique…………………………………………………… 13 I .4.6 Répétabilité……………………………………………………..…………. 14 I 4.7 Reproductibilité……………………………………………….……………. 14 I. 4.8 Exactitude…………………………………………………………………… 14 I.4.9 Classe de précision……………………………………………………………….. 14 I.4.10 Classification des instruments de mesure…………………….…………… 15 Chapitre II : Appareillages de mesuredirecte. 16 II.1. Métrologie dimensionnelle……….……………………………………………………….. 17 II.2. Conditions d’exécution………………….……………………………………………….. 17 II .3. Types de mesure…………………………………………………………………………. 17 Table de matières II.3.1. Méthode de mesure directe ………………………………………………………. 17 II.3.1.1. Principe de mesure directe……………………………………….. 17 II.3.1.2. Etapes de mesurage par la méthode directe ……………………………. 18 II.4. Appareillages de mesure directe ……………….……………………………………….. 18 II.4.1. La règle graduée…………………………………………………………………18 II. 4.2 Pied à coulisse………………………………….……………………………….. 18 II .4.2.1.Définition……………………………………………………………. 18 II.4.2.2. Méthode d’utilisation du calibre à coulisse ……………………………. 20 II.4.2.3.Mesure extérieure ……………………………………………………….. 21 II.4.2.4. Mesure intérieure………………………..…………………………….22 II.4.2.5. Méthode générale de lecture …………………………………………… 22 II.4.2.6. Vernier…………………………………………..…………………….. 23 II.4.2.7.Caractéristiques et adaptation des becs………………………………… 23 II.4.2.8. Autres appareils dérivés………………………………………………… 24 II.4.2.9. Exercices de lecture………………………………………………….. 26 II. 4.3. Micromètre……………………………………………………………………….. 28 II.4.3.1.Définition……………………………………………………………… … 28 II.4.3.2. Emploi du micromètre………………………………………………….. 29 II.4.3.3. Principe de lecture……………………………………………………… 29 II.4.3.4. Principe d'utilisation…………………………………………………… 30 II.4.3.5. Précision de mesures……………………………………………………. 30 II.4.3.6. Autres appareils dérivés ………………………………………………31 II.4.3.7. Exercices de lecture…………………………………………………… 33 II.4.4. Rapporteur d'angles………………………………………………………………. 34 II.4.4.1. Emploi du rapporteur………………………………………………….. 34 II.4.4.2. Utilisation d’un rapporteur d’angle ……………………………………. 35 II.4.4.3. Lecture……………………………………………………………… 35 II.4.4.4. Rapporteur d’angle à affichage digital……………………………….. 36 Chapitre III : Mesure indirecte ou parcomparaison. 37 III.1. Introduction ……………………………………………………………………………38 III.2 Principe de mesure par comparaison……………………………………………….. 38 III.3. Etapes de mesurage ……………………………………………………………….. 38 III.4. Cales Etalons………………………………………………………………………. 39 III.4.1. Utilisation des cales étalons ……………………………………………… 39 III.4.2.Système de mesure ………………………………………………………. 40 III.4.3.Utilisation des cales étalons………………………………………………… 40 III.4.5.Emploi des cales-étalons…………………………………………………… 40 III.5. Comparateur …………………………………………………………………………...40 III.5.1.Généralités………………………………………………………………… 40 III.5.2.Le comparateur à cadran…………………………………………………. 41 III.5.3. Autres types de comparateur…………………………………………….. 42 Conclusion générale……………………………………………………………………….. 43 Table de matières Introduction générale Introduction générale 1 Introduction générale e savent D. Mendelev a écrit « La science commence la où commence la mesure » ; cela signifie que nous n'avons pas de science sans mesure. La mesure est un processus de connaissance qui grâce à l'expérience physique nous donne une information quantitative (valeur) du rapport entre la grandeur mesurable et une grandeur de même nature prise comme unité. La métrologie au sens étymologique du terme se traduit par Science de la mesure. Dans le langage courant des « métrologues », on entend souvent dire mesurer c'est comparer ! L La métrologie qui est l’ensemble des moyens techniques utilisés pour le contrôle des pièces mécaniques. Dans l’industrie la métrologie s’intéresse au contrôle, à la vérification et au mesurage des pièces mécaniques. Le contrôle s’effectue sur les machines, pièces finies ou en cours de fabrication et sur les organes mécaniques exposés aux usures ou déformations dues au fonctionnement (frottement entre deux pièces). La vérification est le mesurage se font aussi sur les machines outils et organes mécaniques en plus le domaine des connaissances qui englobe l’ensemble des aspects théoriques, techniques, technologiques, de même que les aspects de savoir-faire pratique, concernant les opérations ayant pour but de déterminer les valeurs de diverses grandeurs associées à des caractères dimensionnels et à des caractères géométriques appartenant à d'objets physiques. Les techniques de production, même les plus évoluées, ne permettent pas d’obtenir des dimensions rigoureusement exactes ou des surfaces géométriquement parfaites. Il faut tolérer des marges d’erreur compatibles avec le fonctionnement correct des pièces. Les pièces sont donc coter suivant leurs fonctions avec des indications de tolérances, d’état de surface, etc. La métrologie a pour but (à l’aide de différents instruments) de mesurer, contrôler les dimensions d’une pièce pour s’assurer que les conditions fonctionnelles (cotes du dessin de définition) ont été respectées. La métrologie recouvre trois principales activités :  La définition des unités de mesure, acceptées internationalement, par exemple le mètre ;  La réalisation des unités de mesures au moyen d’expériences scientifiques, par exemple la réalisation du mètre au moyen de sources lasers ;  L’établissement d’une chaine de traçabilité des mesurages ; La traçabilité est la propriété du résultat d’un mesurage tel qu’il puisse être relié à des références déterminées, généralement des étalons nationaux ou internationaux, par 1 Introduction générale l’intermédiaire d’une chaîne ininterrompue de comparaisons ayant toutes des incertitudes déterminées. La «fonction métrologie» est définie comme étant la fonction qui a la responsabilité administrative et technique de définir et de mettre en œuvre le système de management de la mesure. Aussi elle est la science et technique de la mesure, elle permet de s’adapter aux exigences changeantes des marchés tout en respectant des règles de plus précises sur les caractéristiques du produit et de sa fabrication. On trouve deux types de technique de mesure :  Mesurage dimensionnel ;  Mesurage géométrique. L'incertitude est un indicateur de la qualité d'un résultat de mesure, l'objectif de toute mesure est d'essayer d'obtenir des résultats "justes". L'incertitude doit donc inclure une composante liée la justesse. Justesse (ex : tarage d’une balance). En toute rigueur, le métrologue doit corriger tous les effets systématiques en appliquant des corrections, il reste alors à prendre en compte dans l'évaluation de l'incertitude du résultat l'incertitude sur les corrections. Quand le métrologue décide de ne pas appliquer de correction, l'incertitude sur le résultat est bien plus grande. Ce travail a pour but l’étude de la métrologie et les instruments de mesure étude approfondie sur ce domaine. Ce qui est nécessaire dans la fabrication mécanique. Ce mémoire est organisé de la manière suivante :  Le 1e chapitre : Généralités sur la métrologie et caractéristiques d'un instrument de mesure.  Le 2e chapitre : Appareillages de mesure directe.  Le 3e chapitre : Appareillages de Mesure indirecte ou par comparaison. Enfin, le travail sera clôturé par une uploads/Ingenierie_Lourd/ memoire-outils-de-metrologie-mod.pdf