NF E11-305-1988 Angle measuring instruments Material measure 《角度测量仪表 实物量具》.pdf

1、AFNl NF Ell-305 88 m LOl2372 008b2V TL m ISSN 0335-3931 NF E 11-305 Juillet 1988 Instruments de mesurage des angles Mesures matrialises E : Angle measuring instruments - Material measure D : Winkelmepgerte - Mapverkrperung Norme franaise homologue par dcision du Directeur Gnral de Iafnor le 5 juin 1

2、988 pour prendre effet le 5 juillet 1988. Remplace ia norme exprimentale de mme indice doctobre 1985. correspondance A ia date de publication de la prsente norme, il ny a pas de travaux internatio- naux traitant du mme sujet. analyse Dans la srie de normes relatives aux instruments de mesurage des a

3、ngles, ia prsente norme fixe les spcifications des mesures matrialises qui permettent de raccorder les appareils mesureurs lunit dangle. Thsaurus International Technique : mtrologie, instrument de mesure, instru- ment de mesure dangle, talonnage, mesure talon. descripteurs mod if ica t i ons Par rap

4、port la prcdente dition, changement de statut. correct ions dite et diffuse par lassociation franaisede normalisation (afnor), tour europe cedex 7 92080 paris la dfense - tl. : (1)42 91 55 55 a afnor 1988 afnor 1988 ler tirage 88-07 AFNL NF ELL-305 88 LO12372 008b925 928 Instruments de mesurage des

5、angles NF E 11-305 Mesures ma t ria I ises Juillet 1988 1 2 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 4 4.1 4.2 4.3 4.4 5 5.1 5.2 5.3 5.4 6 6.1 6.2 6.3 6.4 7 1 SOMMAIRE OBJET ET DOMAINE DAPPLICATION REFERENCES DEFINITIONS Polygone talon dangle Effet pyra mida1 Polygone irrgulier Plateau indexage Cale dangle . Prism

6、e dviation constante POLYGONES ETALONS DANGLE Caractristiques de fabrication Caractristiques fonctionnelles Mthodes de contrle Prcautions et recommandations demploi . PLATEAUX A INDEXAGE . Caractristiques de fabrication Caractristiques fonctionnelles Mthodes de contrle Prcautions demploi . Caractris

7、tiques de fabrication Caractristiques fonctionnelles Mthodes de contrle Prcautions demploi . PRISMES A DEVIATION CONSTANTE CALES DANGLE OBJET ET DOMAINE DAPPLICATION Page 2 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 7 9 9 9 10 La prsente norme concerne les mesures matrialises utilises comme talons dangle

8、 . Aprs avoir dfini les diffrents types de mesures matrialises. elle fixe les principales caractristiques fonctionnelles des : - polygones talons dangle. - plateaux indexage. - cales dangle. - prismes dviation constante. et prcise le cas chant les mthodes de contrle utiliser . . a . e AFNI NF ELL-30

9、5 8 m LO12372 0086926 8b4 m -3- NFE11-305 0 2 REFERENCES NF E 10-102 NF E 11 -300 NF E 1 1-303 Mthodes de mesurage dimensionnel - Troisime partie : carts de planit Instruments de mesurage des angles - Gnralits. Instruments de mesurage des angles - Autocollimateurs. 3 DEFINITIONS 3.1 Polygone talon d

10、angle Prisme droit (1 ) section polygonale rgulire, appel communment spolygonen, qui matrialise des valeurs angulaires en nombre entier de degrs, en fonction du nombre de faces. II est utilis comme talon de rfrence pour ltalonnage des cercles diviss, employs dans les diviseurs optiques ou mcaniques,

11、 dans les goniomtres, thodolites et codeurs. Figure 1 3.2 Effet pyramidal Dfaut de perpendicularit des faces dun polygone par rapport un plan de rfrence : - soit la face dappui du polygone, - soit un plan moyen (plan par rapport auquel lescartsangulairesdes normales aux facessont minimaux). a Figure

12、 2 (1) Au sens gomtrique du terme. AFNl NF Ell-305 88 W 3032372 0086927 7T0 NF E 11 -305 -4- 3.3 Polygone irrgulier Prisme droit section polygonale irrgulire, qui matrialise un certain nombre de valeurs angulaires, rpondant des besoins spcifiques. II est utilis comme talon de rfrence au mme titre qu

13、un polygone(te1 que dfini en 3.1). 3.4 Plateau indexage Dispositif permettant de gnrer des positions angulaires par valeurs discrtes. Associ un autocollimateur, il permet ltalonnage de tous les talons dangle. 3.5 Cale dangle Etalon prsentant un angle donn entre deux faces de mesurage planes et polie

14、s. Un jeu de cales dangle est constitu dun certain nombre de cales ayant chacune des angles diffrents. II est possible dajouter ou de retrancher les angles et ainsi dobtenir des valeurs discrtes dangle, de quelques secondes 900. Elles permettent entre autres ltalonnage des barres et plateaux sinus.

15、3.6 Prisme dviation constante Ensemble optique constitu de deux faces rflchissantes formant entre elles un anglea et telles que, quel que soit langle du rayon incident, le rayon rflchi forme avec celui-ci un angle 2 CI (voir figure 3). Le prisme est utilis pour matrialiser cet angle 2 a. Note : les

16、prismes dviation constante sont souvent appels upentaprismes. ou, lorsque langle 2 a est de 900, uquerres optiques Figure 3 4 POLYGONES ETALONS DANGLE 4.1 Caractristiques de fathcation 4.1 .I Description Les polygones sont constitus de faces rflchissantes qui doivent tre repres individuellement : le

17、ur nombre de faces est gnralement compris entre 3 et 72. Les polygones les plus usuels prsentent 4,5,8,12, 24 ou 36 faces. Ils sont soit monobloc, soit constitus dun ensemble de miroirs plans monts individuellement sur la priphrie dun polydre. Les faces sont de forme sensiblement carre. Ils doivent

18、tous disposer dun systme permettant le bridage sans provoquer de dformation prjudiciable la prcision (exemple : alsage, flasque, socle, etc.). 4.1.2 Dimensions Les polygones nexcdent gnralement pas 200 mm de diamtre et leur paisseur varie de 25 mm 60 mm. AFNL NF ELL-305 88 m LOL2372 0086928 637 m -5

19、- NFE 11-305 4.1.3 Matriau Les polygones peuvent tre raliss en verre, en silice, en vitro-cramique ou en acier avec ou sans dpt rf Ic hissant. 4.2 Caractristiques fonctionnelles 4.2.1 Erreur admissible sur langle Elle varie gnralement de 1 “ 5“. Note : lcart par rapport la valeur nominale de langle

20、importe peu dans la mesure O il est dtermin par talonnage. Pour dterminer cet cart avec une incertitude de rnesurage minimale, il faut que les dfauts de planit des faces et deffet pyramidal soient dans les limites dfinies ci-dessous. 4.2.2 Dfaut de planit Le dfaut de planit des faces ne doit pas exc

21、der, pour la longueur donde de la raie verte du mercure (A = 0,546pm) O A - pour les polygones de prcision sur langle 1 “ 20 A - 10 pour les polygones de prcision sur langle 5“ 4.2.3 Effet pyramidal Ce dfaut ne doit pas excder 5“ sur chaque face. 4.3 Mthodes de contrle 4.3.1 Planit des faces Elle es

22、t contrle laide dun mesureur interfrentiel de planit (voir norme NF E 10-102). 4.3.2 Effet pyramidal II peut tre contrl par autocollimation soit par rapport la face dappui de rfrence, soit pas rapport un plan moyen. 4.3.3 Valeurs angulaires Elles peuvent tre contrles : - soit Iaidedun autocollimateu

23、r par comparaison un polygonetalon dequalit suprieure, un plateau indexage ou un goniomtre, - soit par interfromtrie, - soit par la mthode des deux autocollimateurs. Par ces mthodes, on dtermine les angles au centre, ce qui permet de recalculer les angles entre les faces. 4.4 Prcautions et recommand

24、ations demploi Lutilisation dun polygone talon dangle exige gnralement les prcautions suivantes : - ne pas poser les doigts sur les faces mesurantes afin dviter leur pollution ; - conserver ltalon dans un local ambiance contrle labri des poussires ; o I AFNl NF Ell-305 88 D 1012372 0086929 573 D NF

25、E 11 -305 -6- - laisser un temps de stabilisation avant deffectuer les mesurages ; - lors du bridage de ltalon, sassurer de ne pas engendrer defforts susceptiblesde modifier les caractris- tiques mtrologiques ; - avant les mesurages, dgauchir les polygones nayant pas de face dappui de rfrence ; - pe

26、ndant les mesurages, viser si possible le centre des faces mesurantes ; - il convient de noter que la dimension du faisceau lumineux utilis peut influer sur le rsultat de la mesure. 5 PLATEAUX A INDEXAGE 5.1 Caractristiques de fabrication 5.1.1 Description et principe Les plateaux indexage sont cons

27、titus de deux plateaux circulaires de mme diamtre et de mme nombre de .dents. qui, en sengrenant, se positionnent en empchant toutes rotations ou autres mouvements. Le passage dune position angulaire 3 une autre seffectue par dgagement puis rotation du plateau suprieur. Suivant le type, le plateau i

28、ndexage peut tre utilis : - avec laxe de rotation seulement vertical, - avec laxe de rotation vertical ou horizontal, Dans ce dernier cas, lappareil doit tre quip dun dispositif de blocage du plateau suprieur, conu tel quil nengendre pas de contraintes prjudiciables la prcision. Le plateau suprieur

29、est muni de trous tarauds et ventuellement de rainures. La charge maximale admissible (pour un plateau utilis avec laxe vertical) ou le moment maximal admissible (pour un plateau utilis avec laxe horizontal) doivent tre indiqus par le fabricant. 5.1.2 Dimensions Les diamtres des plateaux sont gnrale

30、ment compris entre 200 mm et 500 mrn. II existe des plateaux 360 positions sur un tour, ce qui correspond un incrment de 1 degr dangle et, compte tenu des limites technologiques actuelles, il est possible de gnrer jusqu 1 440 positions sur un tour, ce qui correspond un incrment de 15 minutes dangle.

31、 5.2 Caractristiques fonctionnelles 5.2.1 Justesse des plateaux indexage Lerreur de justesse des plateaux indexage ne doit pas tre suprieure f 0,2“. 5.2.2 Lerreur de fidlit des plateaux indexage ne doit pas tre suprieure f 0,3“. Fidlit des plateaux indexage 5.2.3 Le dfaut de planit doit tre infrieur

32、 2pm pour 1 O0 mm de diamtre et tre de nature concave. 5.2.4 Perpendicularit de la face du plateau suprieur par rapport laxe de rotation Le dfaut de perpendicularit ne doit pas excder 5“. Planit de la face du plateau suprieur 2 AFNl NF Ell-305 88 LO12372 0086730 295 -7- NF E 11-305 5.3 Mthodes de co

33、ntrle 5.3.1 Compte tenu de la conception, il peut tre suffisant de contrler lexactitude de quelques positions angulaires pour valuer la justesse du plateau pour lensemble de ses positions, mais en choisissant un nombre dincrments diffrents pour mettre en vidence dventuelles erreurs cycliques. La jus

34、tesse peut tre contrle : - soit en utilisant un dispositif de mesure angulaire par interfromtrie, - soit en comparant deux plateaux, laide dune mthode similaire 21 celle des deux autocollimateurs. Ce contrle doit tre effectu la fois vide et en charge suivant les diffrents axes dutilisation. Justesse

35、 des plateaux indexage 5.3.2 Elle peut tre contrle laide des mmes dispositifs que ceux utiliss pour le contrle de la justesse et avec la mme procdure, en effectuant dix mesurages en trois positions ingalement rparties. Fidlit des plateaux indexage 0 5.3.3 Planit de la face du plateau suprieur Elle p

36、eut tre contrle laide de lune des mthodes dfinies dans la norme NF E 10-102. 5.3.4 Suivant la prcision recherche, elle peut tre contrle laide dun cylindre dquerrage, dun niveau, dune lame faces parallles comportant une base perpendiculaire aux faces, ou dun prisme dviation constante. Perpendicularit

37、 de la face du plateau suprieur par rapport laxe de rotation 5.4 Prcautions demploi Lutilisation dun plateau indexage exige gnralement les prcautions suivantes : - ne pas faire tourner le plateau suprieur lorsquon le translate pour lengrener ; - conserver le plateau dans un local ambiance contrle la

38、bri des chocs et des poussires ; - laisser un temps de stabilisation avant deffectuer les mesurages ; - positionner les pices lourdes le plus prs possible du centre ; - dgauchir les faces de la pice contrler par rapport laxe de rotation ; - sassurer que le serrage des pices sur le plateau suprieur e

39、t le blocage des deux plateaux ne gnrent pas de contraintes susceptibles de modifier les caractristiques mtrologiques. 6 CALES DANGLE 6.1 Caractristiques de fabrication 6.1.1 Description Face mesurante Figure 4 Les faces mesurantes doivent avoir une qualit de surface assurant parfaitement leur propr

40、it dadhrence et ne comportant aucun dfaut superficiel de nature gner ces proprits ou influencer les conditions de mesurage. NF E 11 -305 -8- Une au moins des faces latrales doit tre plane et les faces mesurantes doivent tre perpendiculaires celle-ci (de prfrence celle oppose la face grave). 6.1.2 Ma

41、triau Les cales dangle doivent tre excutes en un acier rsistant lusure, susceptible de recevoir le fini superficiel permettant dassurer les proprits dadhrence et garantissant, par nature ou par un traitement convenable, leur stabilit gomtrique. La duret superficielle des faces mesurantes ne doit pas

42、 tre infrieure 800 HV 30. 6.1.3 Marquage Chaque cale dangle doit porter, inscrits de faon lisible et permanente : - le nom ou la marque du fabricant, - la valeur nominale de langle, - le sens de langle, - un numro didentification. 6.1.4 Dimensions Les faces mesurantes doivent avoir : - une longueur

43、maximale de 100 mm, - une largeur minimale de 9 mm. 6.1.5 Combinaisons Compte tenu que les associations de cales dangle seffectuent par addition ou par soustraction des angles selon le sens, il est possible avec un faible nombre de cales de matrialiser des angles de quelques secondes 900 (par incrme

44、nt de 1 “, 3“, 5“ ou 10“ selon la composition du jeu). Exemple de combinaisons : matrialisation dun angle de 27O 28 40“ : (300 - 30) + (25 + 3 + 1 ) - (20“) = 27 28 40“ O c O a Figure 5 . _. , AFNL NF Ell-305 88 3032372 0086732 Ob8 NF E 11-305 -9- 6.2 Caractristiques fonctionnelles 6.2.1 Classes de

45、prcision Deux classes de prcision sont prvues en fonction de lerreur maximale admissible sur langle I Classe 1 1 “ Classe 2 3 * Une cale dangle appartient une classe donne si lerreur sur langle est au plus gale la valeur dfinissant la classe considre. 6.2.2 Planit des faces mesurantes Lcart de plani

46、t des faces mesurantes dune cale dangle ne doit pas excder 0,25 pm. 6.2.3 Lcart de planit de la (ou des)face(s) latrale(s) dune cale dangle ne doit pas excder 5pm et le dfaut doit tre de nature concave. Planit de la (ou des) face(s1 latrale(s) 6.2.4 Le dfaut de perpendicularit des faces mesurantes p

47、ar rapport 21 une face latrale ne doit pas excder 5“. Perpendicularit des faces mesurantes par rapport une face latrale 6.3 Mthodes de contrle 6.3.1 Erreur admissible sur langle Suivant la classe des cales dangle, lerreur admissible sur langle peut tre contrle : - par une mthode sinus, - par comparaison un plateau indexage, - laide dun goniomtre, - par interfromtrie. 6.3.2 Elle peut tre contrle laide dune mthode dfinie dans la norme NF E 10-102. Planit