Savoirs associés · S4.4
Lire et régler un vernier au 1/50
À quoi sert un vernier
Une règle graduée en millimètres se lit au demi-millimètre, au mieux. Pour mesurer une pièce usinée, il faut descendre au centième de millimètre. Le vernier est une petite règle mobile qui permet de lire entre les traits de la règle fixe, sans loupe ni calcul compliqué. On le trouve sur le pied à coulisse, le trusquin et le calibre de profondeur.
Le pied à coulisse, pièce par pièce
- La règle graduée en millimètres, avec ses mors fixes (le bec du bas et le bec du haut).
- Le coulisseau, qui glisse sur la règle et porte les mors mobiles et le vernier.
- Les becs du bas, pour les mesures extérieures (un diamètre d’arbre, une épaisseur).
- Les becs du haut (les « couteaux »), pour les mesures intérieures (un alésage, une largeur de rainure).
- La tige de profondeur, au bout de la règle, pour les profondeurs (un trou borgne, un épaulement).
- La vis de blocage, qui fige le coulisseau pour lire sans que la mesure bouge.
- La molette, sur certains modèles, pour approcher doucement.
Le principe
Sur un vernier au 1/50, 50 divisions du vernier occupent 49 mm de la règle. Chaque division du vernier mesure donc 0,98 mm, soit 0,02 mm de moins qu’un millimètre. C’est ce décalage qui permet de lire au centième pair : 0,02 · 0,04 · 0,06…
Quand le zéro du vernier est exactement sur un trait de la règle, le trait 50 du vernier (le dernier) tombe lui aussi sur un trait de la règle. Si le zéro avance de 0,02 mm, le trait n° 1 du vernier se retrouve face à un trait de la règle ; s’il avance de 0,04 mm, c’est le trait n° 2, et ainsi de suite. Le numéro du trait qui coïncide dit le nombre de fois 0,02 mm.
| Vernier | Divisions | Occupent | Lecture | On l’appelle |
|---|---|---|---|---|
| 1/10 | 10 | 9 mm | 0,1 mm | vernier au dixième |
| 1/20 | 20 | 19 mm | 0,05 mm | vernier au vingtième |
| 1/50 | 50 | 49 mm | 0,02 mm | vernier au cinquantième |
Lire en 3 étapes
- Les millimètres : le dernier trait de la règle avant le zéro du vernier.
- Les centièmes : le numéro du trait du vernier qui coïncide avec un trait de la règle, multiplié par 0,02.
- Additionner les deux.
Exemple : zéro du vernier après 12 mm, trait n° 17 en coïncidence → 12 + 17 × 0,02 = 12,34 mm.
Un raccourci pour ne pas compter jusqu’à 17. Sur le vernier, les traits sont numérotés de 0 à 10 : chaque chiffre vaut 0,1 mm (soit 5 divisions). On lit le chiffre juste avant le trait qui coïncide, puis on compte les petits traits supplémentaires à 0,02 mm chacun. Exemple : la coïncidence tombe 2 traits après le chiffre 3 → 0,3 + 2 × 0,02 = 0,34 mm.
Quatre lectures à s’entraîner à faire
| Zéro du vernier après… | Trait en coïncidence | Lecture |
|---|---|---|
| 12 mm | n° 17 | 12,34 mm |
| 45 mm | n° 30 (le chiffre 6) | 45,60 mm |
| 8 mm | n° 4 | 8,08 mm |
| 103 mm | n° 0 (le trait 50 coïncide aussi) | 103,00 mm |
Vérification de bon sens. Sur un vernier au 1/50, le dernier chiffre est toujours pair : 12,34 ou 12,36, jamais 12,35. Si tu trouves un chiffre impair, tu as mal lu : recommence.
Deux traits qui paraissent coïncider ? Regarde les traits voisins, de part et d’autre : le bon trait est celui où les deux voisins sont décalés d’autant de chaque côté (le « milieu » de la zone). Un doute entre deux traits voisins, c’est 0,02 mm d’écart : ça ne change rien à une cote tolérancée à ± 0,1.
Avant de mesurer : vérifier le zéro
Mors fermés, propres, sans pièce, vérifie que le zéro du vernier est face au zéro de la règle et que le trait 50 est face à un trait de la règle. Si ce n’est pas le cas, l’outil est faussé : note l’écart (« le zéro lit +0,04 ») et corrige chaque lecture, ou change d’outil. Un pied à coulisse tombé ou serré sur un copeau peut être décalé.
Faire une mesure
Mesure extérieure (becs du bas) :
- Nettoie les mors et la pièce : un copeau ou une trace de graisse fausse la mesure.
- Ouvre un peu plus grand que la pièce, appuie la pièce contre le fond des mors, pas au bout des becs.
- Ferme doucement jusqu’au contact : on ne serre pas en force, la pression doit être légère et régulière.
- Tiens l’outil perpendiculaire à la pièce (pas de travers).
- Bloque la vis, puis lis. Mieux : lis sans retirer l’outil, ou retire-le sans bouger le coulisseau.
Mesure intérieure (becs du haut) : glisse les becs dans l’alésage, ouvre jusqu’au contact des deux côtés et cherche le plus grand écart (c’est le diamètre) en balançant très légèrement l’outil. On lit comme pour une cote extérieure.
Mesure de profondeur (tige) : pose le bout de la règle à plat sur la surface de référence, descends la tige jusqu’au fond, bloque, lis.
Les erreurs classiques
| Erreur | Ce qui se passe | Comment l’éviter |
|---|---|---|
| Parallaxe | On regarde de côté : le vernier paraît décalé du trait de la règle | Regarder de face, l’œil au droit du vernier |
| Trop serrer | Les mors fléchissent, l’outil lit trop petit | Pression légère, toujours la même |
| Outil de travers | L’outil lit trop grand | Mors perpendiculaires à la pièce |
| Pièce sale ou chaude | Copeau, huile, dilatation : la lecture est fausse | Nettoyer, laisser refroidir une pièce qui sort de l’usinage |
| Zéro faussé | Toutes les lectures sont décalées de la même valeur | Vérifier le zéro avant chaque série |
| Mesurer au bout des becs | Les becs ne sont pas parallèles à cet endroit | Mesurer au fond des mors |
| Trait confondu | Un trait voisin pris pour la coïncidence | Comparer les traits voisins |
Écrire le résultat
La précision réelle d’un pied à coulisse au 1/50 est de l’ordre de ± 0,02 mm : on écrit donc 12,34 mm, jamais 12,3417 mm. Un résultat s’écrit avec sa valeur, son unité et, si besoin, la tolérance attendue (« Ø 20 mm ± 0,1 » : la pièce est bonne si la mesure est entre 19,90 et 20,10 mm). Voir le savoir sur l’écriture d’un résultat de mesure : S4.4 · Écrire un résultat de mesure.
Et si on a besoin du centième ?
Un pied à coulisse lit au 0,02 mm, mais il n’est précis qu’au centième environ. Pour une portée de roulement ou un ajustement serré, on passe au micromètre, qui lit au 0,01 mm (voir le savoir S4.4 · Lire un micromètre 0-25 mm au centième). Beaucoup de pieds à coulisse modernes ont un cadran ou un affichage numérique : le principe est le même, la lecture est directe. Mais sans comprendre le vernier, on ne sait pas vérifier : c’est le savoir de base.
Régler une cote (trusquin)
Pour tracer à 15,00 mm : amener le zéro du vernier sur le trait 15 de la règle, et vérifier que le trait 50 du vernier (le dernier) coïncide aussi. Bloquer la vis, puis relire.
Pour une cote avec centièmes, par exemple 15,34 mm : amener le zéro du vernier après le trait 15, puis faire coïncider le trait n° 17 du vernier avec un trait de la règle (17 × 0,02 = 0,34). Bloquer la vis et relire avant de tracer.