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CHAPITRE 2 : Instruments de mesure et de contrôles dimensionnels

1. Généralités

Aucun moyen de production de pièce ne permet d’obtenir des cotes rigoureusement

exactes ou des surfaces géométriquement parfaites. Ceci conduit à coter les pièces suivant
leur fonction avec des indications de tolérances, de spécifications géométriques et d’états de
surfaces.

La métrologie a pour but de mesurer et de comparer les pièces afin de s’assurer que les
conditions fonctionnelles ont été respectées.

La métrologie met donc en œuvre tout un ensemble d’appareillages mécaniques, optiques,

pneumatiques ou électriques permettant d’assurer la mesure d’une cote, d’une spécification
géométrique ou d’état de surface. Ces appareilles, si précis soient-ils, comportent toujours
une incertitude qui doit être faible devant la précision souhaitée pour la lecture.
Seuls les étalons (ex : masse-étalon, mètre étalon) sont considérés comme rigoureusement
exacts.
Cette étude se limitera aux instruments de base de la métrologie tels que le calibre à
coulisse, le micromètre et le comparateur et leur application en mesure dimensionnelle et
angulaire.

2. Règles à mesurer

2.1. Réglet

Le réglet est un ruban d’acier gradué en millimètres ou demi-millimètres, pour le système

métrique. Pour les réglets les plus courants, l’origine de la graduation se confond avec
l’extrémité gauche. Certains réglets possèdent un talon permettant de faire coïncider sans
difficulté l’origine des graduations avec l’origine de la mesure. Les réglets sont fabriqués en
différentes longueurs : 0,20m - 0,3m - 0,50m - 1m - 2m etc.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 19 20

2.2. Les règles graduées

Ce sont des règles rigides utilisées pour le réglage des hauteurs de trusquins. Il existe des
règles graduées de haute précision utilisées sur les machines à mesurer.

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3. Le calibre à coulisse

3.1. Présentation du calibre à coulisse

Le calibre à coulisse est composé d’un bec mobile solidaire du coulisseau et d’un bec fixe
solidaire de la règle. La règle comporte des graduations en millimètre et le coulisseau des
graduations de vernier.

1 BEC FIXE 6 COULISSEAU

2 BEC MOBILE 7 VIS DE BLOCAGE
3 VERNIER 8 REGLE GRADUEE EN mm
4 POUSSOIR
5 GRADUATION DE LA REGLE

3.2. Principe du vernier

Ce principe consiste en l’utilisation de deux graduations, l’une en millimètres gravée sur un
support fixe et l’autre sur un support mobile. Un certain nombre Nf de graduations du support
fixe sont divisées en Nm parties égales. Les caractéristiques du vernier sont :
− Valeur en mm de la graduation du support mobile V g = Nf / Nm
− Précision de lecture P = 1- Vg

Remarque :
Les verniers existent sous plusieurs formes :
o Verniers linéaires (exemple ci-dessus) ;
o Verniers circonférentiels (sur les tambours des machines-outils et sur certains
micromètres) ;
o Verniers angulaires (sur les rapporteurs d’angles de précision) etc.
• Application au vernier au 1/10e

0 10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Support fixe
(règle)
Vg P Support mobile
(coulisseau)
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o La règle est graduée en mm ;

− Sur le coulisseau, on a réalisé des graduations qui divisent 9 mm de la règle en 10
parties égales. La valeur de chaque graduation du coulisseau est donc Vg = Nf / Nm =
9/10 = 0,9mm ;
o La précision de lecture ici est donc P = 1-0,9 = 0,1mm

• Principe de lecture du vernier au 1/10e

1. Lire sur la règle graduée le nombre entier avant 7 8

le 0 du vernier : 71 mm 0
2. Localiser la graduation du vernier qui coïncide avec
Une graduation de la règle et la convertir en dixième 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
de mm : 0,8 mm

3. Ajouter les valeurs des deux premières étapes

pour obtenir la mesure exacte : 71 + 0,8 = 71,8 mm

• Principe du Vernier au 1/20e

0 1 2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

o La règle est graduée en mm ;

− Sur le coulisseau, on a réalisé des graduations qui divisent 19 mm de la règle en 20
parties égales. La valeur de chaque graduation du coulisseau est donc Vg = Nf / Nm
o = 19/20 = 0,95mm ;
o La précision de lecture ici est donc P = 1-0,95 = 0,05mm

• Principe de lecture du vernier au 1/20e

Le principe de lecture du vernier au 1/20e ne diffère pas du précèdent.

4 5 6

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

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• Principe du vernier au 1/50e

0 1 2 3 4 5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

o La règle est graduée en mm ;

− Sur le coulisseau, on a réalisé des graduations qui divisent 49 mm de la règle en 50
parties égales. La valeur de chaque graduation du coulisseau est donc Vg = Nf / Nm
o = 49/50 = 0,98mm ;
o La précision de lecture ici est donc P = 1-0,98 = 0,02mm

Le principe de lecture du vernier au 1/50e ne diffère pas des autres verniers

Exercice 1 :

Lire les valeurs des mesures des pieds à coulisse ci-dessous.

8 9 10

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• Exercice 2

Lire les valeurs des mesures des pieds à coulisse ci-dessous.

0 1 7 8 3 4
0

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

0 1 2 4 5 6 0 1 2

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

0 1 2 3 4 5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

7 8 9 10 11 12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

7 8 9 10 11 12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

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3.1. Utilisation du calibre à coulisse

Mesure d’une cote extérieure Mesure d’une cote d’intérieur

Mesure d’un diamètre extérieur Mesure d’un diamètre intérieur (alésage)

Mesure d’entraxe à l’aide de piges Mesure d’une cote d’intérieur avec les becs
d’intérieur

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3.2. Calibres à coulisse spéciaux

Calibre à coulisse à cadran Calibre à coulisse digital

3.3. Jauges de profondeur

Jauge de profondeur à vernier Jauge de profondeur digitale

• Exemples d’utilisation des jauges de profondeur

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3.4. Le pied module

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4. Le micromètre

4.1. Présentation du micromètre d’extérieur

1 Touche fixe 4 Corps 7 Ecrou de réglage du jeu

2 Touche mobile 5 Tube gradué (fourreau) 8 Cône de mise à zéro
3 Douille fendue filetée 6 Tambour gradué 9 Bouton à friction

4.2. Principe de fonctionnement du micromètre au 1/100 e

6 9
1
2

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4.3. Principe de lecture du micromètre à vis au pas de 0,5mm

1. Lire le nombre entier A de millimètres

graduée : A = 11mm.

2. Lire B (= 0,5 mm) sur la génératrice du

repérage (dernière graduation découverte par
le tambour)

3. Lire la fraction de millimètre C sur le tambour

gradué en 0,01 : C= 17 x 0,01 = 0,17 mm

4. Ajouter les valeurs des trois premières étapes

pour obtenir la mesure exacte : 11+ 0,5 + 0,17 = 11,67 mm

Exemples de lectures

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4.1. Différents types de micromètres

• Micromètre digital

• Micromètre à becs d’intérieur

• Micromètre d’alésage ou alésomètre à trois touches

• Jauge micrométrique de profondeur

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5. Le comparateur à cadran

5.1. Présentation et principe de fonctionnement

5.2. Utilisation du comparateur à cadran

• Mesure indirecte par comparaison
e

• Contrôle de dimensions par comparaison

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• Lecture d’un comparateur

Rappel :

Pour un déplacement de la
grande aiguille de 1 graduation, la
touche du comparateur se déplace
de un centième de millimètre.

Pour un déplacement de la
petite aiguille de 1 graduation, la
touche du comparateur se déplace
de un de millimètre, soit un tour
complet de la grande aiguille.

Exemples : lecture de Valeur affichée sur chaque montre de comparateur

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EXERCICE DE LECTURE

Cf1 : ………………………. Cf2 : ………………………. Cf3 : ……………………….

Cf4 : ………………………. Cf5 : ………………………. Cf6 : ……………………….

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• Quelques montages de contrôle

Comparateurs spéciaux

6. Le rapporteur d’angle

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