Micromètre d’engrenage

1. Pourquoi utiliser un micromètre d'engrenage plutôt qu'un micromètre classique ?

Le micromètre d'engrenage mesure l'épaisseur des dents d'engrenages avec une précision et une accessibilité impossibles avec un micromètre classique.

Les engrenages nécessitent une mesure sur la corde primitive, à une hauteur précise déterminée par le module et le nombre de dents. Un micromètre classique ne peut pas accéder au fond des espaces entre dents, particulièrement sur les petits modules (m < 2) ou les grands nombres de dents (Z > 50).

Le micromètre d'engrenage utilise des touches spéciales : une touche fixe en forme de disque mince (Ø 5 - 10 mm) et une touche mobile cylindrique adaptée aux flancs. 

La précision atteint ±3 à ±5 µm selon la capacité, garantissant le contrôle des tolérances IT6 à IT8 courantes en automobile, aéronautique et mécanique industrielle. Le réglage en hauteur (vis micrométrique verticale) ajuste précisément la position selon les tables DIN 3960. Une erreur de ±0,1 mm en hauteur génère une erreur de 10 à 30 µm sur l'épaisseur, d'où l'importance du positionnement précis

2. Quelle précision peut-on attendre selon les capacités disponibles ?

La précision des micromètres d'engrenage est réglementée par la norme DIN 3960, avec une Erreur Maximale Permise (MPE) variant selon la capacité.

Tableau des incertitudes (MPE) selon la capacité

Par exemple : pour un engrenage de module 3 (épaisseur de 4,5 mm, tolérance de ±15 µm qualité DIN 7), l'incertitude du micromètre (±4 µm) représente seulement 13 % de l'intervalle de tolérance, garantissant une mesure fiable.

La répétabilité atteint ±1 à ±2 µm en conditions optimales : température stable 20 °C ±2 °C, engrenage dégraissé, force de mesure constante (5 à 8 N). La résolution du réglage en hauteur (0,01 mm), permet un positionnement précis sur la corde primitive.

Pour l'aéronautique (qualités DIN 4 à DIN 5), il est recommandé de privilégier les modèles avec touches carbure et vérification périodique par laboratoire accrédité COFRAC.

3. Comment positionner correctement les touches sur la dent d'engrenage ?

Le positionnement correct des touches constitue l'étape critique pour obtenir une mesure fiable. Calculez d'abord la hauteur de mesure (h) selon la formule DIN 3960 intégrant le module (m), le nombre de dents (Z), l'angle de pression (α, généralement 20°) et le coefficient de déport (x).

Technique de réglage en 4 étapes

● Préparation : Nettoyez l'engrenage avec un dégraissant. Placez l'engrenage sur un support stable (vés ou mandrin) maintenant l'axe horizontal

● Réglage de la hauteur : Réglez la vis micrométrique verticale à la hauteur calculée (h) depuis le sommet de dent. Utilisez une jauge de profondeur ou un comparateur pour vérifier précisément ce réglage. Une erreur de ±0,1 mm en hauteur introduit une erreur de mesure de 10 à 30 µm sur l'épaisseur.

● Positionnement des touches : Approchez les touches symétriquement les deux flancs. La touche disque doit être parfaitement perpendiculaire à l'axe de l'engrenage pour éviter toute erreur de biais.

● Mesure : Actionnez le cliquet jusqu'à entendre 2-3 clics caractéristiques, garantissant une force constante de 5 à 8 N. Lisez immédiatement la valeur sur le tambour gradué au 1/100ème de millimètre.

Conseil d'expert : Pour valider la fiabilité, mesurez systématiquement 3 dents diamétralement opposées et calculez la moyenne. Un écart supérieur à ±5 µm entre les mesures révèle soit un défaut de positionnement, soit une erreur géométrique de l'engrenage (excentricité, faux-rond).

4. Les touches en carbure sont-elles nécessaires pour tous les types d'engrenages ?

Oui, les touches en carbure sont indispensables pour les instruments de grande capacité utilisés en environnement industriel.

Le carbure (1400-1500 HV) est 2× plus dur que l'acier (700-800 HV). Durée de vie : 150 000-200 000 mesures (carbure) contre 10 000-15 000 (acier), critique pour engrenages cémentés (58-62 HRC) ou nitrurés (700-900 HV).

Choix selon l'application

Acier trempé : Engrenages non traités (160-200 HB), bronze/laiton, usage occasionnel (< 50 mesures/semaine)

Carbure : Production automobile/aéronautique (100-200 mesures/jour). Rectifiage ultra-précis (Ra < 0,05 µm) évitant rayures sur flancs rectifiés (qualités DIN 4-6).

Avantage thermique : Coefficient de dilatation 2× plus faible (5 vs 11 × 10⁻⁶ /°C). Sur 5 mm avec écart 3 °C : 0,9 µm d'erreur (carbure) vs 2 µm (acier)

5. Comment vérifier la précision du micromètre d'engrenage ?

La vérification utilise des cales étalons ou engrenages-étalons certifiés, selon les normes DIN 3960 et ISO 1328.

Procédure de contrôle :

- Stabilisation thermique :  Instrument et étalons au repos 2-4h à 20 °C ±1 °C. Un écart de 1 °C sur 5 mm génère 0,055 µm d'erreur.

- Nettoyage : Purifiez les surfaces de mesure avec de l'alcool isopropylique et un chiffon non pelucheux.

- Vérification du point zéro : Avec cales étalons (5, 10, 15 mm), vérifiez l'affichage exact. Écart acceptable : ±2-3 µm.

- Contrôle engrenage-étalon : Mesurez l'épaisseur de corde à la hauteur certifiée. Écart dans la MPE (±3-5 µm)

6. Pour quelles applications ces micromètres d'engrenage sont-ils indispensables ?

Les micromètres d'engrenage sont indispensables en transmission de puissance, automobile, aéronautique et mécanique de précision.

- Automobile : Boîtes de vitesses, différentiels, transmissions. Tolérances DIN 6-8, modules 2-6, précision ±3-5 µm pour fonctionnement silencieux. Capacités 25-75 mm.

- Aéronautique : Normes EN 9100/AS9100. Turbines, hélicoptères, commandes de vol. Qualités DIN 4-6, tolérances ±8-15 µm. Micromètres COFRAC, touches carbure. Capacités 0-50 mm (modules 1-4).


- Machines - outils / Robotique  : Réducteurs CNC, robotique, servo-mécanismes. DIN 5-7, modules 1-3 mm. Moyennes séries (50-500 pièces)

- Maintenance : Diagnostic d'usure réducteurs, pompes, compresseurs. Comparaison mesure/nominal pour anticiper remplacements.


- Horlogerie/Micromécanique :  Modules 0,3-1. Micromètres 0-25 mm, touches Ø 3-5 mm. Montres, instruments, dispositifs médicaux.

Complément idéal aux machines 3D pour contrôle rapide et économique.