Conception d'une jauge

Propriétés du matériau de jauge:

Le matériau des indicateurs de limite doit répondre à la plupart des exigences suivantes:

(i) Dureté optimale:

C'est la propriété principale et la plus importante du matériau de jauge. Il concerne la durabilité, la résistance à l'usure et aux dommages en cours d'utilisation.

(ii) Stabilité des dimensions:

Le matériau doit avoir une grande stabilité de dimensions pour préserver la taille et la forme.

(iii) bonne maniabilité:

Bonne maniabilité, en particulier dans les processus de fabrication tels que le meulage et le polissage, pour obtenir la précision requise.

(iv) Résistance à l'usure et à la corrosion:

Le matériau doit avoir une haute résistance à l'usure mécanique et à la corrosion.

(v) Faible coefficient d'expansion linéaire:

Le matériau doit avoir un faible coefficient de dilatation linéaire pour éviter la température et l'effet de chauffage.

(vi) Uniformité de structure:

La structure du matériau de la jauge doit être uniforme pour une meilleure précision.

Types de matériaux de jauge:

Il existe différents matériaux de jauge disponibles et la sélection dépend du nombre de facteurs tels que le coût du matériau, le degré de précision requis, la durée de vie et la durabilité de la jauge, les types de cycles de production, etc.

Certains matériaux sont discutés ici:

(i) L'acier allié à haute teneur en carbone est le matériau de jauge couramment utilisé en raison de sa dureté et de sa résistance à l'usure relativement élevés.

(ii) L'acier allié revêtu de Croine est utilisé pour des séries en grande série. La durabilité de ces jauges est de 10 à 12 fois supérieure à celle des jauges en acier allié à haute teneur en carbone sans nickelage. Un des avantages des éléments de jauge plaqués crome est que, en cas d’usure excessive, le coût de remplacement des pièces usées est faible.

(iii) Par souci d'économie, seules les pièces soumises à l'usure sont en acier allié trempé et les poignées en acier doux moins cher.

(iv) Pour un haut degré de précision, une production en série, une usure excessive, dans des gabarits plus grands, tout le corps est en acier doux et la surface de contact est déposée avec une couche de matériaux durs tels que du carbure cémenté, du carbure de tungstène, du stellite, etc.

Prise en compte de la conception des jauges limites:

(i) La conception d’une jauge devrait être telle que le temps nécessaire pour la positionner, l’engager et la désengager soit minimal.

(ii) Un pilote est prévu à l'avant du manomètre à tampon pour accélérer l'opération.

(iii) Une jauge doit être aussi légère que possible et ne doit pas être une source de fatigue pour l'utilisateur.

(iv) Une jauge conçue pour les trous borgnes doit être munie de rainures d’air d’évacuation facilitant l’échappement de l’air emprisonné.

(v) Une jauge devrait avoir une stabilité dimensionnelle pendant son utilisation. Il n'est pas affecté par la température et les conditions environnementales.

(vi) Une jauge doit résister à l'usure, soit en la cémentant, soit en utilisant des couches creuses au niveau des surfaces de contact.

(vii) Une jauge doit être conçue pour un coût global faible, avec toutes les propriétés requises.

Principe de Taylor de la conception de la jauge:

Le principe de Taylor de la conception de jauge donne deux déclarations qui sont discutées ici:

Déclaration 1:

La jauge «Go» doit toujours être conçue de manière à couvrir la condition de métal maximale (MMC), tandis qu'une jauge «NON-GO» couvre la condition de métal minimale (la moins) du métal (LMC) d'une caractéristique, qu'elle soit externe ou interne. .

Affirmation 2:

La jauge «Go» doit toujours être conçue de manière à couvrir autant de dimensions que possible en une seule opération, tandis que la jauge «NON-GO» ne couvre qu’une seule dimension.

Signifie qu'un manomètre à tampon devrait avoir une section circulaire complète et une longueur totale du trou à vérifier comme indiqué à la figure 1.62:

D'après les premières déclarations, prenons des exemples d'un roulement (trou) et d'un arbre dont les dimensions doivent être contrôlées.

Exemple 1: pour roulement (trou):

Limite supérieure du trou = 38, 70 mm Limite de remorquage du trou = 38, 00 mm

Limite de métal maximale du trou (limite inférieure du trou) = 38, 00 mm Dimension de la jauge «Go» devenue = 38, 00 mm Limite de perforation minimale du métal (limite supérieure du trou) = 38, 70 mm Dimension de la jauge «Non-Go» devenue = 38, 70 mm

Pour que le roulement (trou) soit dans une zone de 38, 00 mm², la jauge Go doit entrer et la jauge NOT-GO doit refuser de pénétrer. Si la jauge GO n'entre pas, la dimension du trou est plus petite et si la jauge NOT-GO entre également dans le trou, la dimension du trou est plus grande.

Exemple 2: Pour un puits:

Métal maximum et limite de l’arbre (limite haute de l’arbre) = 37, 98 mm La cote de jauge “GO” devient = 37, 98 mm Limite de métal minimale de la tige (limite basse de l’arbre) = 37, 96 mm

Pour que l'arbre soit à l'intérieur

Selon le deuxième énoncé, prenons un exemple de vérification d’un buisson (trou), comme indiqué dans la figure 1.63:

Exemple 3:

Si une jauge Go-plug de courte longueur est utilisée pour vérifier la bague incurvée, elle passera par toutes les courbes de la courbe de virage. Cela conduira à une mauvaise sélection du buisson incurvé.

D'autre part, une jauge GO-plug de longueur adéquate ne traversera pas un buisson courbé ou incurvé. Cela élimine la mauvaise sélection. La longueur de la jauge NOT-GO est maintenue inférieure à celle de la jauge GO.

Signification du principe de Taylor:

L'importance du principe de Taylor de conception des jauges pour:

(i) des trous circulaires,

ii) arbres circulaires,

(iii) Trous et trous non circulaires.

(i) Trous circulaires:

Selon le principe de Taylor, la jauge Go serait une jauge mâle ayant une longueur minimale égale à la longueur du trou ou à la longueur de l'engagement de la pièce associée, la valeur la plus petite étant retenue.

La jauge NOT-GO est une jauge à goupille permettant de vérifier la limite supérieure du trou (condition minimale en métal) sur tout diamètre, en tout point de la longueur du trou.

Un peu de réflexion montrera que tourner la jauge de broche NOT-GO autour de l’axe du trou montrera tout défaut de géométrie, le cas échéant. Comme il peut accepter le trou ovale le long d'un axe mais le rejettera le long d'un autre axe.

Cette jauge à goupille NOT-GO est capable de rejeter le trou non circulaire (ovale), comme illustré à la Fig. 1.64:

ii) arbres circulaires:

Selon le principe de Taylor, le calibre GO serait un calibre de bague ayant une longueur minimale égale à la longueur de la tige ou à la longueur de l'engagement de la pièce associée, la valeur la plus petite étant retenue.

La jauge NOT-GO se présentera sous la forme d'une jauge à déclic ou d'une jauge d'écart, de sorte qu'elle puisse rejeter l'arbre non circulaire, comme indiqué sur la figure 1.65:

(iii) Trous et arbres non circulaires:

Selon le principe de Taylor (pour le contrôle des trous et des arbres non circulaires), la jauge GO serait bien entendu de forme complète, correspondant à l'état de métal maximal de la pièce.

D'autre part, une jauge NOT-GO séparée est utilisée pour chaque dimension, correspondant à l'état métallique minimum de la pièce, comme indiqué sur la figure 1.66:

Tolérance de jauge limite:

Les jauges limites, comme tout travail, nécessitent une tolérance de fabrication, et la taille théorique de la jauge est déterminée par le principe de conception de la jauge de lalylor.

Logiquement, la tolérance de fabrication (tolérance de jauge) doit être aussi faible que possible, de sorte qu'une grande partie de la tolérance de travail reste disponible pour la fabrication d'un composant. Cependant, cela augmente le coût de la jauge.

Il n'y a pas de règle universellement acceptée pour le montant de la tolérance de jauge, mais elle est décidée sur la base de la tolérance de travail.

Cependant, la règle des 10% est appliquée pour trouver la quantité de tolérance de jauge. Selon cette règle; les jauges limites sont rendues 10 fois plus précises que la tolérance qu'elles sont censées contrôler. Cela signifie que la tolérance sur chaque jauge, que ce soit GO ou NOT-Go, est de 1/10 de la tolérance de travail. Par exemple, si la tolérance de travail est de 100 unités, la tolérance de la jauge de fabrication deviendra 10 unités.

Les jauges ayant une tolérance de 10% de la tolérance de travail sont appelées «jauges de travail» et sont utilisées par l'opérateur pour contrôler les dimensions au niveau de l'atelier.

La «jauge d'inspection» a une tolérance de jauge de seulement 5% de la tolérance de travail. La "jauge principale" a une tolérance de jauge de 10% de la tolérance de jauge de travail.

Allocation de la tolérance de jauge:

Deux systèmes de base sont utilisés pour attribuer une tolérance de jauge autour de la taille nominale.

Ceux-ci sont discutés ci-dessous:

i) Système unilatéral:

Dans le système unilatéral, la zone de tolérance de calibre se situe entièrement dans la zone de tolérance de travail, comme indiqué à la Fig. 1.67. En raison de ce travail, la zone de tolérance disponible n'est que de 80%. Ce système est principalement utilisé dans les industries. Ce système garantit que chaque composant accepté sera situé dans la zone de tolérance de travail.

Exemple 4:

Donc,

Limite haute de roulement = 30.02 mm

Limite inférieure de roulement = 29, 98 mm

Tolérance de travail totale = 0.04 mm

ii) Système bilatéral:

Dans le système bilatéral, les zones de tolérance de jauge sont divisées en deux par la zone de tolérance de travail, comme indiqué à la Fig. 1.67. Les inconvénients de ce système sont que les composants situés dans les limites de fonctionnement peuvent être rejetés et les composants situés en dehors des limites de fonctionnement peuvent être acceptés. Mais le pourcentage de ces composants est inférieur.

Dans l'exemple ci-dessus:

Indemnité d'usure:

Les surfaces de mesure des jauges, bien durcies et rodées, s'usent avec le temps où elles sont utilisées. La jauge «GO» s'use plus que la jauge «NOT-GO», car elle frotte contre la surface à jauger lorsqu'elle pénètre dans un trou. Dans cet état, ils perdent leur taille initiale et deviennent inutiles.

Par conséquent, pour surmonter cette difficulté, une tolérance spéciale en métal, appelée tolérance d’usure, est ajoutée au diamètre nominal d’un calibre à bouchon et soustraite à celle d’un calibre à anneau. La tolérance d'usure est appliquée au diamètre de jauge nominal avant l'application de la tolérance de jauge.

L'indemnité d'usure doit être aussi faible que possible. L'indemnité d'usure correspond généralement à 5% de la tolérance au travail. Cette limite d'usure est généralement appliquée uniquement à la «jauge GO».

Dans l'exemple ci-dessus (dans le système unilatéral):

Allocation d'usure = 5% de l'indemnité de travail = 0, 002 mm

Taille nominale de Go-plug-gauge = 29.98 + 0.002 = 29.982 mm