Coaxialité et battement : deux spécifications, deux dispositifs

Spécification géométrique des produits (GPS) : spécifier, contrôler, propager les écarts · niveau 2

Énoncé

Un arbre de turbine tourne sur deux tourillons, dont l'axe commun est la référence A-B. Sa portée de roue $\emptyset 62$ peut être spécifiée de deux façons : coaxialité $⊚ \emptyset 0, 025 A - B$ , ou battement circulaire radial $0, 025$ par rapport à A-B.

Décrire les deux zones.
La portée réelle est parfaitement parallèle à A-B, décalée de $e = 10 μ m$ , et présente trois lobes d'amplitude $3 μ m$ (rayon $r (θ) = R + e cos θ + 3 cos 3 θ$ en micromètres, mesuré depuis l'axe A-B). Conclure pour chaque spécification.
Quel dispositif de contrôle chacune appelle-t-elle ? Quelle différence entre battement circulaire et battement total ?

Corrigé

Coaxialité : l'axe extrait de la portée doit être dans un cylindre $\emptyset 0, 025$ d'axe A-B : décalage d'axe au plus $12, 5 μ m$ . Battement circulaire radial : dans chaque section, pendant un tour autour de A-B, la variation de la distance de la surface à l'axe (lue par un comparateur fixe) doit rester au plus égale à $0, 025$ .

L'axe est décalé de $10 \leq 12, 5 μ m$ : coaxialité conforme (elle ne voit pas les lobes, puisque l'axe extrait passe par les centres des cercles associés). Le battement lit l'étendue de $e cos θ + 3 cos 3 θ$ : maximum $13$ en $θ = 0$ , minimum $- 13$ en $θ = π$ , soit $26 μ m > 25$ : non conforme. Le battement cumule défaut de position ( $2 e$ ) et défaut de forme ( $2 \times 3$ ) ; un décalage pur de $12, 5 μ m$ donnerait déjà $25 μ m$ à lui seul.

La coaxialité exige d'associer des cercles et de construire un axe : machine à mesurer. Le battement se contrôle simplement : l'arbre tourne sur ses tourillons (vés ou pointes, qui réalisent A-B), un comparateur palpe la portée. Le battement circulaire se lit section par section ; le battement total se lit en déplaçant le comparateur le long de la portée pendant la rotation, et cumule alors circularité, rectitude, cylindricité et coaxialité.