Guide complet des types de gabarits : utilisations, images et applications

Dans cet article, nous allons aborder les types de gabarits, leurs utilisations ainsi que des illustrations. Commençons par la définition d'un gabarit.

Qu'est-ce qu'un gabarit ?

Les gabarits sont des outils utilisés pour vérifier la forme, les dimensions et la position relative de diverses pièces, mais ils ne disposent pas d'éléments gradués ou réglables. On les considère donc comme des instruments de mesure à effet unilatéral.

La distinction entre instruments de mesure et gabarits n'est pas toujours nette. Certains outils appelés gabarits servent principalement au mesurage ou au traçage. Même ceux utilisés principalement pour le gabaritage peuvent fournir des mesures différentes.

Types de gabarits

Voici les différents types de gabarits utilisés dans l'industrie :

1. Gabarit bouchon lisse
2. Gabarits à encliquetage (Snap gauges)
3. Gabarits annulaires (Ring gauges)
4. Gabarits à goupilles (Pin gauges)
5. Gabarits à pied à coulisse (Caliper gauges)
6. Gabarits à lames (Feeler gauges)
7. Gabarits de pas de vis (Screw pitch gauges)
8. Gabarits de rayons et de congés (Radius and Fillet gauges)
9. Gabarits à tôles et à fils (Plate and Wire gauges)
10. Gabarits indicateurs (Indicating gauges)
11. Gabarits pneumatiques (Air gauges)
12. Gabarits coniques (Taper gauges)
13. Gabarits de filetage (Thread gauges)

1. Gabarit bouchon lisse (Plain Plug Gauge)

Les gabarits bouchon lisse sont des gabarits cylindriques utilisés pour contrôler des trous de formes et de tailles variées. Ils servent à vérifier les limites du diamètre intérieur sur les pièces fabriquées. Il existe des gabarits bouchon pour trous cylindriques droits, coniques, filetés, carrés et cannelés.

Ces gabarits sont réalisés en acier résistant à l'usure, et leurs manches sont en acier approprié, comme des manches en métal léger pour les gros gabarits ou des manches non métalliques pour les plus petits.

La surface de gabaritage est durcie à au moins 750 HV et est convenablement stabilisée, rectifiée et rodée.

Les gabarits bouchon lisse sont à double embout pour les dimensions jusqu'à 63 mm et à simple embout au-delà.

Ils sont désignés par « GO » (passe) et « NOGO » (ne passe pas) selon le cas.

Types de gabarits bouchon lisse

1. GO et NOGO pour dimensions jusqu'à 10 mm.

2. GO et NOGO pour dimensions supérieures à 10 mm jusqu'à 30 mm (type à insert conique).

3. GO et NOGO pour dimensions supérieures à 30 mm jusqu'à 63 mm de type fixé.

4. GO et NOGO pour dimensions supérieures à 63 mm jusqu'à 100 mm de type fixé.

5. GO et NOGO pour dimensions supérieures à 100 mm jusqu'à 250 mm de type plat. Il s'agit d'un gabarit bouchon en forme de coque, chaque bouchon étant allégé.

La figure montre un gabarit bouchon standard pour tester la dimension nominale d'un trou cylindrique.

Un gabarit bouchon limite à double embout teste les limites de dimension : à une extrémité, un bouchon de dimension minimale (« go ») ; à l'autre, un bouchon de dimension maximale (« no go »). Ces embouts sont démontables du manche pour être remplacés séparément quand ils sont usés.

Dans un gabarit bouchon limite progressif, les sections « go » et « no go » se trouvent sur la même extrémité du manche.

Les grands trous sont contrôlés avec des gabarits bouchon annulaires, construits en coque pour la légèreté, et des gabarits bouchon plats, réalisés sous forme de sections diamétrales de cylindres.

2. Gabarits à encliquetage (Snap Gauges)

Les gabarits à encliquetage servent à contrôler les dimensions extérieures. Les arbres sont principalement vérifiés avec ces gabarits. Ils peuvent être pleins et progressifs, réglables ou à double embout. Les types les plus courants illustrés sont :

1. Gabarit pied à coulisse ou à encliquetage plein, non réglable, avec embouts « go » et « no go » pour grandes dimensions.
2. Gabarit pied à coulisse ou à encliquetage réglable pour grandes dimensions.
3. Gabarit à encliquetage plein à double embout avec « go » et « no go » pour petites dimensions.

Ce dernier comporte deux enclumes fixes et deux enclumes réglables, une pour le « go » et l'autre pour le « no go ». Le boîtier a deux logements pour recevoir les enclumes de mesure, fixées par deux vis. Les enclumes sont réglées pour une dimension donnée dans une plage de réglage de 3 à 8 mm. Les gabarits réglables permettent de mesurer une série d'arbres de diamètres différents, dans la limite de leur plage.

3. Gabarits annulaires (Ring Gauges)

Les gabarits annulaires servent à tester les diamètres extérieurs. Ils permettent de contrôler les arbres plus précisément car ils en embrassent toute la surface. Cependant, ils sont coûteux à fabriquer et leur usage reste limité. De plus, ils ne conviennent pas pour mesurer les paliers sur les parties médianes des arbres.

Un gabarit annulaire standard courant est présenté en figure. Dans un gabarit annulaire limite, les embouts « go » et « no go » sont identifiés par une gorge annulaire sur la périphérie. Au-delà d'environ 35 mm, tous les gabarits sont à colerette pour réduire le poids et faciliter la manipulation.

4. Gabarits à goupilles (Pin Gauges)

Lorsque les trous à contrôler dépassent 75 mm, comme un cylindre automobile, on peut utiliser un gabarit à goupille, comme le montre la figure.

Le gabarit est placé longitudinalement dans l'alésage du cylindre pendant la mesure. Ces gabarits sont particulièrement utiles pour mesurer des rainures ou des gorges.

Que mesurent les gabarits à goupilles ?

Le GABARIT À GOUPILLE est une goupille de forme précise selon une dimension fixée. Son but principal est de mesurer et contrôler le diamètre de petits trous ; il peut aussi servir de barre de test pour les mesures de déviations géométriques.

5. Gabarits à pied à coulisse (Caliper Gauges)

Un gabarit à pied à coulisse ressemble à un gabarit à encliquetage, mais il contrôle à la fois les dimensions intérieures et extérieures d'une pièce. Les dimensions intérieures (diamètre de trou) sont vérifiées à une extrémité, les dimensions extérieures (diamètre d'arbre) à l'autre.

6. Gabarits à lames (Feeler Gauges)

Les gabarits à lames servent à contrôler les jeux entre surfaces en contact. Ils se présentent sous forme d'un jeu de lames en acier, usinées avec précision, d'épaisseur de 0,03 à 1,0 mm et de 100 mm de long. Les lames sont montées dans un porte-lames comme le montre la figure. Chaque lame porte l'indication de son épaisseur.

La norme indienne définit 7 jeux de gabarits à lames : numéros 1 à 7, qui diffèrent par le nombre de lames et la plage d'épaisseurs. Les lames fines diffèrent de 0,01 mm dans le jeu 0,03-1 mm, et de 0,05 mm dans le jeu 0,1-1,0 mm.

Pour déterminer la valeur d'un jeu, on insère une ou deux lames et on essaie l'ajustement entre les surfaces en contact jusqu'à trouver l'épaisseur convenable.

7. Gabarits de pas de vis (Screw Pitch Gauges)

Le gabarit de pas de vis est un outil courant pour identifier une vis requise et vérifier le pas d'un filetage. Il se compose de plusieurs lames plates découpées selon un pas donné, pivôtant dans un porte-lames. Chaque lame est estampillée du pas ou du nombre de filets par pouce, et le porte-lames porte un numéro d'identification désignant le type de filetage. Les jeux existent pour filetages métriques (angle 60°) et filetages anglais (angle 55°).

Un jeu pour filetages métriques avec 20 lames couvre des pas de 0,4 à 6 mm ; pour filetages anglais avec 16 lames, de 4 à 28 filets par pouce.

Pour vérifier le pas d'un filetage, on sélectionne la lame la plus proche et on l'applique sur le filetage à tester. Plusieurs lames peuvent être nécessaires pour trouver la bonne.

8. Gabarits de rayons et de congés (Radius and Fillet Gauges)

Ces gabarits permettent de vérifier les rayons de courbure des surfaces convexes et concaves sur une plage de 1 à 25 mm. Ils se composent de jeux de fines plaques courbées à différentes extrémités, comme le montre la figure. Chaque jeu comprend 16 lames convexes et 16 lames concaves.

9. Gabarits à tôles et à fils (Plate Gauge and Wire Gauge)

L'épaisseur des tôles est contrôlée par des gabarits à tôles, et les diamètres de fils par des gabarits à fils. Le gabarit à tôles présenté contrôle des épaisseurs de 0,24 à 5,0 mm, et le gabarit à fils de 0,1 à 10 mm.

10. Gabarits indicateurs (Indicating Gauges)

Les gabarits indicateurs amplifient l'écart, plus ou moins, d'une dimension par rapport à une référence à laquelle le gabarit a été réglé. Ils sont destinés à mesurer les erreurs de forme et de dimension, et à vérifier la position réelle des surfaces les unes par rapport aux autres. Ils peuvent aussi être adaptés pour contrôler le battement de roues dentées, poulies, broches et autres pièces tournantes.

Les gabarits indicateurs peuvent être à cadran ou à levier, le premier type étant le plus répandu.

11. Gabarits pneumatiques (Air Gauges)

Les gabarits pneumatiques servent principalement à déterminer les caractéristiques intérieures d'un trou au moyen d'air comprimé. Il existe deux types selon le principe de fonctionnement : à débit et à pression.

Le type à débit fonctionne sur le principe de vitesses d'air variables à pression constante ; le type à pression sur le principe de l'air s'échappant par un orifice.

La figure illustre le principe du gabarit à débit, le plus utilisé actuellement. De l'air comprimé, nettoyé et séché par un filtre, traverse un tube en verre conique vertical contenant un flotteur indicateur, à pression constante. L'air s'échappe ensuite par un tuyau flexible vers une tête de gabaritage où il sort par un ou plusieurs orifices. Le débit est contrôlé par l'espace entre la tête et la pièce ; différents débits font prendre au flotteur différentes positions verticales, indiquées sur un cadran calibré en fractions de millimètre.

12. Gabarits coniques (Taper Gauges)

La méthode la plus satisfaisante pour tester un cône est d'utiliser des gabarits coniques. Ils servent aussi à déterminer le diamètre du cône en un point donné. Les gabarits coniques existent en version bouchon et annulaire, et suivent généralement la même construction standard que les gabarits bouchon et annulaires. La figure montre un gabarit bouchon et annulaire conique.

Pour contrôler un trou conique, on insère le gabarit bouchon conique et on exerce une légère pression. S'il ne bascule pas, l'angle du cône est correct. Même procédure avec un gabarit annulaire pour un arbre conique.

Le diamètre du cône est vérifié en notant jusqu'où le gabarit pénètre dans le trou conique ou l'arbre conique dans le gabarit. Un repère sur le gabarit indique le diamètre correct pour le gros bout du cône.

Pour tester la correction du cône, on trace deux ou trois traits de craie ou de crayon, équidistants sur la longueur ou dans le trou le long d'une génératrice du cône. On insère le gabarit et on le tourne légèrement. Si les traits ne s'effacent pas uniformément, le cône est incorrect et le réglage machine doit être ajusté jusqu'à un effacement égal sur toute la longueur. Au lieu de traits, on peut appliquer une fine couche de peinture (minium, noir de carbone, bleu de Prusse, etc.).

La précision d'un trou conique est testée par un gabarit limite conique illustré en figure. Celui-ci porte deux repères « go » et « no go » à certaines distances de la face d'extrémité. La partie « go » correspond au minimum et « no go » au maximum.

13. Gabarits de filetage (Thread Gauges)

Les filetages (diamètre au flanc) sont contrôlés avec des gabarits de filetage. Pour les filetages intérieurs (écrous, douilles, etc.), on utilise des gabarits bouchon filetés ; pour les filetages extérieurs (vis, boulons), des gabarits annulaires filetés ou des gabarits à encliquetage. Les gabarits filetés monobloc servent pour les petits diamètres. Pour les grands diamètres, ils sont à bouchon amovible usiné avec une queue. Les gabarits standards sont monobloc.

Les types courants de gabarits de filetage sont illustrés :

Gabarits bouchon standards : ils peuvent être de plusieurs sortes :

1. Gabarit bouchon avec seule partie filetée
2. Partie filetée d'un côté et bouchon cylindrique lisse de l'autre pour donner le bon diamètre « au fond »
3. Gabarit fileté avec diamètres au fond et au sommet.

Gabarits bouchon limites : ils ont une longue partie filetée à l'embout « go » et une courte partie filetée à l'embout « no go » correspondant aux limites minimale et maximale.

Gabarits annulaires à rouleaux : ils ont aussi embouts « go » et « no go » ; ils peuvent être pleins et réglables.

Gabarits à encliquetage à rouleaux : souvent utilisés en production pour mesurer les filetages extérieurs. Ils comprennent un corps, deux paires de rouleaux « go » et deux paires de rouleaux « no go ».

Gabarits de filetage conique : pour contrôler les filetages coniques. Les gabarits annulaires filetés (coniques) existent en deux variétés : rigides (non réglables) et réglables. Les gabarits annulaires « go » non réglables sont filetés sur toute la longueur, tandis que les « no go » ont un profil de filet tronqué.

14. Gabarits de forme (Form Gauges)

Les gabarits de forme peuvent servir à contrôler le contour d'un profil de pièce pour vérifier sa conformité à certaines spécifications de forme.

Gabarit gabarit (Template Gauge)

Les gabarits de forme découpés dans de la tôle d'acier sont appelés gabarits de profil ou gabarits gabarit. Un gabarit de profil peut contenir deux contours représentant les limites dans lesquelles le profil doit se situer, comme le montre la figure.

Voici tous les types de gabarits. J'espère que cet article vous a plu. Merci de laisser un commentaire sur votre expérience de lecture de ce poste sur les types de gabarits.