NF E10-104-1989 Dimensional measuring methods Part 5 cylindrical deviation 《尺寸测量方法 第5部份：圆柱度偏差》.pdf

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1、AFNL NF ELO-LO4 9 LOI12372 0086448 910 W ISSN 0335-3931 NF E 10-104 Mai 1989 Mthodes de mesurage dimensionnel Cinquime partie : Ecarts de cylindricit E : Dimensional measuring methods - Part 5 : cylindrical deviation D : Langenmepverfahren -Teil 5 : Zylinderformabmap Norme franaise homologue par dci

2、sion du Directeur Gnral de Iafnor le 20 avril 1989 pour prendre effet le 20 mai 1989. Remplace la norme exprimentale de mme indice de novembre 1985. correspondance La prsente norme tient compte du rapport technique ISO/TR 5460. analyse Dans la srie de normes relatives aux mthodes de mesurage dimensi

3、onnel, la prsente norme concerne le mesurage des carts de cylindricit en prsentant les mthodes les plus couramment utilises et le mode dexploitation des rsul- tats, dans le but de dterminer si une pice ou un lment dune pice rpond la tolrance porte sur le dessin (suivant NF E 04-552). II convient de

4、noter que- la cylindricit tant souvent value par une composi- tion de rectitudes et de circularits - la prsente norme renvoie aux normes NF E 10-1 O1 et NF E 10-1 03 qui dveloppent les mthodes de mesurage corres- pondantes. Thsaurus International Technique : mtrologie, mesurage de dimension, cart de

5、 cylindricit, contrle mtrologique, mthode de mesure. descripteurs modif ications Par rapport la prcdente dition, modification du statut et modifications rdac- tionnelles. corrections diteet diffuse par IassociationfranaisedenorrnaIisation(afnor), toureurope cedex7 92080parisladfense-tl. : (1)4291 55

6、55 afnor 1989 afnor 1989 1 er tirage 89-05 e AFNL NF ELO-1OLi 89 1012372 0086449 57 Mthodes de mesurage dimensionnel NF E 10-104 Mai 1989 Cinquime partie : Ecarts de cylindricit 1 2 3 4 5 6 6.1 6.2 7 7.1 7.2 1 SOMMAIRE OBJET . DOMAINE DAPPLICATION REFERENCES . DEFINITIONS ET SYMBOLES . CONDITIONS DE

7、 MESURAGES . METHODES DE MESURAGE Mthodes par composition de rectitudes et de circularits . Mthodes par mesurage de coordonnes dans lespace EXPLOITATION DES RESULTATS Mthodes par composition de rectitudes et de circularits . Mthodes par mesurage de coordonnes dans lespace . . OBJET Page 2 2 2 3 4 5

8、5 5 6 6 a La prsente norme expose les mthodes de mesurage des carts de cylindricit. Elle donne galement des indications sur lexploitation des rsultats. Nont t prises en compte que les mthodes dapplication courante faisant intervenir des matriels normalement rpandus. 2 DOMAINE DAPPLICATION La prsente

9、 norme sapplique aux mecurages intrieurs et extrieurs des carts de cylindricit de pices, quelles que soient leurs dimensions et les tolrances spcifies. 3 REFERENCES NF E 04-552 Dessins techniques - Tolrances gomtriques - Gnralits, dfinitions, symboles, indications sur les dessins. Dessins techniques

10、 - Cotation et tolrancement - Vocabulaire. Mthodes de mesurage dimensionnel - Premire partie : Gnralits. Mthodes de mesurage dimensionnel - Deuxime partie : Ecarts de rectitude. Mthodes de mesurage dimensionnel - Quatrime partie : Ecarts de circularit. Instruments de mesurage dimensionnel - Classifi

11、cation - Inventaire. Vocabulaire international des termes fondamentaux et gnraux de mtrologie. NF E 04-560 NF E 10-100 NF E 10-101 NF E 10-1 03 E 1 1-000 NF X 07-001 AFNL NF ELO-LOY 87 1012372 0086450 579 = -3- NF E 10-104 4 DEFINITIONS ET SYMBOLES 4.1 Surface cylindrique Surface engendre par une dr

12、oite (gnratrice) se dplaant paralllement une direction donne en sappuyant sur une courbe ferme plane (directrice). 4.2 Cylindre Solide limit par une surface cylindrique entre deux plans parallles. Note : la prsente norme ne sapplique quaux cylindres dits .de rvolution. pour lesquels la gnratrice se

13、dplace perpendiculairement au plan dune directrice circulaire. Ces cylindres de rvolution peuvent alors tre galement dfinis comme des solides engendrs par la rotation dun rectangle autour dun de ses cts. 0 4.3 Cylindricit Qualit de ce qui est cylindrique. Caractrise une surface de rvolution dans son

14、 ensemble. 4.4 Tolrance de cylindricit Distance maximale admissible entre deux cylindres coaxiaux entre lesquels doit tre comprise la surface cylindrique considre. Rappel : spcification sur les dessins techniques de la tolrance t de cylindricit (selon NF E 04-552). Figure 1 4.5 Dfauts de cylindricit

15、 particuliers 4.5.1 Dfaut de gnratrices ou de laxe (figure 2) O Tonneau Arcure ou flche Figure 2 Diabolo I - Cne AFNL NF ELO-LO4 89 LO12372 008b45L 405 NF E 10-104 -4- 4.5.2 Vrillage O Dfaut de la surface cylindrique caractris par des sections lobes dphases les unes par rapport aux autres. Rappel de

16、 la dfinition du lobe : Dformation locale dune circonfrence caractrise par une onde sinusodale priodique ou apriodique. Figure 3 5 CONDITIONS DE MESURAGE 5.1 Lutilisationdune bille ou dun palpeur-touche permet un contact ponctuel, mais afin dassurer un filtrage mcanique pour observer la cylindricit,

17、 liminer les carts du 3e et 4e ordre (rugosit) et rduire ceux du 2e ordre (ondulation), il convient dutiliser une bille ou une touche de rayon de courbure aussi grand que possible en fonction de lapplication envisage. Rayon de courbure des billes et des touches de palpeur 5.2 Appuis des pices Les ap

18、puis et les dispositifs de bridage ventuels doivent tre choisis pour obtenir une dformation minimale de la pice (voir norme NF E 10-1 00). 5.3 Matrialisations par rplique Lorquil nest pas possible de mesurer directement llment, et sous rserve que la formeet ltat de surface le permettent, des rplique

19、s de la forme de llment peuvent tre effectues laide dune rsine. Celle-ci doit prsenter au moins les qualits suivantes : - rigidit suffisante ; - pas de retrait au durcissement ; - non-agressivit vis-vis de la pice contrler ; - texture suffisamment fine pour pouser les formes de la surface. II y a li

20、eu dutiliser un produit vitant le collage et de prendre toute prcaution, lors de lenlvement de la rplique, pour quil ny ait pas modifica- tion de sa forme. II y a lieu de noter que dans le cas de rplique, le rsultat obtenu ne sera quune approche du dfaut (dformation ventuelle, surface uinverses, .).

21、 AFNL NF ELO-104 89 1012372 O086452 341 -5- Rectitude (selon NF E 10-1 01) NF E 10-104. Circularit (selon NF E 10-1 03) 6 METHODES DE MESURAGE no Remarque : dans ltat actuel de la technique, les cartsde cylindricit ne peuvent tre dtermins qu partir dlments discrets relevs sur la surface de la pice c

22、ylindrique (succession de points ou de lignes) ; de ce fait, les rsultats ne peuvent donner quune estimation du dfaut de cylindricit. Mthode no 6.1 Ces mthodes consistent composer des carts de rectitude de gnratrices et des carts de circularit de sections droites, ces carts tant dtermins par les mth

23、odes dcrites respectivement dans les normes NF E 10-101 et NF E 10-103, en respectant les indications suivantes : - les carts de rectitude doivent tre soit relevs partir du mme rfrentiel, soit relis par des variations diamtrales. - il convient de sassurer, lors des mesurages, que les points homologu

24、es des relevs de rectitude et de circularit concident : - dans le cas de mesurages en continu, par un reprage de ces points, - dans le cas de mesurages de rectitude en valeurs discrtes, en choisissant des relevs de circularit au voisinage des points retenus pour la rectitude. - si la mthode de relev

25、s de circularit utilise le permet, il convient daligner des sections extrmes avec laxe de rfrence de lappareil mesureur et de rechercher, pour les relevs de rectitude, les gnratrices qui donnent une excentration maximale. - les mthodes retenues pour la rectitude et la circularit doivent tre compatib

26、les entre elles par leurs niveaux dincertitude sur la mesure (ces niveaux sont chiffrs dans les normes NF E 10-101 et Mthodes par composition de rectitudes et de circularits a NF E 10-103). Le tableau ci-dessous prsente les rfrences des mthodes utilisables : Mthode palpeur tournant pice tournante 6.

27、2 Le principe est de dterminer les coordonnes dans lespace (x, y, z) de points appartenant la surface cylindrique contrler, dans un repre orthonorm li linstrument ou la pice. Dans le cas dutilisation dun logiciel, il convient de respecter les indications du contructeur, notamment en ce qui concerne

28、la rpartition des points de palpage (alatoire en suivant diffrentes sections). Cette mthode peut-tre ralise : Mthodes par mesurage de coordonnes dans lespace 6.2.1 En fonction des dimensions de la surface cylindrique et des tolrances, il convient de choisir un nombre de points judicieux et bien rpar

29、tis afin de mettre en vidence les ventuels dfauts gnrs sur la pice. A titre dexemple, pour une pice cylindrique de0 50 mm et de hauteur 200 mm, il convient de palper au moins 20 points rpartis sur la surface. Si le rsultat de la mesure est trs proche de la limite de la tolrance, il y a lieu Avec une

30、 machine mesurer tridimensionnelle deffectuer des mesures complmentaires. AFNL NF ELO-304 89 3032372 0086453 288 NF E 10-104 -6- 6.2.2 Par photogrammtrie 6.2.3 Avec deux thodolites Pour les deux mthodes 6.2.2 et 6.2.3, il convient de matrialiser le point vis pour observer le mme point partir de deux

31、 stations. Note : lorsque la pice est fixe, il est possible dutiliser un seul moyen (thodolite ou chambre de photogram- mtrie) en deux stations ou plus. 7 EXPLOITATION DES RESULTATS 7.1 Les relevs de circularit dans n sections de la surface cylindrique donnent des carts e, ecn. Les relevs de rectitu

32、de des gnratrices (deux dans le cas prsent) donnent des carts erl et er2. Le principe consiste projeter les relevs de circularit dans un plan perpendiculaire un axe moyen dfini partir des relevs de rectitude. Lcart de cylindricit sobtient alors en recherchant les deux cercles enveloppes de lensemble

33、 des projections, dont la distance est minimale. Mthodes par composition de rectitudes et de circularits Schma de de reprage Relevs Rectitude Circularit Figure 4 Note : le nombre de sections et de gnratrices retenir est fonction des dimensions de la pice et de la tolrance spcifie. Les exemples prsen

34、ts ci-dessous retiennent trois sections et deux gnratrices diamtralement opposes. AFNL NF ELO-LO4 89 = 1012372 0086454 ll4 -7- NF E 10-104 Premier exemple : relevs en continu Relever les carts de circularit dans trois sections (figure 5). Choisir les gnratrices aux positions les plus dformes de ces

35、sections et relever les carts de rectitude avec la mme rfrence (figure 6). Figure 5 Figure 6 Le cas chant, si les relevs de recti- tude font apparatre des dfauts importants dans des sections autres que celles retenues pour la circularit, il y a lieu de faire dautres relevs dans Sur le relev de recti

36、tude, tracer laxe moyen, bissectrice des deux droites qui reprsentent lorientation moyenne des relevs de rectitude (dtermine suivant la norme NF E 10-lOl), puis rechercher les centres des sections, O, O, et O, dans les directions A-A, B-B et C-C. Mesurer les carts de ces centres par rapport laxe moy

37、en et les reporter sur un mme diagramme. Reporter alors sur ce diagramme, avec la mme chelle, les relevs de circularits, les ordonnes radiales tant rapportes leur centre respectif (O, O, et 03). Lcart de cylindricit est la distance minimale entre les deux cercles enve- loppes des projections (figure

38、 7). ces sect ions. Figure 7 AFNL NF ELO-104 89 m LOI12372 0086455 050 m . 1 I c NF E 10-104 -8- Deuxime exemple : rectitude par valeurs discrtes et circularit dtermine Aprs avoir effectu le relev des carts de rectitude dune gnratrice, mesurer, pour chaque point retenu, la variation diamtrale locale

39、 et en dduire le tracdiscret de lautre gnratrice(qui inclut la fois lesvariations de diamtre et les carts de rectitude). Choisir les sections aux positions les plus dformes et dterminer les carts de circularit (figure 8). La procdure est ensuite analogue celle du premier exemple. c Section 1 Section

40、 2 Section 3 - Figure 8 7.2 Si les points de mesure sont relevs dans diffrentes sections, la mthode consiste dterminer les centres moyens de chaque section, desquels est dduite une droite moyenne donnant lorientation pour projeter les points de mesure, afin de rechercher la zone minimale. Mthodes pa

41、r mesurage de coordonnes dans lespace Note : la dtermination des centres moyens est possible dans cette mthode car tous les relevs sont effectus dans le mme rfrentiel. Si les points de mesure sont rpartisde faon quelconque sur toute la surfacecylindrique, il convient dutiliser les logiciels de traitement permettant destimer lcart de cylindricit partir dalgorithmes dits ades moindres carrs. et qui font appel des traitements numriques complexes. Ces logiciels restent spcifiques chaque constructeur.