La règle à sinus (Sine Bar) : Principes, types et applications

Qu'est-ce qu'une règle à sinus ?

La règle à sinus (sine bar) est un instrument de mesure angulaire de haute précision. Elle consiste en un corps en acier trempé, rectifié, portant deux cylindres de même diamètre aux extrémités. La distance entre leurs axes (entraxe) est rigoureusement contrôlée (100 mm, 200 mm, 5", 10") et forme l'hypoténuse d'un triangle rectangle lors de l'utilisation. La face supérieure est parallèle à la ligne des centres des cylindres.

Principe de fonctionnement

Posée sur une surface de référence (bloc marbre), la règle est horizontale. En surélevant un cylindre d'une hauteur H (blocs étalons), la règle bascule d'un angle θ tel que :

sin(θ) = H / L où L = entraxe des cylindres (hypoténuse constante).

Donc H = L × sin(θ). Exemple : pour θ = 13° et L = 5,000", H = 5,000 × sin(13°) = 1,124". On empile des blocs étalons à cette hauteur sous un cylindre.

La mesure inverse : placer la règle sur surface inclinée, ajouter blocs étalons sous l'autre cylindre jusqu'à horizontalité (vérifiée au comparateur ou niveau à bulle). H donne l'angle.

Précision : 0,01 mm/m de longueur. Tables de correspondance angle/hauteur disponibles (pas de 1 minute d'arc).

Types de règles à sinus

1. Règle à sinus simple

Barre rectifiée avec deux cylindres aux extrémités. Version allégée : alésages dans le corps pour réduire le poids.

2. Centre à sinus (Sine Center)

Pour objets coniques (pièces mâle/femelle). Mesure angles jusqu'à 60° max.

3. Table à sinus (Sine Table / Sine Plate)

Grande règle à sinus large, avec système de verrouillage. Maintient la pièce en position angulaire pour usinage/contrôle.

4. Table à sinus composée (Compound Sine Table)

Deux tables à sinus superposées à 90°. Permet angles composés (double inclinaison) sur grosses pièces. Orientation par rotation des tables.

Limites

• Erreurs si pièce a des saillies inconnues (fausse référence)
• Construction des piles de blocs étalons : approche essai-erreur, chronophage
• Longueur de la règle ≥ longueur de la zone inspectée
• Pièces très longues : pas de règle assez longue → couplage avec palmer/tribule

Applications

• Positionnement pièce à angle précis pour usinage/contrôle
• Vérification d'angles inconnus sur pièce
• Usinage conique (montage pièce sur table à sinus)
• Contrôle d'angles sur pièces lourdes
• Vérification clavettes coniques, planéité de surfaces