Le rapporteur sinusoïdal (Sine Bar) : principes, types et applications

Qu'est-ce qu'un rapporteur sinusoïdal ?

Un rapporteur sinusoïdal (sine bar) se compose d'un corps durci, rectifié avec précision, avec deux cylindres rectifiés avec précision fixés aux extrémités. La distance entre les centres des cylindres est précisément contrôlée, et le dessus de la barre est parallèle à une ligne passant par les centres des deux rouleaux.

La dimension entre les deux rouleaux est choisie comme un nombre entier (pour faciliter les calculs ultérieurs) et forme l'hypoténuse d'un triangle lors de l'utilisation.

Quand un rapporteur sinusoïdal est placé sur une surface plane, le bord supérieur sera parallèle à cette surface. Si un rouleau est surélevé d'une distance connue, généralement à l'aide de blocs de jauge, le bord supérieur de la barre sera incliné du même montant, formant un angle calculable par la règle du sinus.

• L'hypoténuse est une dimension constante (100 mm ou 10 pouces dans les exemples).
• La hauteur est obtenue de la dimension entre le bas d'un rouleau et la surface de la table.
• L'angle est calculé en utilisant la règle du sinus (fonction trigonométrique). Certains livres de référence en ingénierie et travail des métaux contiennent des tableaux montrant la dimension requise pour obtenir un angle de 0 à 90 degrés, par incréments de 1 minute.

Sin(angle) = (Perpendiculaire / Hypoténuse)

Les angles peuvent être mesurés ou réglés avec cet outil.

Comprendre le rapporteur sinusoïdal

Un rapporteur sinusoïdal est utilisé conjointement avec des blocs de jauge (slip gauge blocks) pour une mesure angulaire précise. Il sert soit à mesurer un angle très précisément, soit à positionner une pièce à un angle donné. Les barres sinusoïdales sont en acier au chrome résistant à la corrosion, durcies, rectifiées avec précision et stabilisées.

Deux cylindres de diamètre égal sont placés aux extrémités de la barre. Les axes de ces cylindres sont mutuellement parallèles et parallèles à, et à distance égale de, la surface supérieure de la barre. Précision jusqu'à 0,01 mm/m de la longueur de la barre.

Un rapporteur sinusoïdal est généralement utilisé avec des blocs de jauge. Il forme l'hypoténuse d'un triangle rectangle, tandis que les blocs de jauge forment le côté opposé. La hauteur du bloc de jauge se trouve en multipliant le sinus de l'angle désiré par la longueur de la barre : H = L * sin(θ).

Exemple : pour trouver la hauteur du bloc de jauge pour un angle de 13° avec une barre de 5,000″, multiplier sin(13°) par 5,000″ : H = 5,000″ * sin(13°). Des blocs de jauge empilés à 1,124″ élèveraient la barre à l'angle désiré de 13°.

Principe

Les angles sont mesurés avec un rapporteur sinusoïdal à l'aide de blocs de jauge et d'un comparateur à cadran ou d'un niveau à bulle. Le but est de rendre horizontale la surface sur laquelle le comparateur ou niveau est placé.

Exemple : pour mesurer l'angle d'un coin, le coin est placé sur une table horizontale. Le rapporteur sinusoïdal est placé sur la surface inclinée du coin. À cette position, la surface supérieure du rapporteur est inclinée du même montant que le coin.

En utilisant des blocs de jauge, la surface supérieure est rendue horizontale. Le sinus de l'angle d'inclinaison du coin est le rapport de la hauteur des blocs de jauge utilisés et de la distance entre les centres des cylindres.

Types de rapporteur sinusoïdal

Le type le plus simple se compose d'une barre d'acier lappée, à chaque extrémité de laquelle est fixé un cylindre précis, les axes des cylindres étant mutuellement parallèles et parallèles à la surface supérieure. Dans le type avancé, des trous sont percés dans le corps pour réduire le poids et faciliter la manipulation.

1. Centre sinusoïdal (Sine center)

Un type spécial de rapporteur sinusoïdal est le centre sinusoïdal, utilisé pour objets coniques ayant parties mâle et femelle. Ne peut mesurer un angle de plus de 60 degrés.

2. Table sinusoïdale (Sine table)

Une table sinusoïdale (ou plaque sinusoïdale) est un grand et large rapporteur sinusoïdal, généralement équipé d'un mécanisme de verrouillage après positionnement, utilisé pour maintenir les pièces pendant les opérations.

3. Table sinusoïdale composée (Compound sine table)

Utilisée pour mesurer les angles composés de grandes pièces. Deux tables sinusoïdales sont montées l'une sur l'autre à angle droit. Les tables peuvent être tordues pour obtenir l'alignement requis.

Limitations

Limites du rapporteur sinusoïdal :

• Toutes projections inconnues présentes dans la pièce induiront des erreurs dans l'angle mesuré.
• Pour la construction de blocs de jauge, aucune approche scientifique n'est disponible ; construction par essai-erreur, processus long.
• Pendant la mesure, la longueur du rapporteur doit être ≥ à la longueur de la pièce à inspecter.
• Si la pièce inspectée est trop longue, aucun rapporteur sinusoïdal plus long n'est disponible. Dans ces cas, le rapporteur sera utilisé avec un comparateur de hauteur pour la mesure.

Applications

Applications du rapporteur sinusoïdal :

• Régler ou déterminer la pièce à un angle donné.
• Vérifier la mesure d'angles inconnus dans la pièce.
• Rapporteurs sinusoïdaux spécialement conçus pour monter la pièce et effectuer un usinage conique.
• Vérifier angles inconnus sur composants lourds.
• Vérifier angles de clavettes coniques.
• Vérifier la planéité de surface.