NF E10-101-1988 Dimensional measuring Part 2 staightness deviation 《尺寸测量 第2部份：正直度偏差》.pdf

1、NF E 10-101 Fdvrier 1988 Mthodes de mesurage dimensionnel Deuxihme partie : Ecarts de rectitude E : Dimensional measuring - Part 2 : Staightness deviation D : Langenmepverfahren - Teil 2 : Geradheitabmap Norme franaise homologu6e par decision du Directeur General de Iafnor le 20 janvier 1988 pour pr

2、endre effet le 20 fdvrier 1988. Remplace la norme experimentale de mme indice de decembre 1984. correspondance La presente norme tient compte du rapport technique ISO/TR 5460. analyse Dans la serie de normes relatives aux methodes de mesurage dimensionnel, la presente norme concerne le mesurage des

3、karts de rectitude en presentant les methodes les plus couramment utilisdes et le mode dexploitation des resultats, dans le but de determiner si une piece ou un element dune piece repond h la tolerance portee sur le dessin (suivant NF E 04-552). descripteurs Thesaurus International Technique : m6tro

4、logie, mesurage de rectitude, methode de mesure, choix, contrle metrologique, symbole. modifications Par rapport h la precedente edition, changement de statut. corrections O BditeeetdiffuseeparIassociationfranaisedenormalisation(afnor),toureurope cedex7 92080parislad6fense-tI.:(l)4291 5555 afnor 198

5、8 afnor 1988 ler tirage 88-02 7 COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNl NF ELO-303 88 m 3032372 008b402 83b m M4thodes de mesurage dimensionnel Deuxihme partie : karts de rectitude NF E 10-101 Fdvrier 1988 1 2 3 4 4.1 4.2 5 5.1 5.2 5.3 5.4

6、6 6.1 6.2 7 7.1 7.2 a 8.1 8.2 9 9.1 9.2 SOMMAIRE OBJET DOMAINE DAPPLICATION REFCRENCES DcFINITIONS ET SYMBOLES Definitions . Symboles CONDITIONS DE MESURAGE . Rayon de courbure des billes et des touches de palpeur Appuis des pieces ou des references de mesurage Appuis des niveaux et des miroirs des

7、autocollimateurs Materialisations par replique MESURAGE DES ECARTS DE RECTITUDE SPECIFI6S DANS UN PLAN . Mesurages directs Mesurages indirects MESURAGE DES ECARTS DE RECTITUDE SPECIFIES DANS LESPACE Zone de tolerance : parallelepipbde . Zone de tolerance : cylindre MESURAGE DES ECARTS DE RECTITUDE D

8、UNE TRAJECTOIRE . Introduction . Methodes EXPLOITATION DES RESULTATS . Traitements preliminaires Traitements des resultats ANNEXE A . Exemple numerique danalyse des releves decarts de rectitude . ANNEXE B . Choix dune methode , Page 3 3 3 3 3 4 4 4 5 5 5 5 6 8 9 9 10 11 11 12 12 12 13 14 16 . COPYRI

9、GHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNL NF ELO-LO1 88 m 1012372 008b403 752 m NF E 10-1 O1 0 1 OBJET La prsente norme expose les mthodes de mesurage des carts de rectitude. Elle donne galement des indications sur lexploitation des rsultats. Nont

10、t considres dans la presente norme que les methodes permettant dobtenir un resultat quantitatif de mesurage, sans retenir les mthodes dapprciation qualitative de la rectitude (exemples : rgle h filament, calibres de rectitude, etc.). De mme nont t prises en compte que les mthodes dapplication couran

11、te faisant intervenir des matriels normalement rpandus. 2 DOMAINE DAPPLICATION La prsente norme sapplique : - au mesurage, interieur et extrieur, des cartsde rectitude de pices, quellesque soient leursdimensions et les tolerances spcifi6es, - au mesurage des carts de rectitude daxes de dplacement, q

12、uelles que soient leurs amplitudes et les m tolrances spcifiees. En annexe B figure un tableau rcapitulatif prcisant les limites de ces paramtres en fonction de la mthode utilise. 3 REFERENCES NF E 04-552 Dessins techniques - Tolrancement gomtrique - Gbneralits, definitions, symboles, indications su

13、r les dessins. NF E 04-560 Dessins techniques - Cotation et tolrancement - Vocabulaire. NF E 10-100 Mthodes de mesurage dimensionnel - Premire partie : Gnralits. E 1 1-000 Instruments de mesurage dimensionnel - Classification - Inventaire. NF X 07-001 Vocabulaire international des termes fondamentau

14、x et gnraux de mtrologie. 4.1 Dhfinitions La rectitude est, par dfinition, la qualit de ce qui est droit. Elle caracterise une ligne (arte, axe ou ligne dune surface) mais elle ne suffit pas B caractriser une surface dans son ensemble. Tolerance de rectitude (suivant NF E 04-560) : Dimension maximal

15、e admissible de la zone de tolerance dans laquelle doit se situer la ligne considre. Suivant la spcification du dessin, la zone de tolrance peut tre limitee : - par deux droites parallles, projetes sur un plan, la tolrance correspond alors B la distance entre ces deux - par un paralllpipde, la tolra

16、nce correspond alors B la section de ce paralllpipde, - par un cylindre, la tolrance correspond alors au diamtre de ce cylindre. droites, COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling Services4.2 Symboles Pour les besoins de la presente norme, les symboles su

17、ivants ont kt6 utilisks il y a lieu dutiliser un produit Bvitant le collage et de prendre toute precaution, lors de Ienlhement de la replique, pour quil ny ait pas de modification de sa forme. qualites suivantes : II y a lieu de noter que dans le cas dutilisation de rplique, le rsultat obtenu ne ser

18、a quune approche du dfaut (risque de dformation, inversion du profil, .). 6 MESURAGE DES ECARTS DE RECTITUDE SPECIFIES DANS UN PLAN COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNL NF ELO-101 BB 1012372 008b40b 461 NF E 10-1 O1 -6- 6.1 Mesurages dir

19、ects (karts exprimes directement en unites de longueur) Mthodes de mesurage 6.1 .I R6frence de mesurage : fil tendu b Relever les distances r6f6rence - piece par interposition de cales, piges ou billes. b) par appareils mesureurs RBgle ou cylindre 3 o Marbre Figure 4.a Figure 4.b Positionner, selon

20、le cas : - la regle ou le cylindre parallelement B la surface de la piece en appui - la piece et le socle du comparateur en appui sur un marbre. Relever les indications du comparateur le long de la ligne ou generatrice. sur deux points ; Remarques Quelle que soit la direction de laxe de ten- sion, l

21、es Bcarts de rectitude doivent tre mesures dans un plan horizontal conte- nant laxe de tension. Methode B utiliser pour des pieces de lon- Jueur superieure B 2 m. Utiliser un fil (genre corde B piano) de dia- metre inferieur B 0.3 mm. Dans le cas o le fil est tendu sur des pou- lies, celles-ci ne do

22、ivent pas avoir un dia- metre inferieur B 100 mm. hiter de reutiliser le fil qui a pu subir des j6teriorations lors des manipulations. 1 - Mdthodes decrites B la figure 3.a : - Les deux points dappui sont ceux utilises pour contrler la recti- tude de la regle ou du cylindre. - Methodes utilisables a

23、vec une regle ou un cylindre non btalon- n6s mais en procedant par retour- nement. 2 - Methode decrite B la figure 4.b : - Le socle du comparateur doit tre en appui sur la r6f6rence. - Le deplacement rectiligne peut tre applique soit au compara- teur, soit B la piece. 3 - Voir chapitre 5 *Conditions

24、 de mesuragep. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNL NF ELO-101 88 L012372 0086407 3T8 m -7- NF E 10-101 Methodes de mesurage 6.1.3 Reference de mesurage : glissibre B deplacement rectiligne - 1_1 Figure 5.a Figure 5.b Positionner, selon

25、le cas : - la piece sur la glissi8re. le comparateur - le comparateur sur la glissire, la piece - un interfdrometre B comptage de fran- ges avec option rectitude ; - un niveau optique (mesurage dans un plan horizontal) ; - un plomb optique (mesurage dans un plan vertical) ; - un theodolite utilise e

26、n lunette dali- gnement. II y a lieu de prendre des prBcautions pour Bviter les perturbations locales de lair ambiant le long du faisceau optique. MBthode applicable pour de faibles Bcarts (de lordre de quelques franges dinterf6- rence) et pour des pieces de petitesdimen- sions. MBthode utilisable a

27、vec un mesureur inter- fbrentiel. Lutilisation dune source monochromati- que permet : - damBliorer la visibilitB des franges ; - daugmenter Ibtendue de mesurage. I COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFN1 NF ELO-101 88 D 1012372 0086408 234

28、NF E 10-1 O1 -8- 6.2 Mesurages indirects (karts exprimes en unites de longueur aprbs transformation) Mgthodes de mesurage 6.2.1 Niveaux Niveau H 10 = I1 = 12 = 13 = I I = distance entre les 2 appuis Figure 8 Placer le niveau B la position origine (O) de la ligne ou g6neratrice. et le regler au zero

29、ou relever lindication. D6placer successivement le niveau du pas(1)judicieusement choisi le long de la ligne ou generatrice. Relever les indications du niveau B chaque position. 6.2.2 Autocollimateur Autocollimateur Miroir “_ a . . . . . . . . ._ . _ . . . . t. . t . .,. ._. , . . . . . . . . . . .

30、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .,., . . . . . . .o.: : . . . . . . . t . . . . . . . . . . . . _ . I = distance entre les 2 appuis Figure 9 Positionner Iequipement de mesure sur la pihce. Faire Iautocollimation sur la position origine (O) du miroir et deplace

31、r successivement le miroir du pas (I) judicieusement choisi le long de la ligne ou gheratrice. Relever les indications de Iautocollimateur. Remarques Methode utilisable avec un niveau B bulle, un niveau electronique ou un clinombtre. II y a lieu de prendre des precautions pour hiter les perturbation

32、s locales de lair ambiant le long du trajet optique. Methode utilisable avec un interferombtre B comptage de franges avec option angle. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFNL NF ELO-LO1 88 m 1012372 008b409 170 -9- NF E 10-10 1 0 7 MESURAG

33、E DES ECARTS DE RECTITUDE SPECIFIES DANS LESPACE 7.1 Zone de tolhance : paralldl6pip - la cible est solidaire de la partie mobile de la glissihre. Remarques Pour une trajectoire horizontale, cette methode nest applicableque pour le mesu- rage des carts de rectitude dans un plan horizontal et il y a

34、lieu dutiliser une autre methode pour le contrle dans le plan ver- tical. Les plans peuvent tre des marbres ou des verres plans (dans le cas de petites trajec- toires). 9 EXPLOITATION DES RESULTATS 9.1 Traitements prBliminaires 9.1 .I fkarts exprimes en variations de longueurs Lesrnthodes6.1.1;6.1.2

35、;6.1.3;6.1.4;6.1.5;7.1.1;7.2.1;8.2.1;8.2.2et8.2.3donnentlescartsde rectitude, par rapport B la reference de mesurage consid6r6e, cette distance est 16cart de rectitude. La determination de la distance des points extrmes b la droite des moindres carres donne une bonne approximation par excbs de cet B

36、cart. 9.2.2 Rectitude sp6cifi6e dans un parall6l6pip le double de l&art maximal par rapport h cette droite donne par exces le diametre du cylindre enveloppe. Remarque : si la valeur ainsi determinee est lhghrernent superieure B la tolerance sp6cifiee, une methode par iteration (en ne conservant que

37、les points proches de lenveloppe cylindrique precedemment obtenue) permet dapprocher au mieux 16cart reel. 9.2.3.2 MBthode par releves de circularit& Le calcul est effectue comme en 9.2.3.1 b partir des coordonnees polaires des centres de chaque section. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De Norm

38、alisationLicensed by Information Handling ServicesNF E 10-101 AFNL NF ELO-LO1 88 LOL2372 008b414 538 - 14 - ANNEXE A (fait partie integrante du corps de la norme) EXEMPLE NUMCRIQUE DANALYSE DES RELEVES DECARTS DE RECTITUDE A.l Rectitude sp6cifi6e dans un plan A. 1 .I Trac6 des valeurs num6riques tca

39、rts (en Pm) A +4 - Limite superieure V I xx Droite des moindres carres X X QI -2 - X X x “ -4 - Limite inferieure li A. 1.2 Calcul de l&art de rectitude A.1.2.1. Mdthode graphique Rechercher par approches successives les deux droites enveloppes paralleles entre lesquelles la distance est la plus fai

40、ble. Dans le cas du paragraphe A.l.l les deux droites repondant B cette condition sont les limites tracees sur le graphique. L&art de rectitude est dans ce cas : e = 7,5 pm A.1.2.2 Mbthode numerique approchde Cette methode consiste B determiner la droite des moindres carres telle que les karts ei so

41、ient consid& comme admettant une incertitude. Rappel : soit la droite ideale e=ax+b do les estimateurs de a et b Xiei - nx e “ i=l n L i=l b= -ax a l COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling Services- 15 - Dans le cas du paragraphe A.l.l les estimateurs

42、de a et b sont : 8 = - 4,2 X1 O-6 b= + 1,9 X10-3 mm NF E 10-101 Les distances extrmes des karts mesures par rapport B la droite des moindres carres sont : xi = 750 mm, emax (+) = + 0,003 25 mm xi = 600 mm, emax (-) = - 0,004 38 mm Lcart de rectitude obtenu pour cette methode numerique est donc : e =

43、 7,63pm La methode numerique de traitement des mesures B partir de la droite des moindres carres donne bien, dans ce cas, une approche par exces de lkart de rectitude. A.2 Rectitude sp6cifi6e dans un cylindre A.2.1 Mdthode graphique approch6e La projection des points de mesure sur un plan z = Cte pe

44、rmet de determiner un kcart de rectitude dans un cylindre de diametre = 10pm. A.2.2 MBthode num6rique Le calcul numerique applique aux valeurs (xi, yi, zi) representees sur le graphique donne : - pour une premiere iteration, un diamhtre de cylindre 0 = 9,4pm. - pour une deuxieme iteration qui ne ret

45、ient que les points significatifs, un diamhtre de cvhmq9.4um. COPYRIGHT AFNOR Association Francaise De NormalisationLicensed by Information Handling ServicesAFN1 NF ELO-101 88 H 1012372 008b41b 300 H NF E 10-101 - 16 - ANNEXE B (ne fait pas partie integrante du corps de la norme) CHOIX DUNE METHODE

46、Le choix dune methode de mesurage est fonction des dimensions de la piece B contrler et des tolerances specifiees. Par ailleurs, une methode donnee peut ne pas Qtre applicable B un mesurage interieur ou, si elle lest, peut presenter des restrictions dutilisation. Le tableau ci-dessous presente lince

47、rtitude minimale de la methode utilisee et les dimensions limites courantes de Iblment h contrler, en precisant les restrictions 6ventuelles(en particulier pour les mesurages interieurs). Les caracteristiques des deux limites &ant totalement independantes, il ne faut pas rechercher de liaisons entre

48、 elles. MBthodes Incertitude minimale Dimension limite courante de la de IBlBment contrbler 6.1.1 Fil tendu 12000 t= 10 Mesures mat6rialisees t-1 6.1.2 lG1000 I I Appareils mesureurs IQ1500 tl 6.1.3 Glissibre I tl I lGl5O0 6.1.4 Faisceau optique t-1 Plusieurs dizaines de metres selon lappareil utili

49、se 6.1 .S Verre plan I G 300 t 6 0.1 6.2.1 Niveau I 2 200 tl 6.2.2 Autocollimateur 100QIQ20000 tl Observations Mesurage interieur limit6 par les dimensions de linstrument et de la reference Mesurage interieur limite par les dimensions du palpeur (de lordre de 2 mm pour des dis- tances reduites) Mesurage interieur limite par les dimensions de la cible, du reflecteur ou du detecteur Mesurage interieur de