Jaugeage des canons à nombre de rayures impair

Bonjour
Jaugeage canons à 3, 5 , 7 rayures

La question est soulevée de temps à autre : « Comment mesurer le diamètre extérieur d’un lopin passé dans un canon à nombre impair de rayures ? « et a, au fil des temps , reçu diverses réponses.
Une méthode est décrite dans la regrettée revue belge AMI , numéro de Février 1982 ; elle traite le cas de cinq rayures.
Si on examine bien l’exposé, on voit que cela conduit à des manipulations délicates en plus d’exiger un matériel à construire pour l’opération.
En d’autres termes, la démonstration –techniquement exacte – est à la fois brillante et, tout au moins à mon sens, sans grand avenir sur le terrain.
J’en ai repris le principe de base, bien connu d’ailleurs en matière de mesure de diamètres puisqu’il s’agit de l’utilisation d’un Vé de mécanicien, et fait quelques essais dont j’ai tiré :
- la note PDF attachée à ce post
- un exposé plus général mais trop volumineux pour être joint.

Si le sujet retenait l’attention, je m’efforcerais de passer la note mais je dois dire que la préparation des messages avec photos incluses au milieu du texte me donne infiniment plus de soucis que la rédaction de celui-ci.

En conclusion abrégée sur ce principe des mesures de diamètres de l’ordre de 10 mm en utilisant un Vé, il ne faut pas se faire d’illusions et la précision la plus grande à espérer s’exprimera plutôt en 1/1000 de pouce qu’en 1/100 mm (1/100 ‘’ = 2.54/100 mm) et à condition que l’opérateur soit adroit et bien équipé.

Le sujet m'intéresse mais je n'ai pas de meilleure solution. Et encore, quand je fais ce genre de choses je trace et vérifie plusieurs fois un schéma, pour être sûr de ne pas me planter !
Il m'arrive aussi de mesurer directement, lorsque le rapport de largeur plats / rayures permet de placer le palmer sur le bord de 2 plats opposés, ce qui donne le "Ø sur plats". Ensuite, entre 1 rayure et le plat opposé, "Ø sur plats + profondeur rayure". D'où l'on déduit la profondeur de rayure, à additionner en double au Ø sur plats.
Méthode donnant satisfaction pour obtenir une valeur ... cumulant les erreurs de 2 mesures !
Sur du plomb, je n'ai d'ailleurs jamais réussi à obtenir des mesures bien convaincantes, quelle que soit la méthode. Sur un moulage au soufre c'est plus net ... pour mesurer le Ø du soufre !
Sinon, je peux délirer sur un montage à V, mais muni d'un comparateur. Une fois relevé le Ø donné par le plomb, on introduit à la place une pige conique étalonnée, et l'on regarde de combien il faut l'enfoncer pour obtenir la même valeur...

Complément, une autre manière de faire.

BRX a écrit:Complément, une autre manière de faire.

Cette manière de faire est exactement la même que la première méthode exposée. La formule de calcul n'est valable que pour le vé de la figure...
J'avais ce document dans mes archives mais je ne l'ai pas posté ne voulant pas faire un doublon.

Comme il faut parfois faire simple avant de faire compliqué, il est possible de mesurer directement le diamètre à fond de rayures si les dites rayures sont très larges.

Voici un croquis que j'ai ressorti de la documentation de mon Snider. La dimension en vert est le diamètre à fond de rayures :

Bonsoir
Je me permettrai un petit commentaire sur ce qui suit:

" Cette manière de faire est exactement la même que la première méthode exposée. La formule de calcul n'est valable que pour le vé de la figure...
J'avais ce document dans mes archives mais je ne l'ai pas posté ne voulant pas faire un doublon. "

Ce qui est identique est l'appui sur un Vé mais la méthode de mesure en utilisant deux piges de diamètres encadrant celui de la pièce me semble être quand même assez différente de celle proposée par AMI. Là, une règle de trois remplace la trigo mais on peut objecter qu'il faut avoir les piges ....
A préciser aussi que dans ce dernier cas, l'angle du Vé n'a aucune importance dans la mesure où 2 des 3 ou 5 empreintes de rayures ont un bon appui.

lolo577 a écrit:

Voici un croquis que j'ai ressorti de la documentation de mon Snider. La dimension en vert est le diamètre à fond de rayures :

Jusqu'à maintenant c'est la méthode que j'utilisais et je dois avouer qu'elle me suffisait.......car je n'avais encore jamais pris en compte la remarque de BRX. Zut, encore un souci de plus à gérer.....mais quand vais-je dormir

ce que j'ai déjà fait .avec succès:

à partir d'un scan à la meilleure définition possible(avec à coté une pige/repère-avec une mesure très précise- d’échelle )d'une carotte à une face bien plane et perpendiculaire à l'axe je peux faire une mesure quelque soit le nombre de rayures...

:rabbit 2:

Bonjour

N'ayant jamais pensé qu'on pouvait utiliser un scanner pour faire de la métrologie, je viens de faire un essai en scannant ensemble à 800 DPI deux rondelles de diamètre autour de 25 mm ( afin d'améliorer la lecture) .
A vrai dire, je ne vois pas trop comment exploiter efficacement les images pour faire des comparaisons de cotes qui se tiennent au degré de précision recherché.
Peut-on en savoir davantage sur la mise en oeuvre de méthode évoquée ?

" ce que j'ai déjà fait .avec succès:
à partir d'un scan à la meilleure définition possible(avec à coté une pige/repère-avec une mesure très précise- d’échelle )d'une carotte à une face bien plane et perpendiculaire à l'axe je peux faire une mesure quelque soit le nombre de rayures "

A priori, on cherche à mettre en évidence une différence de 2/100 mm ou 1/1000 '' sur une pièce de Ø 8 à 15 mm.
Pour revenir sur un point cité auparavant; il est certain que si les largeurs des rayures permettent d'appuyer les touches d'un palmer, tout est dit, fait et bien fait.

tu m'envoie sur ma messagerie(pas en MP) ce scan en qualité très fine(de preference en PDF),et je te renvoie la mesure.

sur le meme scan,la carotte et la pige(et sa mesure).

jusqu'à présent,je n'ai eu à le faire qu'avec des calibres de l'ordre de 10-11 mm..PN..

:rabbit 2:

BRX a écrit: ... N'ayant jamais pensé qu'on pouvait utiliser un scanner pour faire de la métrologie, je viens de faire un essai en scannant ensemble à 800 DPI deux rondelles de diamètre autour de 25 mm ( afin d'améliorer la lecture) .
A vrai dire, je ne vois pas trop comment exploiter efficacement les images pour faire des comparaisons de cotes qui se tiennent au degré de précision recherché. ...

Mouais... J'utilise parfois le scanner pour analyser des profils, comme récemment pour relever le profil de lèvre de mon Crimp Die pakistanais de 11-73 : un bout de papier carbone entre 2 languettes de papier, placé dans une fente du sertisseur - on donne un coup de levier à fond, et le carbone marque (avec plus ou moins de flou) la forme de lèvre, qu'il suffit de scanner (ou photographier) à côté d'un réglet au 1/2 mm. Puis, sur PhotoShop à l'échelle 1/1 (ou 100%), on compte les pixels.

Mais pour relever le diamètre d'un plomb forcé dans les rayures avec une précision à 2/100...
Si je ne me trompe, un pouce de 25.4 mm / 0.02 mm = 1270. En 1270 dpi (dot per inch, soit pixel par pouce) le pixel élémentaire représentera 2/100.
Mais c'est la "résolution maximale", pour être sûr il vaudra mieux scanner en 2400 dpi, voire 4800. Alors, certes pas mal de scanner actuels s'en targuent, mais c'est souvent une "résolution interpolée". Des scanners à "résolution optique" si élevée, ça existe ... mais pas chez moi.
Dans tous les cas, il vaut mieux placer (juste à côté) une pige connue, voire encadrer la pièce entre 4 piges, car la "dpicité" réelle n'est pas toujours si précise que le panneau de contrôle l'affiche (voire, sur pas mal de scanners 600 dpi "pas chers", une résolution optique de 600 dpi dans la bande centrale, et du 300 automatiquement interpolé à 600 sur les côtés). Ou bien une différence totale de 1/2 pixel dans la hauteur de page, entre les bords D et G, qui ne se révèle que quand on veut assembler "pile-poil" des tables de construction A2 scannées par petits bouts en A4...
Alors, on peut toujours relever sur l'écran des mesures précises ; mais sont-elles justes ?

BRX a écrit:Pour revenir sur un point cité auparavant; il est certain que si les largeurs des rayures permettent d'appuyer les touches d'un palmer, tout est dit, fait et bien fait.

C'est souvent le cas, tout de même ; du moins on arrive à s'en persuader. Mais s'il manque à peine de place le palmer n'est pas tout à fait au milieu, et la mesure est fausse. Alors il ne faut la prendre en compte que s'il y a visiblement du rab entre le bord les pointes de touche et la rayure voisine, ce qui est déjà moins fréquent.


Du coup, la méthode du V reste incontournable ; mais tout le monde n'a pas le V nécessaire (personnellement, quoique que pas tout à fait dépourvu d'outillage, je n'en ai pas qui convienne). Alors j'ai réfléchi à d'autres possibilités :
- divers trucs en V ou en angle de récup, c'est pas bien régulier en forme et angle,
- en tailler un à la lîme, c'est encore pire,
- il est plus facile de trouver un U, en sciant un tube rectifié dans la longueur, mais cela ne semble être d'aucune utilité pour cette mesure !

Par contre des piges cylindriques bien calibrées, c'est facile à trouver. Deux piges côte à côte, ça fait un V à branches arrondies. Mais à condition qu'elles soient bien parallèles, ce qui impose une plaque d'appui rectifiée ... Ou une troisième pige : 3 piges en faisceau (comme un trèfle), c'est toujours parallèle même si leur diamètre est différent. Serrées par un élastique à chaque bout (la soudure ça déforme), on a trois V, différents si les piges ont des tailles différentes.
Alors bien sûr, avec des appuis arrondis le calcul devient tortueux ; mais je ne doute pas que les formules de trigo permettent l'établissement d'une (longue) formule de calcul donnant directement le résultat souhaité à partir de 4 variables : mesure au palmer, Ø pige 1 du V, Ø pige 2 du V, Ø pige du dessous.

Si un matheux a envie de s'y coller, je peux monter la formule en mayonnaise pour qu'elle prenne sur un PC (ou Mac). En Java avec interface graphique c'est pas bien dur, mais pour l'adapter sur téléphone portable c'est pas gagné (la bibliothèque mathématique Java pour téléphones m'a paru bien pauvre, et je n'ai pas encore réussi à transférer sur téléphone un programme test - mais j'ai pas insisté). En Turbo-Pascal / DOS c'est plutôt moche mais bien plus facile ; par contre si ça marche encore sous Windows 98 et souvent XP, pour les Vista, 7 et 8 c'est moins certain (et sur Mac, nada).

Pour obtenir les cotes exactes d'un canon, les lingots de plomb forcés sont très bien mais avec un nombre de rayures impair la seule mesure directe possible est souvent la cote plats / creux (au palmer ou pied à coulisse). Sans l'aide d'un Vé de métrologie, on est coincé...

Disposant depuis peu d'un beau Vé à 90° et inclinaison réglable (fonction ici sans intérêt), j'ai pu réaliser un montage satisfaisant. En guise de marbre, une plaque d'acier "très plate" ; il faut bien s'en contenter. Pour la mesure, un comparateur, qui comme son nom l'indique ne fait que comparer : il faudra donc une pièce de référence. Le comparateur est fixe, avec support magnétique, tandis que le Vé peut se déplacer (ce qu'il faudra éviter lorsque le réglage sera fait).
Car il faut d'abord effectuer quelques réglages (procédure reportée en fin de message car dépendante des accessoires utilisés).


Selon son diamètre réel, un cylindre ou une empreinte se calent plus ou moins haut dans le Vé. Le principe est de zéroter le comparateur sur une pige connue, et de relever la différence avec l'empreinte en plomb posée de façon à appuyer sur les reliefs de rayures. Par une relation géométrique, cette différence de hauteur apparente h se convertit en différence de diamètre.
L'appui entre cylindre et flanc du Vé étant tangent, l'angle de contact est donc de 90° ; le Vé étant bien réparti de part et d'autre de la "verticale" (en fait l'axe de mesure), l'angle en bas est de la moitié, soit 45°. Partant de là, le triangle Rba est isocèle, et les rapports géométriques sont simples (voir sur l'image).
Le comparateur ne donne pas la valeur h réelle, mais la différence entre deux valeurs h successives. La pige de référence de diamètre Øref est mise en place et le comparateur est zéroté dessus, à la hauteur href. Puis on place l'empreinte à mesurer, de diamètre Øz, et à cette nouvelle hauteur hz le comparateur affiche une déviation x par rapport au zéro (positive ou négative).
La hauteur hz est donc égale à href + x,
hz = Øz * k et href = Øref * k, donc Øz * k = (Øref * k) + x,
d'où Øz = Øref + (x / k), x étant négatif si l'empreinte est plus petite que la pige de référence.
Pour ceux qui ne disposent que d'une calculette simpliste, k = 1.2071067.

Exemple concret
La pige de référence est ici un cylindre de carbure (de tungsténe) parfaitement rectifié à 8.00 (en fait, une queue d'outil cassé). L'empreinte est une balle de 8-92 coulée en plomb pur, forcée et tassée à la baguette laiton sous la hausse d'un Schmitt-Rubin F-89, qui présente 3 rayures. Sur le Vé à 90°, l'empreinte peut reposer nettement sur 2 rayures (ça marche aussi avec une empreinte à 5 rayures), permettant de calculer le Ø à fond de rayures (CIP_Z).
Par contre, les calcul du Ø d'alésage (CIP_F) sont plus hasadeux car, vu la longueur de l'empreinte et la largeur du Vé, il est parfois difficile d'obtenir un appui franc sur 2 cloisons sans contact parasite d'une rayure (lequel donnerait un Ø apparent exagéré).
Il faut alors se rabattre sur une mesure au palmer entre plat et creux (F/Z) permettant de calculer la profondeur de rayure (prof = Z - F/Z), après quoi l'alésage est obtenu en déduisant cette profondeur de la cote plat / creux (F = F/Z - prof). Cependant, le procédé est susceptible de doubler les imprécisions de mesure.

L'empreinte reposant sur 2 rayures donne - 0.38 mm par rapport à la pige de 8.00 : Z = 8.00 - (0.38 / k) = 7.685 mm.
En reposant sur 2 plats, on obtient - 0.63 par rapport à la pige de 8.00 : F = 8.00 - (0.63 / k) = 7.478 mm (les plats étant larges on peut espérer que le contact soit franc, et la mesure valide).
Arondissons à Z = 7.69 et F = 7.48 mm.

Mais une vérification au palmer donne F/Z = 7.595 à 7.60, donc une profondeur de rayure de 0.09 à 0.085 mm, dont on déduirait F = 7.505 à 7.515, disons 7.51 mm.
Soit pour F une différence de 3/100 selon la méthode utilisée !
Certes, les appareils de mesure sont "au 1/100 près" et l'opération sur la profondeur de rayure peut doubler l'erreur, alors on reste dans les clous ; mais c'est tout de même embêtant...

Quoiqu'il en soit, les valeurs paraissent faibles par rapport à ce qu'on admet usuellement pour le F-89 ; j'ai pourtant maintes fois re-vérifié ma procédure ... Serait-elle erronnée ?

Réglage du dispositif :

1) Inclinaison du Vé
D'abord, placer le 90° inclinable à mi-course, 45° de part et d'autre de la "verticale" (figurée par la perpendiculaire à la platine). On peut vérifier ce réglage en glissant le Vé, pour comparer la hauteur des 2 plats A et B, mais la validité de l'opération dépend de la planéité de la platine (et du fait que le plan A B soit bien perpendiculaire à la bissectrice du Vé).

2) Inclinaison du comparateur
Il faut ensuite régler la verticalité du comparateur, qui ne devra plus bouger jusqu'aux mesures. La procédure retenue impose de s'assurer d'abord d'avoir la course nécessaire, en plaçant la balle à mesurer dans le Vé et en réglant la hauteur du comparateur pour qu'il reste un peu de course avant de perdre le contact (disons 1/4 à 1/2 tour). En glissant le Vé, le palpeur doit alors pouvoir reposer sur le plat A ou B, en gardant assez de course pour intercaler une cale d'épaisseur connue (une pige ronde convient aussi). Zéroté au contact avec le plat, en intercalant la cale le comparateur doit afficher exactement son épaisseur ; tant qu'il affiche une valeur supérieure, c'est qu'il n'est pas "vertical". Plus la cale est épaisse plus c'est précis, mais on est limité par la course du comparateur.

3) Alignement du Vé
En plaçant la pige rectifiée dans le Vé, la pointe de touche au contact, quand on déplace le Vé on voit la valeur monter ou descendre. La position correcte (comparateur dans la bissectrice du Vé) est atteinte quand la valeur est maximale, après quoi il ne faut plus bouger le Vé ; mais ce réglage est facile à restaurer en cas de faux mouvement.

Avec un Vé spécialement conçu, aucun réglage ne serait requis...
Mais un Vé rectifié, ça ne se fabrique pas comme ça !