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I. Introduction : 1) Définition : Le micromètre, ou anciennement « palmer », est un instrument de mesure de longueur. Sous sa forme courante, il est très utilisé en mécanique pour mesurer des épaisseurs, des diamètres de portées cylindriques (micromètre d'extérieur) ou des diamètres de perçage ou d'alésage (micromètre d'intérieur)… De par sa conception, il est moins sujet à déformation que le pied à coulisse, autre instrument classique de mesure de longueur ; sa résolution est de l'ordre du micromètre, alors que les constructeurs de pieds à coulisse se limitent, eux, à un affichage au centième de mm, à cause, justement des déformations, lors de la prise de mesures. Historiquement, la vis micrométrique a été inventée par William Gascoigne au XVIIe siècle et c'est Jean-Laurent Palmer qui en a appliqué le principe à la mesure des petites distances en 1848, d'où son premier nom de « palmer ». D'autres types de micromètres sont utilisés en astronomie pour mesurer par exemple la distance qui sépare les étoiles doubles. 2) Description d'un micromètre d'extérieur : Le micromètre d'extérieur est composé d'un corps nu généralement métallique, qui peut être recouvert de matière plastique, sur lequel sont montées une touche fixe et une touche mobile. La touche mobile est actionnée par un mécanisme de vis micrométrique. Un limiteur de couple permet d'exercer sur la pièce un serrage sensiblement identique pour chaque mesure. Dans le cas des micromètres d'extérieur, il est généralement réglé pour avoir un effort de serrage compris entre 5 et 20 newtons. La lecture de la dimension s'effectue grâce à un vernier complété éventuellement par un compteur ou un dispositif de lecture numérique. L'affichage est généralement au micron et l'instrument à une 1
bonne exactitude : à titre indicatif, la répétabilité d'un micromètre d'extérieur à affichage numérique est inférieure à 2/100 de mm pour un facteur d'élargissement k = 2. 3) Procédure de mesure : L'appareil doit être régulièrement étalonné ; on utilise pour cela une cale étalon (micromètre d'extérieur) ou une bague de réglage (micromètre d'intérieur), l'appareil disposant d'une vis de réglage. En raison du phénomène de dilatation, la mesure étant précise, il convient de maîtriser la température à laquelle elle se fait, et en particulier la température de l'objet mesuré ; les procédés de fabrication classiques provoquent souvent un échauffement de la matière.
Un tour du tambour représente en général un demi-millimètre, les graduations sur la ligne de foi sont donc espacées de 0,5 mm ; il est donc facile de faire une erreur de 0,5 mm à la lecture. Pour éviter ceci, certains recommandent d'effectuer d'abord une mesure au pied à coulisse qui lui ne présente pas ce défaut, afin d'avoir le bon ordre de grandeur. Le serrage sur l'objet se fait uniquement en manipulant le limiteur de couple : - Cela permet d'éviter de déformer l'objet - Déformation élastique qui fausserait la mesure, voire déformation plastique qui dégraderait la surface - Dérégler le micromètre.
II. But de TP : Comment utiliser Le micromètre et découvrir les différents types, les tailles et comment ça fonctionner (micromètre de 0 à 25 mm, 25 à 50 mm, 50 à 75 mm). 2
III. Résultat et mesure : Nous allons utiliser toutes types de palmer (0 à 25 mm, 25 à 50 mm, 50 à 75 mm) sur chaque pièce :
Micromètre de 0-25 mm avec une précision de 0.01 mm.
Micromètre de 25-50 mm avec une précision de 0.001 mm.
Micromètre de 50-75 mm avec une précision de 0.01 mm.
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1er pièce : Mesurer l'épaisseur de cette pièce
Micromètre de 0-25 mm Micromètre de 25-50 mm Micromètre de 50-75 mm
L 1 (mm)
L 2 (mm)
L 3 (mm)
L moy (mm)
12,485
12,035
12,025
12,181
Cette pièce ne peut pas être mesurée car son épaisseur est inférieure à 25 mm. Cette pièce ne peut pas être mesurée car son épaisseur est inférieure à 50 mm.
2ème pièce : Mesurer le diamètre de cette pièce.
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L 1 (mm) Micromètre de 0-25 mm Micromètre de 25-50 mm Micromètre de 50-75 mm
L 2 (mm)
L 3 (mm)
L moy (mm)
Cette pièce ne peut pas être mesurée car son diamètre est Supérieur à 25 mm. 36,30
36,31
36,35
36,32
Cette pièce ne peut pas être mesurée car son diamètre est inférieur à 50 mm.
3ème pièce : Mesurer la longueur de cette pièce.
L 1 (mm) Micromètre de 0-25 mm Micromètre de 25-50 mm Micromètre de 50-75 mm
L 2 (mm)
L 3 (mm)
L moy (mm)
Cette pièce ne peut pas être mesurée car son diamètre est Supérieur à 25 mm. Cette pièce ne peut pas être mesurée car son diamètre est Supérieur à 50 mm. 59,390
59,385
59,365
59,380
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IV. Conclusion : Nous concluons après avoir utilisé le palmer, que chaque type de se instrument (0-25 mm ou 25-50 mm ou 50-75 mm) ne peut pas mesurer les objets sauf si c'est grandeur être dans l’intervalle de fonctionnement de cette instrument.
Lecture des graduations Micromètre à vernier (graduation : 0,01 mm) La graduation du tambour permet une lecture directe avec une résolution de 0,01 mm, comme illustré ci-dessus, mais il est également possible d’extrapoler la valeur à une résolution de 0,001 mm quand les lignes sont quasiment alignées car l’épaisseur des lignes représente 1/5 de la distance qui les séparent. Micromètre à vernier (graduation : 0,001 mm) Micromètre à compteur mécanique (précision : 0,001 mm)
Dispositif de limitation de la force de mesure Dilatation du micromètre due à un maintien de la structure à main nue Vue détaillée de la face de mesure Ligne de foi Pastille en carbure Pastille en carbure (02) (01)
Les illustrations ne sont fournies qu’à titre indicatif et ne sont pas à l’échelle. Le graphique ci-dessus illustre la dilatation de la structure du micromètre causée par le transfert de chaleur de la main de l’opérateur à la structure lorsque celle-ci est tenue à main nue. Comme le montre le graphique, la dilatation induite par la température peut entraîner d’importantes erreurs de mesure. Si le micromètre doit être tenu à la main pendant la mesure, essayez de réduire la durée du contact. L’utilisation d’un isolant thermique, comme des gants, peut réduire considérablement cet effet. (Le graphique ci-dessus représente des valeurs théoriques qui ne sont pas garanties par le fabricant)
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