Formation Aux Normes ISO de Tolérancement V3[1] - Copy

RENAULT

FORMATION AUX NORMES ISO DE TOLERANCEMENT Version 3.0

RENAULT * NISSAN

FORMATION AUX NORMES ISO DE TOLERANCEMENT

Les extraits de normes utilisés dans ce support pédagogique sont reproduits avec l'autorisation de l'UNM. Les normes de références utilisées chez RENAULT sont les normes ISO. Toutefois, des exemples issus des normes AFNOR sont utilisés dans ce document, à titre pédagogique pour une meilleure compréhension des concepts.

CE DOCUMENT NE SE SUBSTITUE PAS AUX NORMES OFFICIELLES. Il appartient à chacun : - de s'assurer de la validité des normes au fur et à mesure des nouvelles publications - de prendre le réflexe de puiser les informations directement dans les normes ISO de dessin.

Préface RENAULT S.A. est engagé dans une démarche de progrès continu par le déploiement de la Qualité Totale. L’un des projets majeurs de RENAULT "Maîtrise des Processus" qui contient, entre autres, l'ensemble du processus de caractérisation. L'alignement des normes de dessin Renault sur celles de l'ISO doit permettre à l'entreprise de progresser dans la précision de ses documents techniques afin qu’ils soient interprétables sans ambiguïté par l’ensemble des utilisateurs internes et externes à Renault S.A. L’amélioration plus générale du "Processus de Caractérisation" doit également contribuer à la réduction des coûts de production en optimisant les tolérances dimensionnelles et géométriques. Renault ainsi que celle de la Formation et du Développement Social de Renault, avec l’Ecole Normale Supérieure de Cachan, s’accordent pour développer un partenariat. La coopération a permis la création de ce support de cours et la mise en oeuvre d’un ambitieux plan de formation et d’assistance des personnels de Renault ainsi que de ses fournisseurs. Nous voulons que cette étroite collaboration soit exemplaire et que la synergie engendrée par le croisement des cultures universitaire et industrielle, participe à la construction du futur de Renault et de ses fournisseurs.

Fait à Boulogne-Billancourt, le 31 janvier 1996.

Le Directeur de l’Ecole Normale Supérieure de Cachan :

Les représentants de la Régie Nationale des Usines Renault S.A. : M. Philippe CHAUVEL Directeur de la Mécanique

Mr. Bernard DECOMPS M. René TIJOU Directeur de la Formation et du Développement Social

ONT PARTICIPE A L’ELABORATION DE CE DOCUMENT : Messieurs : Bernard

ANSELMETTI

Professeur des Universités à l’IUT de Cachan

Norbert

BELARDI

Professeur agrégé à l’ICAM de Lille

Frédéric

CHARPENTIER

Professeur Agrégé à l’IUFM de Créteil

Alain

CHEP

Maître de Conférences à l’IUFM de Créteil

Jacques

DUFAILLY

Maître de Conférences à l’ENS de Cachan

Etienne

LEFUR

Professeur Agrégé à l’ENS de Cachan

René

PAULIAC

Professeur Agrégé au Lycée Technique DORIAN

Michel

POSS

Sous-Directeur de Laboratoire à l’ENS de Cachan

Eric

SAVATTERO

Professeur Agrégé à l’ENS de Cachan

Guy

TIMON


Jean-Marie

VIRELY


Remerciements à Monsieur Pierre BOURDET, Professeur des Universités, Directeur du LURPA de l’ENS Cachan qui a assuré la coordination scientifique de ce document.

Pour RENAULT : Claude

CARUEL

Direction de la Qualité des Processus

Patrick

LETELLIER

Direction des Techniques de la Mécanique

Pierre-Alain WEITE


Bruno

FERNANDEZ


Didier

BUYSSE


Régis

BONDIGUET


Laurent

VERDIN


Antonio J.

FERNANDEZ

Institut Renault (version en espagnol)

Nota :

La mise à jour de ce document est assurée exclusivement par la Direction des Techniques de la Mécanique RENAULT

V2.1 English version checked and prepared by : Dean

BAILEY

Product Data and Process Man.

-

NTC-E

David

BROWN

Product Data and Process Man.

-

NTC-E

Claude

CARUEL

Quality Process Department

-

Renault

Shigeru

OKAMURA

Eng. Info. and Process Man.

-

NTC

Steve

RAFFERTY

Training Department

-

NMUK

Satoru

SHINOZAK


-

NTC

Laurent

VERDIN

Quality Process Department

-

Renault

Catherine

LUBINEAU

UNM (Union de la Normalisation de la Mécanique)

Alex

BALLU

Associate Professor at Univ. Bordeaux I (ISO Expert)

Pierre

BOURDET

University Professor, Director of Cachan ENS - LURPA

Luc

MATHIEU

Associate Professor at CNAM of Paris (ISO Expert)

V2.1 Japonese version checked and prepared by : Shigeru

OKAMURA


-

NTC

Satoru

SHINOZAK


-

NTC

V3.0 Spanish version checked and prepared by : Antonio

FERNANDEZ-ALVAREZ

Renault Institute from Valladolid

-

IRCM

Javier

SANZ-DEL-RIO

Renault Institute from Valladolid

-

IRCM

Bruno

FERNANDEZ

Powertrain Technology Department

-

Renault

V3.0 English version checked and prepared by : Bruno

FERNANDEZ


-

Renault

Emmanuel

SIEFRIDT


-

Renault

V3.0 Portuguese version checked and prepared by : Eloa

PURKOT

Soditech do Brasil - translations department

Joao

MARINHO

Soditech - automotive division

Bruno

FERNANDEZ


-

Renault

V3.0 Rumanian version prepared by : Ilie

PREDA

D.A.C.I.A. Powertrain Design Department

Bruno

FERNANDEZ


-

Renault

SOMMAIRE I- INTRODUCTION II- LA NORMALISATION III- PRINCIPE DE TOLERANCEMENT DE BASE - ISO 8015 III-A Principe d'indépendance III-B Tolérances III-B-1 Tolérances dimensionnelles linéaires III-B-2 Tolérances dimensionnelles angulaires III-B-3 Tolérances géométriques III-C Interdépendance entre dimension et géométrie Exigence d'enveloppe Principe du maximum de matière III-D Recommandations

IV- TOLÉRANCEMENT GÉOMETRIQUE - ISO 1101 IV-A Généralités IV-B Définitions IV-B-1 Symboles IV-B-2 Cadre de tolérance IV-B-3 Elément tolérancé IV-B-4 Zone de tolérance IV-B-5 Références spécifiées IV-B-6 Spécifications restrictives IV-B-7 Dimensions théoriquement exactes IV-B-8 Zone de tolérance projetée et état au maximum de matière IV-C- Les tolérances géométriques IV-C-2 Tolérances de forme IV-C- 3 Tolérances d'orientation IV-C-4 Tolérances de position IV-C-5 Tolérances de battement

V-REFERENCES ET SYSTEMES DE RÉFÉRENCES - ISO 5459 V-A Références simples et références communes V-A-1 Définition V-A-2 Principe V-A-3 Références simples V-A-4 Références communes

V-B Systèmes de références V-B-1 Ecriture V-B-2 Exemples V-C Références partielles V-D Groupe d'éléments formant un système de référence V-E Synthèse

VI-TOLERANCEMENT DE LOCALISATION - ISO 5458 VI-A Généralités VI-B Etablissement du tolérancement de localisation VI-C Exemples et applications VI-C-1 Localisation d'un élément simple VI-C-2 Localisation d'un groupe d'éléments VI-C-3 Groupe(s) de trous localisés sur un cercle VI-D Combinaison de tolérances de localisation VI-E Recommandations

VII-TOLERANCEMENT DES CONES - ISO 3040 VII-A Tolérancement des surfaces coniques VII-B Exemples VII-C Recommandations

VIII- ZONE DE TOLERANCE PROJETEE - ISO 10578 VIII-A Introduction : objet et domaine d'application VIII-C Exemple VIII-D Recommandations

IX-COTATION DES PIÈCES NON RIGIDES - ISO 10579 X- PRINCIPES DU MAXIMUM ET DU MINIMUM DE MATIÈRE - ISO 2692 X-A Maximum de matière X-A-1 Définitions X-A-2 Exemple perpendicularité X-A-3 Exemple coaxialité - Maximum de matière sur la référence X-A-4 Exemple rectitude X-A-5 Exemplelocalisation X-B Minimum de matière X-C Synthèse X-D Recommandations

XI - CORRIGES DES EXERCICES

CHAPITRE I INTRODUCTION

I- INTRODUCTION II- LA NORMALISATION III- PRINCIPE DE TOLERANCEMENT DE BASE - ISO 8015 IV- TOLÉRANCEMENT GÉOMETRIQUE - ISO 1101 V-REFERENCES ET SYSTEMES DE RÉFÉRENCES - ISO 5459 VI-TOLERANCEMENT DE LOCALISATION - ISO 5458 VII-TOLERANCEMENT DES CONES - ISO 3040 VIII- ZONE DE TOLERANCE PROJETEE - ISO 10578 IX-COTATION DES PIÈCES NON RIGIDES - ISO 10579 X- PRINCIPES DU MAXIMUM ET DU MINIMUM DE MATIÈRE - ISO 2692

I - INTRODUCTION : UTILISER LES NORMES ISO, UNE SOURCE DE PROGRÈS POUR L'ENTREPRISE

RESUME. RENAULT est engagé dans une démarche de progrès continu par le déploiement de la Qualité Totale. Le projet de RENAULT. "Maîtrise des Processus de Développement" couvre l'ensemble du Processus de Caractérisation et s'inscrit dans la politique de la Qualité Totale. L'alignement de nos normes actuelles sur les normes ISO de dessin technique doit permettre à l'entreprise de progresser dans le dessin pour que nos documents soient non interprétables et non interprétés et obtenir ainsi une véritable unicité des documents. L'aspect normatif du projet "Processus de Caractérisation" contribue à l'obtention des performances de l'entreprise par l'amélioration de la qualité en étant plus proche de la définition fonctionnelle du produit, et par la réduction des coûts de production en agissant sur l'optimisation des tolérances dimensionnelles et géométriques. L'introduction décrit le contexte général du processus de caractérisation et, au sein de celui-ci, les modalités d'application des normes ISO de dessin.

I.1. Enjeux : la Qualité Totale La Qualité Totale est une démarche de progrès permanent par laquelle l'entreprise met tout en œuvre pour satisfaire ses clients en qualité, coût et délai, par la maîtrise des processus et l'implication des hommes. Le projet " Processus de Caractérisation" s'inscrit dans les 4 principes de la Qualité Totale : - La Primauté du client : vis à vis du client automobiliste, une définition plus fonctionnelle du produit concourt à l'amélioration de la qualité et de la fiabilité du véhicule. En interne, un langage univoque clarifie les relations client - fournisseur. - La maîtrise des processus : le processus relatifs aux spécifications, de la conception à l’exploitation et qui consiste à ECRIRE, LIRE, COMPRENDRE pour AGIR, doit être maîtrisé par toutes les utilisateurs. - L'efficience économique : l'apport du Processus de Caractérisation à l'efficience économique s'effectue de deux manières : - une optimisation des coûts de fabrication, - une réduction des coûts inutiles. - L'implication des hommes : changer les habitudes de travail, utiliser un langage nouveau, ces évolutions doivent être accompagnées jusqu'à l'appropriation par tous les acteurs.

-1-

I.2. Constats La qualité d'un dessin est délicate à appréhender. Hier, la désignation d'un état de surface par un, deux ou trois triangles sur un dessin, illustrait une spécification signifiante pour le concepteur et le fabricant. Si ce même dessin devait être remis en service à ce jour, l'utilisateur ne saurait plus lire ni comprendre la définition de l'état de surface par triangle. Cette page de notre histoire serait alors gratifiée du titre de non-qualité. La non-qualité d'un dessin peut couvrir une multitude d'aspects : écriture obsolète, erreur dans la transcription d'éléments normatifs, définition incomplète, etc. ... Cette non-qualité de la définition peut être décelée par l'utilisateur ou interprétée de manière imprévisible. L'interprétation erronée peut conduire à des dysfonctionnements qui pénaliseraient l'entreprise, ou à des écarts par rapport à ce qui était attendu : - temps gaspillé en compréhension, en explications et en discussions autour du plan. - dessin à refaire ou à modifier à la suite d'un audit ou d'un constat de nonconformité. - prototype à relancer en phase de développement à cause de dessins imprécis. - modification de l'outillage ou des moyens de production du fait de caractéristiques inadaptées. - rebut de pièces déclarées non conformes par rapport à la spécification, et pourtant aptes à l'emploi. Ces divers scénarios, s'ils devaient se produire, entraîneraient des surcoûts pour l'entreprise, des retards dans le développement des véhicules, et dans des cas limites, la non-qualité du produit. L'analyse de ces risques potentiels et de leurs causes nous a permis d'établir trois axes prioritaires de progrès. I.2.1 Obligation de langage international. Nos anciennes normes internes de cotation n'intégraient pas toutes les possibilités, intéressantes, offertes par les normes ISO actuelles de dimensionnement et de tolérancement géométrique. Y a t-il une bonne compréhension par tous de ce principe fondamental : "un dessin est une convention de représentation qui ne gère que des géométries parfaites, et les principes de tolérancement établissent le lien entre les indications de tolérance portées sur un dessin et les limites permises aux surfaces "imparfaites" des objets réels. L'utilisation de normes ISO, à la place de ces anciennes normes internes diminuera de façon importante plusieurs des sources de non-qualité constatées, et accroîtra notre aptitude à dialoguer avec les utilisateurs de nos dessins (fournisseurs et clients), qui adoptent de plus en plus ce langage ISO Les sites RENAULT sont dispersés dans le monde : l'utilisation d'un langage symbolique, de portée internationale, réduirait les possibilités de distorsion dues aux traductions. Tous ces éléments nous poussent à utiliser le langage technique le plus international possible pour pouvoir répondre aux attentes de nos clients. -2-

I.2.2 Optimisation du tolérancement géométrique et dimensionnel. a) Nos anciennes normes de dessin offraient un éventail réduit de possibilités d'exprimer la fonctionnalité d'un produit. La cotation ne rendait donc pas suffisamment compte des fonctions attendues. b) A défaut d'une norme internationale, RENAULT a étudié et mis en place une norme interne relative à la hiérarchisation des caractéristiques produit et processus Pour l'instant, la pratique réduite de cette innovation entraîne une certaine uniformisation du traitement affecté à chaque caractéristique en fonction des ressources disponibles. Les conséquences peuvent en être la sur-spécification des caractéristiques, des moyens de fabrication et de contrôle. c) Les chaînes de cotes peuvent constituer quelquefois un simple " empilage " qui ne fait que constater un résultat. Nous n'essayons pas toujours de maîtriser à l'avance les tolérances, obligatoires, des cotes conditions par la création de chaînes de cotes à nombre de maillons minimum. Cette manière de faire peut conduire à spécifier des tolérances plus réduites que ce qui est fonctionnellement nécessaire. I.2.3 Qualité du dessin de définition Il est impératif que la définition requise par le concepteur dans un plan, ne puisse être sujette à des interprétations erronées de la part du « lecteur » du plan. Dans l’exemple de la figure 1 (cas 1), la correction faite sur la référence A semble correspondre à ce que désire exprimer concepteur (coaxialité), mais si l’interprétation s’avère erronée dans le cas 2, le résultat à produire peut changer de façon substantielle par rapport à la demande spécifiée par le créateur du plan. Pour terminer cet aparté, on peut dire qu’il peut aussi exister une différence entre ce qui est demandé par le concepteur et la réalisation effective sur le produit, due à une définition ambiguë ou à la non faisabilité d’une mesure dimensionnelle ou géométrique (voir figure 2).

øt A

A

B

øt B

B

?

A

Cas 1

Cas 2

Figure 1

-3-

B

Figure 2 L'interprétation erronée d'une norme, la non-qualité du dessin de définition, sont susceptibles d'engendrer un certains nombre de dysfonctionnements : - temps gaspillé en compréhension, explication et discussion, - dessin, document méthodes et de fabrication à refaire, - outillage ou moyen de fabrication à modifier, - prototype à relancer, - non conformité du produit, - ....... Le temps c'est de l'argent", dit le proverbe. Une correction, qui coûterait 1 sur le premier prototype, revient à 100 un an plus tard et à 1 000 une fois les outillages réalisés (voir figure 3). Le challenge est de faire : mieux, plus vite et moins cher.

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1 000

100

!

1 Figure 3

-4-

I.3. Projet "Processus de Caractérisation". Le projet "Processus de Caractérisation" propose d'apporter des améliorations, des solutions aux problèmes évoqués ci-dessus. Ce projet dépasse le seul alignement de nos anciennes normes internes sur celles de L'ISO. En fait, il décrit ou tente de décrire, au travers du Processus de Caractérisation, les activités du dessinateur - projeteur et de ceux qui vont utiliser ses fournitures, c'est-à-dire les dessins. Processus de caractérisation Le processus de caractérisation définit les activités principales, leur chronologie, les outils à utiliser et les résultats attendus qui permettent au dessinateur - projeteur de passer d'une solution technologique à un dessin de définition validé. Dans le cadre de cette formation, nous examinons le contenu du volet du projet relatif aux normes ISO de dessin, ainsi que son déploiement dans l'entreprise.

I.4. Normes ISO de dessin technique. I.4.1

Evolution des anciennes normes internes vers les normes ISO.

RENAULT utilisait un corps de normes de dessin issu des normes françaises et de normes internes. Quelles sont les particularités des principales normes internes ? Principe de tolérancement de base : Les normes internes n’étaient pas des plus transparentes sur la description du principe d'indépendance et d'exigence de l'enveloppe. L'examen de la pratique nous a montré que nous concevions et fabriquions dans un concept proche de celui de l'enveloppe. Tolérancement géométrique : La norme interne initiale - 01 00 501 - était conforme à la norme ISO 1101 - 1983 , mais restrictive dans son application. Références et systèmes de références pour tolérances géométriques : Notre application était conforme à la norme ISO 5459 - 1981 pour ce qui concerne la référence simple et la référence commune, mais un peu différente dans l'écriture des références partielles. Nous ne possédions pas l'équivalent du système de référence ordonné. Les normes suivantes : Exigence du maximum de matière, Zone de tolérance projetée, Tolérancement de localisation, Cotation des pièces souples dites déformables, n’étaient pas utilisées. L'objectif de l'entreprise a donc été de faire évoluer nos normes internes vers les normes ISO et chaque fois que cela est possible et bénéfique, de les remplacer par les normes internationales (figure 4).

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normes Renault

normes ISO

évolution de la zone commune

Figure 4 : Evolution des normes internes vers les normes ISO La mise en place du nouveau corps de normes a demandé des précautions particulières car l'évolution s’est échelonnée dans le temps, et qu’ont cohabité durant de nombreuses années des dessins cotés à partir de normes différentes. Par exemple, un plan ancien coté selon l'exigence de l'enveloppe mais non repéré comme tel, pourrait être malencontreusement lu selon le principe de l'indépendance. Les dispositions générales du déploiement ont été les suivantes : - Dans un premier temps, l'application du nouveau corps de normes est systématique dans les projets spécifiquement désignés. - Dans un second temps, une procédure permettra de traiter les études hors projet. I.4.2 Application des normes ISO pour le tolérancement des dessins techniques. I.4.2.1 Principe de tolérancement de base (ISO 8015 - 1985 ). Dans un premier temps, seule l'exigence d'enveloppe est retenue. Ce choix restrictif est effectué pour permettre à l'entreprise de l'appliquer maintenant en toute connaissance. La notion d'enveloppe fait partie de notre formation de base, sa compréhension n'offre pas de difficulté. Par contre, en fabrication, la matérialisation des surfaces enveloppe demande une attention particulière car nous sommes conduits très souvent à matérialiser des surfaces moyennes en usinage et des surfaces des moindres carrés en mesure. Les écarts ne sont pas toujours négligeables (figure 5).

-6-

surface réelle surface enveloppe 1 - définition normative plan des moindres carrés

plan "moyen" : 3 points

2 - ex. : en usinage

3 - ex. : en mesure

Figure 5 : visualisation des écarts entre l'élément, l'enveloppe et sa matérialisation. I.4.2.2 Tolérancement géométrique (ISO 1101 - 1983). Le contenu de cette norme est largement intégré dans l'entreprise RENAULT par l'intermédiaire de la norme interne 01 00 501. La référence à la norme ISO, au delà du langage international, nous ouvre la possibilité d'utiliser la notion de "zone commune" qui n'était pas autorisée. Cet apport permet de se rapprocher de la fonctionnalité, simplifie notre jeu d'écriture, et surtout, réduit l'incertitude de la mesure (figure 6).

Zone commune

t

t

Norme ISO

Pratique actuelle

Figure 6 : définitions avec et sans zone commune. I.4.2.3 Références et systèmes de références ( ISO 5459 - 1981 ) . La référence simple et la référence commune sont utilisées au sein de RENAULT conformément à la norme ISO. L'apport de l'ISO aux références partielles est relatif à une définition plus précise du cadre de référence et de la position des références partielles. Pour RENAULT, le gain fondamental réside dans l'application du système de référence ordonné. Ce dernier permet de se rapprocher de la fonctionnalité, en simplifiant l'écriture par rapport à nos dispositions actuelles, et permet aussi d'avoir un lien continu entre le dessin, les différents stades de la fabrication et le contrôle. -7-

Cette norme ISO ne comporte pas de difficultés de compréhension. Elle est très simple dans son expression écrite, mais attention aux faux amis ! Il faut une extrême rigueur, comme pour la plupart des normes, dans l'écriture et la lecture (figure 7). Ordre des lettres

A

B

B

A

Ordre sans importance

A - B

Figure 7 : 4 exemples de références différentes.

I.4.2.4 Tolérancement de localisation (ISO 5458 - 1998) Dans son principe, il est intéressant de constater que la zone de tolérance correspond strictement à ce que le concepteur et l'utilisateur ont "naturellement" en tête - ce qui n'est pas strictement le cas pour l'enveloppe - . Le tolérancement de localisation appliqué aux éléments point, ligne réputée droite ou surface réputée plane, a pour principal avantage de préciser clairement l'élément de référence et l'élément tolérancé. L'application de cette norme permet une unicité de langage, de la conception à la fabrication. L'adaptation de la localisation à des groupes d'éléments répond à un besoin fonctionnel et favorise le tolérancement au juste nécessaire. Son emploi impose une analyse des fonctionnalités du produit et une parfaite connaissance de la norme. La recommandation dans l'entreprise est de l'utiliser largement; de nombreuses possibilités restent à explorer.

I.4.2.5 Exigence du maximum de matière ( ISO 2692 - 1988). Cette norme est fort intéressante. Elle permet au Bureau d'Etude de spécifier des tolérances fonctionnelles optimisées, c'est-à-dire plus larges que ce que nous faisons actuellement (figure 8, cas 1 et 2 ). De ce fait les services Méthodes ont une possibilité de choix de processus industriels qui permet de "fabriquer conforme" à un moindre coût ( figure 8, cas 3 et 4).

-8-

écart géométrique


dimension

2) aire au maximum de matière



1) aire de tolérance actuelle

b a

dimension

dimension

b dimension

3) choix de processus: a ou b

4) aire fonctionnelle et tolérance de fabrication Figures 8 : possibilités du maximum de matière.

I.4.2.6 Zone de tolérance projetée (ISO 10 578 - 1992). Le concept et l'application de cette norme sont nouveaux par rapport aux normes actuelles dans l'entreprise. Cette norme favorise à la fois une cotation plus proche de la fonctionnalité et des tolérances plus larges pour le fabricant. Cette possibilité de tolérancement est à utiliser chaque fois que cela est nécessaire ( taraudage, piétage, ... ). Précaution : dans le domaine de la mesure en laboratoire et en production, il faut tenir compte du phénomène d'amplification de l'incertitude de mesure dans l'expression des résultats (figure 9 ). i I

l

L

Figure 9 : incertitude de mesure (i) et influence sur le résultat (I).

-9-

I.4.2.7 Cotation des pièces souples dites déformables ( ISO 10579 - 1993). A ce jour, notre expérience est très réduite : elle porte sur la cotation de produits semi-rigides à l'état libre tels que couvercle de culasse en tôle, ou souples, par exemple, un protecteur de courroies de distribution en matière plastique. Nos précautions d'emploi se résument ainsi : - les conditions fonctionnelles sont définies par le concepteur des Etudes. - les caractéristiques à l'état libre sont déterminées conjointement par le concepteur et par le préparateur des méthodes. Il faut s'assurer que les contraintes statiques dues aux déformations autorisées sont compatibles avec un bon fonctionnement du produit durant toute sa durée de vie.

I.4.3 Conditions de réussite : implication des hommes. La transition des normes RENAULT vers une partie des normes ISO de dessin conduit, pour les utilisateurs, à un changement d'habitude, à une perte de points de repères du fait de concepts nouveaux à appliquer, à une attitude de réserve par rapport à une symbolique parfois difficile à lire et qualifiée de "hiéroglyphe". Nous devons donc gérer ce changement au mieux. Changer sa façon de faire, c'est apprendre, appliquer et surtout s'approprier la nouveauté. Il reste que le premier de ces 3 verbes : apprendre, implique une formation. I.4.3.1 Apprendre. Le principe engagé consiste à mettre à la disposition de l'ensemble des opérationnels une formation de base commune à tous. Le but est de rendre chacun apte à ECRIRE, LIRE, COMPRENDRE .... pour MAITRISER l'emploi des normes au quotidien. La formation de base permet de découvrir le concept de chaque norme, puis les aspects plus techniques d'écriture, de signification et d'emploi. Ce dernier aspect, (l'emploi), est la partie la plus passionnante de la formation, mais aussi la plus délicate. La norme nous offre un alphabet, des règles d'orthographe et de syntaxe. A partir de ces éléments le concepteur doit écrire un roman d'aventures, un traité philosophique, ou un poème. Cette formation couvre le vaste champ de l'entreprise et des fournisseurs. Elle doit permettre au concepteur de construire une cotation et de la transmettre fidèlement, sans ambiguïté, au préparateur, au fabricant, au contrôleur, et à toutes les personnes des services supports : métrologue, essayeur, acheteur, qualiticien,.... I.4.3.2 Appliquer. Dès les premières expérimentations de la formation, il est apparu que si cette dernière était nécessaire, elle n'était pas suffisante. Pour progresser d'une manière significative dans l'optimisation et la qualité de la cotation, il faut aller plus loin que cette formation un peu théorique. - 10 -

RENAULT a donc mis en place un dispositif d’accompagnement des concepteurs et des utilisateurs sur le terrain. Cette assistance sera effectuée par des conseillers internes qui maîtrisent le processus et les outils de cotation. Leur mission consiste à parfaire la connaissance des utilisateurs, aider ceux-ci à résoudre les cas nouveaux ou complexes, améliorer les méthodologies et capitaliser le savoir faire. I.4.3.3 S'approprier. L'appropriation ne se décrète pas. Les efforts de formation et d'assistance, les résultats positifs, un professionnalisme très fort, l'attachement à RENAULT, concourent à l'implication des hommes dans cette démarche de progrès.

I.5. Conclusion. Le projet "Processus de caractérisation" a pour but d'établir le processus de caractérisation et de mettre à la disposition des concepteurs et des utilisateurs les moyens de progresser. Le premier axe de progrès, qui consiste à remplacer nos anciennes normes internes de dessin par les normes ISO, doit contribuer à : - participer à la construction de la qualité du produit en se rapprochant d'une définition plus fonctionnelle. - maîtriser la construction et l'exploitation de la cotation. - réduire les coûts de production en participant à l'optimisation des tolérances. Cette évolution est possible grâce au professionnalisme et au dynamisme des acteurs. RENAULT et ses partenaires évoluent..... L'automobile évolue..... Le dessin aussi évolue !

(D’après un texte de Claude CARUEL, Direction de la Qualité, rédigé le 31/01/1996)

- 11 -

CHAPITRE II LA NORMALISATION


II - LA NORMALISATION : (Chapitres 2.1 et 2.2 d’après un texte de Mme. KOPLEWICZ - UNM PARIS)

II.1. Un peu d’histoire Avec le développement de l’industrie au XIXe siècle, on assiste à diverses actions de rationalisation technique, mais sans qu’une méthodologie d’ensemble ne soit instaurée. C’est au XXe siècle que le concept de normalisation verra réellement le jour; quelques dates: 1901: création de l’Engineering Standards Committee (ancêtre de la BSI) 1926: création de l’AFNOR 1927: création du Comité de Normalisation de la Mécanique (ancêtre de L’UNM) 1928: création de l’International Fédération of Standardizing Associations (ISA, ancêtre de l’ISO) 1961: création du Comité Européen de Normalisation (CEN) 1985: Acte Unique Européen et Nouvelle Approche Les éléments du changement Les années 1980 voient la normalisation s’intégrer à la stratégie d’entreprise. Comment expliquer cette évolution? Deux raisons peuvent être invoquées: - la qualité est devenue un facteur déterminant de la concurrence; elle fait appel aux normes qui constituent un référentiel reconnu; - le développement des nouvelles techniques liées à l’informatique passe par la définition de normes permettant compatibilité, interconnexion des différents systèmes.

II.2. Qu’est-ce que la norme ? Parmi les différentes définitions que l’on trouve ici et là, celle retenue par l’Encyclopédie Universalis est sans doute la plus complète: La norme est une donnée de référence, résultant d’un choix collectif et raisonné, en vue de servir de base d’entente pour la solution de problèmes répétitifs. Les normes sont des documents publics, accessibles à tous; elles sont à l’image du développement industriel et constituent un élément important de la culture technique; le référentiel qu’elles proposent met à disposition des partenaires, pour un domaine donné: - un langage commun - des méthodologies d’essai - des conditions d’interchangeabilité et de montage - des exigences de sécurité, santé, environnement.

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Efficacité

Performance

Evaluation

Innovation

Caractérisation

Compatibilité Communication

Standardisation

Réduction de diversité

Ethique

Qualité Interchangeabilité Environnement Santé

Sécurité

Figure 1: Les contributions à la standardisation

II.3. Qu’est-ce que le concept G.P.S. ? ISO/TC 213 N 314-3 ISO/TC 213/AG 1 N 51 Annexe 1

Spécification géométrique des produits GPS 21ème siècle Une vision pour un nouvel outil industriel. Ce système complètement intégré pour la spécification et la vérification de la géométrie des pièces est un nouvel outil industriel pour le développement des produits et il coïncide avec les besoins du marché exprimés par l’industrie. Ce système est nécessaire car les entreprises progressent rapidement sur de nouvelles technologies, de nouveaux procédés de fabrication, de nouveaux matériaux et des produits innovants dans un environnement commercial international.

Objectif Ce nouvel outil va donner une méthode plus précise pour l’expression des exigences fonctionnelles des pièces. Cette tâche sera accomplie grâce à l’utilisation de spécifications complètes et bien définies, incluant la simplification des indications sur les dessins pour les besoins clés. Ce nouveau système sera conçu afin de pouvoir être mis en œuvre facilement dans les systèmes CAO tridimensionnels. Le contenu juridique des dessins existants sera laissé intact, reconnaissant qu’il existe un vaste domaine de spécifications existantes, qui ne peuvent pas être modifiées sans consentement explicite ou implicite des responsables. Cette initiative est portée par l’Organisation Internationale de Normalisation (ISO) et a été allouée au comité technique (TC) 213 ’’Spécification et vérification dimensionnelles et géométriques des produits’’.

La mise en œuvre rigoureuse du nouveau système va permettre de réduire les coûts en évitant d’accepter des pièces non conformes à cause de dessins non suffisamment définis.

Challenge Le GPS est basé sur le principe que la fonction de conception peut être conduite en maîtrisant la géométrie et les propriétés des matériaux de(des) la pièce(s) en exécutant la conception. Le GPS est le langage permettant de maîtriser uniquement la géométrie. Le challenge pour le futur est d’enrichir le langage GPS pour permettre l’expression d’exigences concernant une large gamme de fonctions de pièces. La spécification doit être basée sur ces fonctions mathématiques utilisables pas les ordinateurs et sur une logique sûre cohérente. Ceci peut être accompli en utilisant un ensemble de règles génériques, qui peuvent être appliquées à tous les cas en tant que base pour les exigences.

2/6

Incertitudes Le concept d’utilisation des incertitudes en tant que ’’monnaie’’ pour quantifier les ambiguïtés dans les spécifications elles-mêmes, ainsi que pour le concept général d’incertitude de mesure, est à la base de ce nouveau développement. L’utilisation de ce concept permet une meilleure compréhension du niveau des ambiguïtés actuelles selon lesquelles la fonction du produit est maîtrisée et permet une affectation optimale des ressources.

la simplicité et de la minimisation du coût total. De plus, il existera de nombreuses indications courtes couvrant les cas fonctionnels les plus communément rencontrés, par exemple l’ajustement.

La mise en œuvre rigoureuse du nouveau système est également un pré-requis pou la mise en œuvre continue de la qualité des produits et pour subsister dans une compétition globale.

Simplification

Mise en œuvre

Comme le langage GPS futur sera plus riche et plus précis que le langage actuel, il sera nécessaire de simplifier les indications pour les cas communément rencontrés pour faciliter la mise en œuvre. Une condition par défaut globale est envisagée sur la base de

Sur la base de cette vision, l’ISO/TC 213 va porter son attention dans les prochaines années de l’amélioration du système GPS actuel vers un nouveau système unifié GPS pour le 21ème siècle.

Charge de travail

Amélioration du système actuel

la de n o nsi e t Ex

lle ue t c a ue q i l bo m y s

Mise en œuvre d’un système unifié

nt me nifié e p u lop ème e v t Dé n sys d’u

2003

Développement de la symbolique pour le système unifié

Temps

2005

Figure 2 - Plan de mise en oeuvre

3/6

matrice G.P.S. Maillon n°

1

2

Caractéristique géométrique de l’élément

Indication dans la documentation du produit Codification

Définition des tolérances Définition théorique des valeurs

1

Dimension

2

Distance

3

Rayon

4

Angle (tolérance

3

4

5

Exigence Evaluation des Définition des pour écarts de la caractéristiques l’équipement pièceou paramètres de de mesure l’élément réalisé Comparaison avec les limites de la tolérance

6 Exigence d’étalonnage - Etalons d’étalonnage

en degrés) 5

Forme d’une ligne (indépendante d’une référence)

6

Forme d’une ligne (dépendante d’une référence)

7

Forme d’une surface (indépendante d’une référence)

8

Forme d’une surface (dépendante d’une référence)

9

Orientation

10 Position 11 Battement circulaire 12 Battement total 13 Références 14 Rugosité de surface 15 Ondulation de surface 16 Défauts de surface 17 Arêtes

Figure 3 : Matrice G.P.S. - Présentation simplifiée

4/6

II.4. Les normes ISO de tolérancement géométrique reconnues dans RENAULT II.4.1. Normes contenues dans la formation initiale mise en place en 1995 Dans un 1er temps Renault avait retenu 8 normes ISO de base répondant à ses besoins.

DESIGNATION

REFERENCE ISO

EQUIVALENT NF

Principe de tolérancement de base

- ISO 8015 1985 (F)

- E 04.561.oct. 91

Tolérancement géométrique

- ISO 1101 1983 (F)

- E 04.552 nov. 83 - E 04 553 déc. 84

Références spécifiées et systèmes de références

- ISO 5459 1981 (F)

- E 04.554 déc. 88

Tolérancement des localisations

- ISO 5458 1998 (F)

- E 04.559 fév. 91

Cotation et tolérancement des cônes

- ISO 3040 1990 (F)

- E 04.557 déc. 91

Zone de tolérance projetée

- ISO 10578 1992 (F)

- E 04.558 août 83

Cotation des pièces non rigides

- ISO 10579 1993 (F)

- E 04.565 oct. 86

Principe du maximum de matière

- ISO 2692 1988 (F)

- E 04.555 fév. 82

Tolérancement des profils

- ISO 1660 1988 (F)

(non présenté dans cette formation)

Tolérancement des arêtes (non présenté dans cette formation)

- ISO 13715 1999 (F)

figure 4 : Liste des normes ISO reconnues (avec une mise à jour en 2000) Au fil du temps, en fonction du besoin et de l’avancement de la mise en oeuvre des normes ISO dans l’entreprise, d’autres normes ISO sont venues compléter cette liste. Nous avons entre autres introduit la norme ISO 1660 qui explicite le tolérancement des profils et la norme ISO 13715 qui permet de décrire les arêtes. Ces deux normes ne sont pas développées dans le cadre de cette formation, tout comme 7 nouvelles normes ISO de tolérancement des états de surface qui font l’objet d’une formation spécifique. 5/6

II.4.2.

Précautions d’utilisation

Le support de formation contient: - des extraits de normes ISO de dessin (ou NF lorsque celle-ci est plus précise ou didactique dans les explications) - des commentaires, des interrogations ainsi que des recommandations Renault - des possibilités de notes personnelles.

ATTENTION: Ce document ne se substitue pas aux normes officielles. Il appartient à chacun: - de s’assurer de la validité des normes au fur et à mesure des nouvelles publications ou mises à jour de ces normes par le service normalisation. - de prendre le réflexe de puiser les informations directement dans les normes ISO de dessin.

6/6

CHAPITRE III PRINCIPE DE TOLERANCEMENT DE BASE ISO 8015 - 1985

I- INTRODUCTION II- LA NORMALISATION III- PRINCIPE DE TOLERANCEMENT DE BASE - ISO 8015 III-A Principe d'indépendance III-B Tolérances III-C Interdépendance entre dimension et géométrie III-D Recommandations

IV- TOLÉRANCEMENT GÉOMETRIQUE - ISO 1101 V-REFERENCES ET SYSTEMES DE RÉFÉRENCES - ISO 5459 VI-TOLERANCEMENT DE LOCALISATION - ISO 5458 VII-TOLERANCEMENT DES CONES - ISO 3040 VIII- ZONE DE TOLERANCE PROJETEE - ISO 10578 IX-COTATION DES PIÈCES NON RIGIDES - ISO 10579 X- PRINCIPES DU MAXIMUM ET DU MINIMUM DE MATIÈRE - ISO 2692

© ENS Cachan RENAULT

III

Formation aux Normes ISO de Tolérancement

PRINCIPE DE TOLERANCEMENT DE BASE

- (ISO 8015 : 1985)

III-A) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

4 Principe d'indépendance Chaque exigence dimensionnelle ou géométrique spécifiée sur un dessin doit être respectée en elle même (indépendamment), sauf si une relation particulière est spécifiée. Ainsi, sans relation spécifiée, la tolérance géométrique s'applique sans tenir compte de la dimension de l'élément, et les deux exigences sont traitées comme indépendantes. En conséquence, si une relation particulière entre : -

la dimension et la forme , ou

-

la dimension et l'orientation , ou

-

la dimension et la position

est exigée, elle doit être spécifiée sur le dessin.

V3.0 2001

1/3


III



- (ISO 8015 : 1985)

III-A) FORMATION 1

• Pour définir une pièce, un plan comporte différents types d'informations : • géométrie de la pièce (définition des surfaces), • matière, traitements, ... • états de surface, • masse, • etc Le cours ne concerne que les caractéristiques géométriques : la pièce sera considérée comme un ensemble de surfaces. PIECE = ENSEMBLE de SURFACES • Pour définir les surfaces d'une pièce, un plan contient des exigences (ou spécifications) portant sur : linéaires - les DIMENSIONS angulaires

- la GEOMETRIE

forme orientation position

V3.0 2001

2/3


III



- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001

III-A) FORMATION 1

3/3

• Le principe de base, qui s'applique systématiquement est celui de l'indépendance : Principe d'indépendance : Chaque exigence dimensionnelle ou géométrique spécifiée sur un dessin doit être respectée indépendamment.

• Lorsque c'est nécessaire, il est possible d'ajouter des liens entre les différentes exigences : Tolérance DIMENSIONNELLE

Tolérances GEOMETRIQUES

POSITION

FORME ORIENTATION




III



- (ISO 8015 : 1985)

III-B-1) Formation 1 Extrait de Norme ISO

5 Tolérances 5. 1 Tolérances dimensionnelles 5.1.1 Tolérances linéaires Une tolérance linéaire limite uniquement les dimensions locales réelles (mesure entre deux points) d'un élément, mais pas ses écarts de forme (par exemple, écarts de circularité et de rectitude d'un élément cylindrique, ou écarts de planéité de deux surfaces planes parallèles). Cependant, les écarts de forme doivent être limités par les critères suivants - tolérances de forme, indiquées individuellement ; - tolérances géométriques générales ; - exigence d'enveloppe. NOTE - Dans le cadre de la présente Norme internationale, un élément unique consiste en une surface cylindrique ou en deux surfaces planes parallèles Il n'y a pas de limitation de la relation entre les éléments individuels par les tolérances linéaires. Par exemple, la perpendicularité des côtés d'un cube n'est pas limitée, et ainsi il est nécessaire de la limiter par une tolérance de perpendicularité dont la valeur est imposée par une exigence technique.

V3.0 2001

1/7



Exemple 1 :

- (ISO 8015 : 1985)

III-B-1) Formation 1

10 ± 0,1

III


Signification : Ce que dit la norme :

--> Condition à respecter :

-" Une tolérance linéaire limite uniquement les dimensions locales réelles (mesure entre deux points) d'un élément, mais pas ses écarts de forme (...) " -"Un élément unique consiste en une surface cylindrique ou en deux surfaces planes parallèles ." Chaque valeur DLi de dimension locale doit être comprise entre les valeurs mini et maxi définies par la tolérance :

9,9 ≤ DLi ≤ 10,1

V3.0 2001

2 /7


III



- (ISO 8015 : 1985)

Comment mesurer la dimension locale ? Exemples de géométries réelles :

10 ± 0,1

Question :


V3.0 2001

3/7

III



Cette norme ne donne pas de définition précise : le problème est de définir une direction de mesure pour chaque dimension locale réelle. Deux exemples de constructions possibles :

10,1

10,1 9,9

-->

V3.0 2001

10 ± 0,1

Comment mesurer la dimension locale ? (suite) -->


- (ISO 8015 : 1985)

Exemple 1: direction de mesure normale au plan tangent local à la surface.

9,9


Exemple 2 : direction de mesure choisie par l'opérateur (déduite de la forme théorique), lors du balancement de la pièce.

Dans les cas réels, la différence entre ces mesures est en général du second degré (défauts de forme faibles par rapport aux dimensions de la pièce).

4/7



- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001


Ø10 ± 0,1

III


Exemple 2 :

On choisit de traiter cet exemple dans le cas où l'opérateur impose la direction de mesure : A

Direction imposée par l'opérateur

10,1

9,9

A

A-A

5/7


Remarque :


V3.0 2001

Non Oui Non

Oui

Oui

Oui

- (ISO 8015 : 1985)

une dimension locale ne peut être définie qu'entre deux éléments réels.

Oui

III


Oui


6/7


III



- (ISO 8015 : 1985)


Conclusion sur les tolérances dimensionnelles linéaires : • La notion de dimension locale • ne s'applique qu'à un cylindre ou à deux plans parallèles en vis-à-vis • n'est pas complètement définie par la norme ; elle comporte donc un risque d'interprétation. • ne porte que sur des distances entre points, et ne comporte donc aucune exigence liée aux surfaces : forme, position, orientation. • Recommandation : la dimension locale sera mesurée de préférence perpendiculairement à la direction générale de l'élément réel. Le tolérancement dimensionnel linéaire, qui est une réponse à certaines exigences , n'est généralement pas suffisant pour exprimer seul des exigences fonctionelles ; il devra donc le plus souvent s'accompagner d'autres exigences .

V3.0 2001

7/7


III



- (ISO 8015 : 1985)


5 Tolérances 5.1 Tolérances dimensionnelles 5.1.2 Tolérances angulaires Une tolérance angulaire, spécifiée en unité de mesure angulaire, limite uniquement l'orientation générale des lignes ou des éléments linéaires de surfaces, mais pas leurs écarts de forme (voir figure 1).

L'orientation générale de la ligne dérivée de la surface réelle est l'orientation de la ligne en contact de forme géométrique parfaite (voir figure 1). La distance maximale entre cette ligne en contact et la ligne réelle doit être la plus faible possible.

Cependant, les écarts de forme doivent être limités par les critères suivants - tolérances de forme indiquées individuellement - tolérances géométriques générales

Ligne en contact

45°

Figure 1 :

± 2°

Lignes réelles

Ligne en contact

V3.0 2001

1/6


III



- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001


2/6

Exemple : 60°±2°

Que dit la norme ? " Une tolérance angulaire (...) limite uniquement l'orientation générale des lignes (...) mais pas leurs écarts de forme."

Lignes en contact

58 °≤ a

Les lignes en contact doivent former entre elles un angle compris entre 58 et 62°.

2° ≤6

--> Condition à respecter :

Eléments réels


III



- (ISO 8015 : 1985)


Commentaires : • La condition doit être assurée indépendamment dans tous les plans Pi .

Pi

V3.0 2001

3/6


III

©PRINCIPE

Question :


DE TOLERANCEMENT DE BASE

- (ISO 8015 : 1985)


comment sont construits les plans de coupe Pi sur la pièce réelle ?

--> La norme ne le précise pas. : --> Exemple de construction possible plans perpendiculaires à l'intersection des plans tangents aux surfaces réelles Plans de coupe Pi P1

P2

Surfaces réelles Plans tangents aux surfaces réelles Intersection des plans tangents

V3.0 2001

60° +2°

4/6


III



- (ISO 8015 : 1985)


V3.0 2001

5/6

60° +2°

Question : comment construit-on les lignes en contact ?

d2

Ce que dit la norme : " La distance maximale entre cette ligne en contact et la ligne réelle doit être la plus faible possible ."

d4

d3

d1

d1 , d2 < d3 , d4 Ligne minimisant l'écart maxi


III



- (ISO 8015 : 1985)


V3.0 2001

6/6

Conclusion sur les tolérances dimensionnelles angulaires :

• La définition du critère de validité n'est pas unique (construction des plans de coupe). • La tolérance dimensionnelle angulaire ne s'applique qu'à des lignes ; elle ne comporte aucune exigence liée aux surfaces : forme, position, orientation. Le tolérancement dimensionnel angulaire, n'est généralement pas suffisant pour exprimer seul des exigences fonctionnelles.

Recommandation : recourir au maximum aux tolérances d' inclinaison et de perpendicularité (Cf chapitre 4), ou à la localisation (Cf chapitre 6).

t

A

ou

t A

ou

t A


III



- (ISO 8015 : 1985)


5 Tolérances 5.2 Tolérances géométriques Les tolérances géométriques limitent l'écart de l'élément par rapport à - sa forme, ou - son orientation, ou - sa position, théoriquement exacte , sans tenir compte de la dimension de l'élément. Les tolérances géométriques s'appliquent donc indépendamment des dimensions locales réelles des éléments individuels (voir chapître 4). Les écarts géométriques peuvent atteindre leur maximum, que les sections transversales des éléments considérés soient ou non à leur dimension au maximum de matière.

V3.0 2001

1/2

III



- (ISO 8015 : 1985)

• Le tolérancement géométrique consiste à définir une ZONE de TOLERANCE , dans laquelle doit se situer l'élément réel. Exemple :

0,2 A

A

• Caractéristiques pouvant être tolérancées : Caractéristiques tolérancées

Symboles

V3.0 2001


10


Caractéristiques tolérancées

Rectitude

Parallélisme

Planéité

Perpendicularité

Circularité

Inclinaison

Cylindricité

Localisation

Forme d'une ligne quelconque

Concentricité et coaxialité

Forme d'une surface quelconque

Symétrie Battement simple Battement total

--> développements : chapitre IV

Symboles

2/2




III



- (ISO 8015 : 1985)

III-C) Formation 1 Extrait de Norme ISO

6 Interdépendance entre dimension et géométrie L'interdépendance entre la dimension et la géométrie peut être impliquée par - l'exigence d'enveloppe - le principe du maximum de matière :

6.1 Exigence d'enveloppe L'exigence d'enveloppe peut être appliquée à un élément isolé, soit un cylindre soit un élément établi par deux surfaces planes parallèles (élément de dimension) Cela implique que l'enveloppe de forme parfaite à la dimension au maximum de. matière de l'élément ne soit pas dépassée . L'exigence d'enveloppe peut être indiquée soit - par le symbole E à la suite de la tolérance linéaire (voir figure 3a), soit - par référence à une norme appropriée qui évoque l'exigence d'enveloppe

6.2 Principe du maximum de matière Si pour des raisons économiques et fonctionnelles, l'interdépendance entre la dimension et l'orientation ou position de(s) (l')élément(s) s'avère nécessaire, le principe du maximum de matière M peut être appliqué (voir ISO 2692).

V3.0 2001

1/8


III



- (ISO 8015 : 1985)

III-C) Formation 1

• Le principe du maximum de matière fait l'objet d'un developpement complet dans le chapitre 10 • L'exigence d'enveloppe ajoute au tolérancement dimensionnel une exigence supplémentaire . • Notation : tolérance + symbole E

80 ± 0,2 E

• Le symbole de l'exigence d'enveloppe peut être inscrit une seule fois près du cartouche pour s'appliquer à l'ensemble du dessin; mais même ainsi, il ne s'applique qu'aux deux cas possibles :

2 plans parallèles en vis-à-vis

cylindre

V3.0 2001

2/8



- (ISO 8015 : 1985)

III-C) Formation 1

Exemple 1

Le symbole peut aussi être placé près du cartouche, s’il concerne tout le dessin

10 ± 0,1 E

III


Cette cotation comporte deux exigences : 1. Toutes les dimensions locales doivent être comprises entre 9,9 et 10,1 2. La pièce doit pouvoir passer entre deux plans parallèles distants de 10,1

V3.0 2001

3/8

III



Exemple 1 (suite) Les pièces réelles suivantes sont-elles conformes ?

III-C) Formation 1

- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001

10 ± 0,1 E


Les exemples sont traités dans le cas où la dimension locale est mesurée suivant la direction générale de la pièce.

4/8

V3.0 2001

III-C) Formation 1

- (ISO 8015 : 1985)

5/8

10 ± 0,1 E


Exemple 1 (suite) 10,1

Réponses :

9,9 ≤ DLi ≤ 10,1

Li≤ 10,1 9,9 ≤ D

Les exemples sont traités dans le cas où la dimension locale est mesurée suivant la direction générale de la pièce.

9,9 ≤ DLi ≤ 10,1

10,1

Pièce bonne(vérifie les deux conditions)

Di < 9,9

III


Pièce refusée (ne vérifie pas l'exigence d'enveloppe) Pièce refusée (ne vérifie pas la dimension mini)

10,1




- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001

III-C) Formation 1

Direction générale choisie par l'opérateur

Ø19,8

≤ DLi ≤ 20,2

Ø20±0,2 E

Exemple 2 :

19,8

III


Conditions : 1. 19,8 ≤ DLi ≤ 20,2 2. L'alésage réel contient un cylindre parfait Ø19,8 (avec ou sans contacts) (Exemple de moyen de contrôle : tampon long Ø 19,8)

6/8


III



- (ISO 8015 : 1985)

III-C) Formation 1

V3.0 2001

Notations : • Position du symbole : - près de la cote concernée : - près du cartouche, avec la mention :

80 ± 0,2

E

LA COTATION EST EFFECTUEE SUIVANT L'EXIGENCE DE L'ENVELOPPE ISO 8015-1985

L'exigence d'enveloppe s'applique alors : - à tous les plans parallèles en vis-à-vis - à tous les cylindres de révolution definis sur l'ensemble du dessin

}

forme pleine ou creuse

7/8


III



Résumé :

III-C) Formation 1

V3.0 2001

8/8

une tolérance dimensionnelle peut être :

seule --> aucun lien entre dimension et géométrie

• Une seule condition, portant sur les dimensions locales: mini ≤ DL i ≤ maxi

!

- (ISO 8015 : 1985)

assortie du modificateur

--> on ajoute un lien entre dimension et géométrie

• Même condition sur les dimensions locales : mini ≤ DL i ≤ maxi • Condition supplémentaire : la matière ne doit pas dépasser de l'enveloppe

Dans les 2 cas : toute exigence supplémentaire doit être explicitée (-> tolérances géométriques). Ce qui n'est pas écrit n'est pas demandé !

E




III



- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001

III-D) Recommandation

1/1

Recommandations : Tolérancement Tolérancement dimensionnel dimensionnel seul SEUL

Cotation en enveloppe

Localisation

• Accepté en lecture.

!

• Utilisation recommandée dans les 2 cas possibles : - cylindre - plans parallèles

A

Ø20

-0 - 0,1

10

10±0,1 E

10±0,1

0,2

• Déconseillé en écriture .

Maximum de matière Ø0,2 M

D

A

Utilisation recommandée

Utilisation recommandée pour certains cas bien identifiés (cf chap. 10)

Quel que soit le cas, les différentes spécifications portées sur le dessin sont TOUJOURS INDEPENDANTES ENTRE ELLES (principe d'indépendance).

D


III



- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001

III-D) Application 1

: 1 cotation d'une pièce prismatique Application n° 2

80 ± 2

La pièce réelle suivante, tracée à l'échelle, est-elle conforme ?

60 ± 2 Rq : on traitera cet exemple dans l'hypothèse où l'opérateur fixe la direction de mesure des dimensions locales. Les planches 2, 3, 4, 6, 7 sont situées en fin de manuel.

1/7



- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001


2/7 2

Application 1 / réponses Sur le plan : 3 caractéristiques

Sur la pièce : 3 contrôles

80 ± 2

III


1. Contrôle de la cote 60 ± 2 • Construction d'un gabarit

58,0 62,0

60 ± 2

• Choix par l'opérateur d'une direction de mesure

• Contrôle , en tout point, de la dimension locale

Conclusion ; la pièce est bonne du poin de vue de la cote 60±2.


III



- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001


2

Application 1 / réponses

80 ± 2

2. Contrôle de la cote 80 ± 2

• Construction d'un gabarit

78,0 82,0

60 ± 2

• Choix par l'opérateur d'une direction de mesure

• Contrôle , en tout point, de la dimension locale

3/7

Conclusion ; la pièce est bonne du point de vue de la cote 80±2.


III



- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001



2

80 ± 2

3. Contrôle de la planéité d'un gabarit 2,0

• Construction

4/7

60 ± 2

• Recherche d'une position du biplan encadrant la surface réelle

Conclusion : la pièce est bonne du point de vue planéité.


III



- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001


Application 1 (suite) : 2 2. Question supplémentaire :

80 ± 2 E

La MEME pièce reste-t-elle conforme avec la cotation suivante ?

60 ± 2 E

Les planches 2, 3, 4, 6, 7 sont situées en fin de manuel.

5/7


III



- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001


6/7


2

80 ± 2

E

Contrôles nécessaires : - dimensions locales : même contrôle que dans le cas précédent, auquel on ajoute l'exigence d'enveloppe - planéité : inchangé p/r cas précédent 1. Contrôle de la cote 60 ± 2 E

60 ± 2

62,0

Construction du gabarit

E

62,0

Recherche d'une position du gabarit enveloppant la pièce.

La pièce n'est pas conforme.


III



- (ISO 8015 : 1985)

V3.0 2001


7/7 2

Application 1 / réponses 80 ± 2 E

2. Contrôle de la cote 80 ± 2 E

82,0

60 ± 2

Construction du gabarit

Recherche d'une position du gabarit enveloppant la pièce.

E

La pièce est conforme du point de vue de cette cote.

CHAPITRE IV TOLÉRANCEMENT GÉOMETRIQUE ISO 1101 - 1983

I- INTRODUCTION II- LA NORMALISATION III- PRINCIPE DE TOLERANCEMENT DE BASE - ISO 8015 IV- TOLÉRANCEMENT GÉOMETRIQUE - ISO 1101 IV-A Généralités IV-B Définitions IV-C- Les tolérances géométriques IV-C-2 Tolérances de forme IV-C- 3 Tolérances d'orientation IV-C-4 Tolérances de position IV-C-5 Tolérances de battement

V-REFERENCES ET SYSTEMES DE RÉFÉRENCES - ISO 5459 VI-TOLERANCEMENT DE LOCALISATION - ISO 5458 VII-TOLERANCEMENT DES CONES - ISO 3040 VIII- ZONE DE TOLERANCE PROJETEE - ISO 10578 IX-COTATION DES PIÈCES NON RIGIDES - ISO 10579 X- PRINCIPES DU MAXIMUM ET DU MINIMUM DE MATIÈRE - ISO 2692

© IV

ENS Cachan RENAULT


TOLÉRANCEMENT GÉOMÉTRIQUE - (ISO 1101: 1983)

IV-A-1) FORMATION 1

V3.0 2001

Extrait de Norme ISO

3

GÉNÉRALITÉS

3.1 Une tolérance géométrique appliquée à un élément définit la zone de tolérance à l'intérieur de laquelle l'élément (surface, axe ou plan médian) doit être compris.

Commentaire : Norme ISO 1101-1983 (F)

Normes Renault 01 00 501 Nissan NES D0023

1/4

IV

ENS Cachan RENAULT



t d (réel) = t

V3.0 2001

c'est une portion d'espace de géométrie parfaite, devant contenir l'élément réel, et dont les frontières dépendent de la caractéristique tolérancée(forme,orientation, position). t

Zone de tolérance :

IV-A-1) FORMATION 1

d

©

d (réel) < t

• La surface réelle est conforme à la spécification si tous ses points sont à l'intérieur de la zone de tolérance • Une tolérance géométrique est exprimée sur un dessin par : - Une flèche désignant l'élément tolérancé - Un cadre de tolérance contenant les caractéristiques du tolérancement :

1 A

2/4

© IV

ENS Cachan RENAULT



IV-A-1) FORMATION 1

V3.0 2001

3/4

La zone de tolérance se rapporte toujours à la totalité d’un élément , sauf spécifications contraires restrictives ou extensives.

Indication :

t A

A

signification :

t t

IV

ENS Cachan RENAULT



IV-A-1) FORMATION 1

V3.0 2001

4/4

La zone de tolérance se rapporte toujours à la totalité d’un élément , sauf spécifications contraires restrictives ou extensives. Signification :

Indication :

t zone de tolérance

t

©

{

surface réelle

La zone de tolérance s'arrête aux limites de l'élément.

© IV

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IV-A-2) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

3

GÉNÉRALITÉS

3.2 La zone de tolérance géométrique est, suivant la caractéristique tolérancée et la manière dont celle-ci est cotée : - soit la surface à l'intérieur d'un cercle ; - soit la surface entre deux cercles coplanaires concentriques ; - soit la surface entre deux lignes parallèles ou deux droites parallèles ; - soit l'espace à l'intérieur d'un cylindre ; - soit l'espace entre deux cylindres coaxiaux ; - soit l'espace entre deux surfaces équidistantes ou deux plans parallèles ; - soit l'espace à l'intérieur d'un parallélépipède.

V3.0 2001

1/7

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Surface à l'intérieur d'un cercle

IV-A-2) FORMATION 1

Zone de tolérance

t

t = diamètre d'un cercle

Surface entre deux cercles coplanaires concentriques

ligne réelle t = différence de rayons de deux cercles concentriques

t

Zone de tolérance

V3.0 2001

2/7

©



V3.0 2001

IV-A-2) FORMATION 1

Surface entre deux lignes équidistantes ligne réelle

Zone de tolérance

t = distance entre deux lignes équidistantes

t Surface entre deux droites parallèles

t = distance entre deux droites parallèles

ligne réelle

Zone de tolérance

t

IV

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3/7

©



IV-A-2) FORMATION 1

V3.0 2001

Espace à l'intérieur d'un cylindre

t

Centre des sections Zone de tolerance

ø

t = diamètre d'un cylindre Espace entre deux cylindres coaxiaux Zone de tolérance t = différence des rayons de deux cylindres

t

IV

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4/7

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Espace entre deux plans parallèles

IV-A-2) FORMATION 1

V3.0 2001

2 plans parallèles

t = distance entre les plans

t

Surface réelle Zone de tolérance

Espace entre deux surfaces équidistantes 2 surfaces équidistantes Zone de tolérance Surface théorique Surface réelle

øt

t = diamètre d'une sphère, dont le centre est situé sur la surface théorique

5/7

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IV-A-2) FORMATION 1

Espace à l'intérieur d'un parallélépipède

t2

©

+

t1 Zone de tolérance

Ligne réelle

t1 et t2 caractérisent la section du parallélépipède

V3.0 2001

6/7

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La zone de tolérance est une surface

IV-A-2) FORMATION 1

V3.0 2001

La zone de tolerance est un volume

7/7

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3

GÉNÉRALITÉS

3.3 La forme ou l’orientation de l’élément tolérancé peut être quelconque à l’intérieur de la zone de tolérance, sauf indication plus restrictive, exprimée en clair, par exemple par une note.

V3.0 2001

1/2


IV-A-3) FORMATION 1

V3.0 2001

t


t A

La forme de l’élément réel est quelconque.

t

IV

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L’ orientation de l’élément réel est quelconque.

A

t

©

La position de l’élément réel est quelconque.

2/2

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3

GÉNÉRALITÉS

3.6 Les tolérances géométriques attribuées aux éléments par rapport à une référence spécifiée ne limitent pas l’écart de forme de l’élément de référence lui-même. La forme d’un élément de référence doit être suffisamment précise pour qu’il puisse être utilisé comme tel et il peut donc être nécessaire de prescrire des tolérances de forme pour les éléments de référence.

V3.0 2001

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IV-A-4) FORMATION 1

Soit le dessin suivant : 0,02

A

A

V3.0 2001

2/3

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V3.0 2001

IV-A-4) FORMATION 1

3/3 0,02 A

0,02

Exemple de pièce bonne :

0,5

A

Défaut de forme

Référence spécifiée A

Problème : la précision demandée est-elle cohérente avec l'incertitude pesant sur la determination de A ? Réponses possibles : - tolérancer le défaut de . forme de la référence - recourir au références partielles (chap.v)

t2 A

t1

A




3

GÉNÉRALITÉS

3.7 La rectitude ou la planéité d'un élément tolérancé isolé est jugée correcte lorsque la distance de chacun de ses points à une surface de forme géométriquement idéale, en contact avec elle, est inférieure à la valeur de la tolérance spécifiée . L'orientation de la ligne ou de la surface géométriquement idéale doit être choisie de façon que la distance du point de l'élément le plus éloigné à cette surface géométriquement idéale . soit minimale A3

Exemple :

A1

B2

h1

IV

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B1

h3

©

B3

A2 h2

Figure 1

Orientations diverses de la ligne ou de la surface géométriquement idéale : A1-B1 A2-B2 A3-B3 Distances correspondantes : h1 h2 h3 Dans le cas de la figure 1 : h1 h2 h3 < < En conséquence l'orientation correcte de la ligne ou de la surface géométriquement idéale est A1-B1 . La distance h1 est, au plus, égale à la tolérance de forme spécifiée.

V3.0 2001

1/2

©



Planéité :

IV-A-5) FORMATION 1

il faut déterminer l'orientation de deux plans encadrant la surface réelle, telle que la distance entre ces deux plans soit minimale.

h2

IV

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h1

La planéité à retenir ici est h1 et non h2 car h1 < h2

V3.0 2001

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3

GÉNÉRALITÉS

3.8 Pour la définition de la circularité et de la cylindricité , la position de deux cercles concentriques ou de deux cylindres coaxiaux doit être choisie de façon à ce que la distance radiale entre eux soit minimale Exemple :

A1

∆r 1

C1+ C2+

∆r2

A2

Figure 2

∆r2 < ∆r1

Position possible des centres de deux cercles concentriques ou des axes de deux cylindres coaxiaux et leur écart radial minimal. Le centre (C1) de A1 positionne deux cercles concentriques ou deux cylindres coaxiaux. Le centre (C2) de A2 positionne deux cercles concentriques ou deux cylindres coaxiaux avec un écart radial minimal. Écarts radiaux correspondant : ∆r2 ∆r1 Dans le cas de la figure 2 : ∆r2 < ∆r1 En conséquence, la position correcte des deux cercles concentriques ou des deux cylindriques coaxiaux est celle désignée A2 . L'écart radial ∆r2 doit être inférieur ou égal à la valeur de la tolérance spécifiée.

V3.0 2001

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IV-A-6) FORMATION 1

V3.0 2001

∆r2

∆r1

Cylindricité : il faut déterminer la position de deux cylindres coaxiaux contenant l'ensemble des points réels , telle que la différence de rayon soit minimale.

Ici : ∆r2 < ∆r1

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IV-B-1-1) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

4

SYMBOLES Tableau 1 - Symboles pour caractéristiques tolérancées Éléments et tolérances

Éléments isolés Tolérances de forme

Éléments isolés ou associés Tolérances d'orientation

Éléments associés Tolérances de position

Caractéristiques tolérancées

Symboles Paragraphes

Rectitude

14,1

Planéité

14,2

Circularité

14,3

Cylindricité

14,4

Forme d'une ligne quelconque

14,5

Forme d'une surface quelconque

14,6

Parallélisme

14,7

Perpendicularité

14,8

Inclinaison

14,9

Localisation

14,10

Concentricité et coaxialité

14,11

Symétrie

14,12

Tolérances Battement simple de battement Battement total

14,13 14,14

V3.0 2001

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IV-B-1-1) FORMATION 1

Éléments isolés : Une tolérance de forme s'applique uniquement à la forme de l'élément tolérancé, indépendamment de son environnement de sa, position ou de son orientation.

La forme

Dans ce cas particulier, l'élément tolérancé se trouve associé à un élément de référence. Il s'agit alors d'une tolérance de position d'une surface de forme quelconque.

0,2 A A

V3.0 2001

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Une tolérance d'orientation : - permet d'orienter un élément tolérancé par rapport à un ou plusieurs autres éléments, - limite la forme, - ne limite pas la position.

Une tolérance de position : - permet de situer un élément tolérancé par rapport à un ou plusieurs autres éléments, - limite la forme, - limite l’orientation.


V3.0 2001

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5

CADRE DE TOLÉRANCE

Les exigences de tolérance sont indiquées dans un cadre rectangulaire divisé en deux cases ou plus.

5.1

Ces cases contiennent, de gauche à droite, dans l'ordre suivant : - le symbole de la caractéristique à tolérancer; - la valeur de la tolérance dans l'unité utilisée pour la cotation linéaire. Cette valeur est précédée du signe Ø si la zone de tolérance est circulaire ou cylindrique ; - le cas échéant, la (ou les) lettre(s) permettant d'identifier l'élément ou les éléments de référence.

0,1

0,1

A

Ø 0,1

A

C

B

V3.0 2001

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Première case obligatoire : symbole

Deuxième case obligatoire : - valeur de la tolérance,

0,5

ou

ØØ0,5 0,5

- le signe Ø + valeur de la tolérance 3ème, 4ème et 5ème cases : facultatives :

A

C

- lettre identifiant la référence spécifiée.

B

A

- lettres identifiant le système de références spécifiées.

V3.0 2001

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5

CADRE DE TOLÉRANCE

5.2 Des remarques se rapportant à la tolérance, par exemple, «6 trous», «4 surfaces», ou «6 x», doivent être inscrites au dessus du cadre. 6 trous 6x Ø 0,1

Ø 0,1

5.3 Des indications caractérisant la forme de l'élément à l'intérieur de la zone de tolérance doivent être écrites près du cadre de tolérance et peuvent être reliées au cadre par une ligne de repère. non convexe 0,3 non 0,1 convexe 5.4 S'il est nécessaire de spécifier plus d'une caractéristique de tolérance pour un élément, les spécifications de tolérances sont données dans des cadres de tolérances placés l'un sous l'autre. 0,01 0,06 B

V3.0 2001

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6x Ø 10 H 9

Ø 0,1 0 5 Ø

Le tolérancement s'applique aux 6 trous de Ø 10 H 9. L'indication est placée au dessus du cadre de tolérance.

V3.0 2001

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0,5


A

0,2 0,05

Un même élément peut être tolérancé plusieurs plusieurs fois

10

©

Remarque : Préférer un classement par ordre décroissant des tolérances.

A

B

0,2 A 0,05

0,5 0,06

A

E B

Les notations ci-contre sont strictement interdites. Un cadre de tolérance possédant plus de 5 cases est non conforme.

V3.0 2001

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6

Éléments tolérancés

Le cadre de tolérance est relié à l’élément tolérancé par une ligne de repère terminée par une flèche aboutissant : - sur le contour de l’élément ou sur le prolongement du contour (mais clairement séparé de la ligne de cote) , si la tolérance s’applique à la ligne ou à la surface elle-même :

- dans le prolongement de la ligne de cote , lorsque la tolérance s’applique à l’axe ou au plan médian de l’élément ainsi coté :

- sur l’axe lorsque la tolérance s’applique à l’axe ou au plan médian de tous les éléments admettant cet axe ou ce plan médian.

V3.0 2001

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V3.0 2001


La flèche désigne l’élément tolérancé Attention !! Il existe deux modes d’écriture : Premier mode : tolérancement de l'élément lui-même Élément tolérancé

La ligne de repère n’est pas alignée avec la ligne de cote

La tolérance s’applique à l’élément.

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Deuxième mode : tolérancement de l'axe, ou du plan médian :

V3.0 2001

Élément tolérancé

La tolérance s’applique à l’axe.

La ligne de repère est alignée avec la ligne de cote

Élément tolérancé

La tolérance s’applique au plan médian.

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Exemple :


V3.0 2001

,

Problème : à quelle partie de la pièce la tolérancée s'applique-t-elle ? cyl. 1

cyl. 2

cyl. 3

cyl. 4

cyl. 5

Recommandation : ,

Abandonné (d’après le projet d’ISO 1101-2000)

Retenu

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7

ZONES DE TOLÉRANCES

7.1 La largeur de la zone de tolérance est dans la direction de la flèche située au bout de la ligne de repère joignant le cadre de tolérance à l'élément tolérancé, à moins que la valeur soit précédée du signe Ø.

Ø 0,1 A

0,1 A

A

A

V3.0 2001

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V3.0 2001

2/3

Orientation de la zone de tolérance : la deuxième case du cadre de tolérance ne contient pas le 1 er cas : signe "Ø". C'est la flèche joignant le cadre de tolérance à l'élément tolérancé qui définit l’orientation de la zone de tolérance. 0,1

Zone de tolérance

0,1 A

A

Droite de référence spécifiée A

Plus grand cylindre inscrit

Plan contenant la droite A et la direction de la flèche

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V3.0 2001

Orientation de la zone de tolérance : 2 ème cas : la deuxième case du cadre de tolérance contient un signe "Ø" . L'orientation de la flèche est alors indifférente. Ø 0,1

Ø 0,1 A

A Zone de tolérance : cylindre de Ø 0,1, d'axe parallèle à la droite A. Droite de référence spécifiée A

Plus grand cylindre inscrit

3/3

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7


7.2 Généralement, la direction de la largeur de la zone de tolérance est normale à la géométrie spécifiée de la pièce. 0, 1

©

0,1 A

A

7.3 La direction de la largeur de la zone de tolérance doit être indiquée dans le cas où elle est désirée non normale à la géométrie spécifiée de la pièce. 0 ,1 0,1 A a

A

0 ,1

a

V3.0 2001

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A

La direction de la largeur de la zone de tolérance est perpendiculaire à la génératrice du cône nominal.

t

t A


90° Si la direction de la largeur de la zone de tolérance ne doit pas être normale à la direction de la génératrice du cône, il faut spécifier la direction.

t A

90

90

°

°

A t

V3.0 2001

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7


7.5 Lorsqu’une zone de tolérance commune est appliquée à plusieurs éléments séparés, l’exigence doit être indiquée par les mots “zone commune” au dessus du cadre de tolérance. zone commune

0,1

3xA zone commune

A

A

A

0,1

V3.0 2001

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V3.0 2001


Signification

Notations

0,1

0,1

0,1

Sans zone commune

0,1

0,1

0,1

Avec zone commune

A

A

zone commune 2xA 0,1

0,1

zone commune

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V3.0 2001


Recommandations Sans zone commune : 0,1

0,1

0,1

0,1

A éviter

Recommandé Avec zone commune :

zone commune

0,1

A

A

A

zone commune 0,1

Recommandé

!


La mention "zone commune" est INDISPENSABLE si l'on veut considérer l'ensemble des N surfaces.

3/3

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8

Références spécifiées

8.1 Lorsqu’un élément tolérancé se rapporte à une référence spécifiée, cette dernière est généralement identifiée par une lettre de référence . Cette lettre qui définit la référence spécifiée est répétée dans le cadre de tolérance. Pour identifier la référence spécifiée, une lettre majuscule est inscrite dans un cadre relié au triangle de référence noirci ou non.

A

A

V3.0 2001

1/2

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Commentaires :

Le triangle désigne l’élément de référence

Recommandation :

A

A

Notation recommandée

Notation à éviter

V3.0 2001

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8


8.2 Le triangle de référence avec la lettre de référence est placé : - sur le contour de l’élément ou un prolongement du contour(mais clairement séparé de la ligne de cote), si l’élément de référence est la ligne ou la surface elle-même.

A

B

V3.0 2001

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V3.0 2001

La désignation des éléments de référence obéit aux mêmes règles que celle des éléments tolérancés. Attention !! Il existe deux modes d’écriture : Premier mode : désignation de l'élément lui-même

A

Notations :

Signification : L'élément pris en référence est la surface de la pièce

Le triangle de référence n’est pas aligné avec la ligne de cote

A

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8

Références spécifiées (suite) :

- dans le prolongement de la ligne de cotev lorsque l’élément de référence est l’axe ou le plan médian de l’élément ainsi coté. Note : s’il n’y a pas de place pour deux flèches, l’une d’elle peut être remplacée par le triangle de référence. A B A

A

- sur l’axe ou le plan médian lorsque la référence spécifiée est : a) l’axe ou le plan médian de l’élément isolé (par exemple un cylindre) ; b) l’axe commun ou le plan formé avec deux éléments (voir figure) A

V3.0 2001

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V3.0 2001

Deuxième mode : désignation de l'axe ou du plan médian Notation :

A

Le triangle de référence est aligné avec la ligne de cote

Signification : La référence spécifiée est sur l' axe

La référence spécifiée est sur le plan médian

A

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V3.0 2001

3/3

A

Exemple :

Problème : des deux alésages, quel est celui pris en référence ?

Recommandation : A


A

Retenu

B

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8


8.4 Une référence spécifiée isolée est identifiée par une lettre majuscule.

A Une référence spécifiée commune formée de deux éléments de référence est identifiée par deux lettres de référence séparées par un trait d’union.

A-B Si l’ordre dans lequel sont donnés deux éléments de référence ou plus est important, les lettres de référence sont indiquées dans différentes cases, de gauche à droite, dans l’ordre de priorité.

A B C Si l’ordre dans lequel sont donnés deux éléments de référence ou plus n’est pas important, les lettres de référence sont indiquées dans la même case.

AC

V3.0 2001

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Référence spécifiée simple

A

Référence spécifiée commune

A-B

Attention au tiret secondaire primaire

A

tertiaire

B

C

Système de références spécifiées

Cases séparées

AC Abandonné (d’après le projet d’ISO 1101-2000)

V3.0 2001

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9

Spécifications restrictives

9.1 Si la tolérance est appliquée sur une longueur restreinte, placée n’importe où, la valeur de cette longueur doit être ajoutée à la suite de la valeur de la tolérance et séparée par un trait oblique. Dans le cas d’une surface, utiliser la même indication. Elle signifie que la tolérance s’applique à toutes les lignes de la longueur limitée dans toutes les positions et directions.

0,01/100 B 9.2 Si, à la tolérance de l’élément complet, une autre tolérance de même nature mais plus faible et restreinte sur une longueur limitée est ajoutée, cette dernière doit être inscrite au dessous de la première.

0,1 A 0,05/200

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0,1/80


80

B

80

0,1

©

Référence spécifiée B

B ATTENTION :

Dans l’écriture :

0,01/100

B

la valeur 100 correspond à une longueur et jamais n’indique un pourcentage.

V3.0 2001

80

2/3

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V3.0 2001

Exemple d’application : bague coulissante sur un arbre 15 Cotation :

15±0,2 0,2 /15,2 0,1

Signification Sur toutes les longueurs 15,2 , quelle que soit leur position sur l'arbre, la tolérance 0,2 de rectitude doit être respectée.

15,2

15,2 15,2

15,2

3/3

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9

Spécifications restrictives

9.3 Si la tolérance est appliquée sur une partie restreinte de l’élément, cette partie doit être cotée conformément à la figure :

0,1

V3.0 2001

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Question :


les cotes définissant l'étendue de la zone de tolérance doivent-elles être tolérancées ?

la norme ISO 1101 ne le précise pas . Recommandation : Renault préconise l'utilisation de dimensions théoriquement exactes (encadrées) , pour être cohérent avec les travaux préparatoires de l'ISO 1101 ,qui prévoient de "réserver l'utilisation de tolérances linéaires ( ± ) aux spécifications concernant la taille".

0,1 A

5

30

A

V3.0 2001

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Exemple d’application : bague fixe sur un arbre 15 Cotation :

0,2

15±0,2

0,1 15,2

4

Signification : Sur la longueur 15 ±0,2 , située par rapport à l’extrémité de l’arbre , la tolérance 0,2 de rectitude doit être respectée.

V3.0 2001

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10

Dimensions théoriquement exactes

Si des tolérances de position, de forme ou d’orientation sont prescrites pour un élément, les dimensions théoriquement exactes définissant la position, la forme ou l’angle respectivement, ne doivent pas être tolérancées. Ces cotes sont encadrées, par exemple 30 . Les dimensions effectives correspondantes de la pièce sont limitées seulement par les tolérances de position, de forme ou d’inclinaison spécifiées dans le cadre de tolérance. 8 x Ø 15 H7 Ø 0,01 A

B

0,1 A

B

30

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60°

15

©

15

30

30

30

A A

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Recommandation : A

5

A

5 ±0,1

Les cotes définissant la position d'une référence doivent être encadrées.

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11 Zone de tolérance projetée Dans certains cas, les tolérances d’orientation et de position doivent être appliquées, non pas à l’élément lui même, mais à son prolongement hors de la pièce. De telles zones de tolérance sont à indiquer par le symbole P .

12 État au maximum de matière L’indication que la valeur de la tolérance s'applique à l’état au maximum de matière est donnée par le symbole M placé à la suite : - de la valeur de la tolérance ; ou - de la lettre de la référence ; ou - de l’une et de l’autre ; selon que l’état au maximum de matière s’applique soit à l’élément tolérancé, soit à l’élément de référence, soit aux deux.

Commentaire :

ces thèmes sont développés dans les normes :

- ISO 10578-1992 (zone de tolérance projetée) voir chapitre VIII - ISO 2692-1988 (cotation au maximum de matière) voir chapitre X

V3.0 2001

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IV-C-2-1) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES TOLÉRANCES 14.1 Tolérance de rectitude Symbole Définition de la zone de tolérance

Identification et Interprétation 0,1

t

IV

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La zone de tolérance est limitée par deux droites parallèles projetées sur un plan, distantes de t.

Figure 55

Figure 54 0,1 / 200

Figure 56

0,1

La zone de tolérance est limitée par un parallélépipède de section t1 x t2 si la tolérance est prescrite dans deux directions perpendiculaires l' une à l'autre.

t2

©

t1 Figure 57

Ø 0,08

Figure 59

Une partie quelconque ayant une longueur de 200 d'une génératrice de la surface cylindrique repérée par la flèche doit être comprise entre deux droites parallèles distantes de 0,1 situées dans le plan contenant l'axe.

L'axe de la barre doit être compris dans un parallélépipède de largeur 0,1 dans la direction verticale et 0,2 dans la direction horizontale

Figure 58

Øt

La zone de tolérance est limitée par un cylindre de diamètre t si la valeur de la tolérance est précédée du signe Ø.

0,2

Une ligne quelconque de la surface supérieure, parallèle au plan de projection dans lequel l'indication est donnée, doit être contenue entre deux droites parallèles distantes de 0,1.

Figure 60

L'axe du cylindre relié au cadre de la tolérance doit être compris dans une zone cylindrique de 0,08 de diamètre

V3.0 2001

1 / 10

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IV-C-2-1) FORMATION 1

Exemple 1 : 0,1

Elément tolérancé ?

:

Toutes les lignes de la surface parallèles au plan de projection

Caractéristique ?

:

RECTITUDE

Référence ?

:

Aucune

Zone et valeur ?

:

Surface limitée par deux droites parallèles distantes de 0,1

V3.0 2001

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V3.0 2001

IV-C-2-1) FORMATION 1 Exemple 1 : 0,1

Plans Pi P2

Lignes Li P4

Plan de projection

Surface réelle

P2

P3

0,1

t = 0,1

0,1

P1 0,1

P1

d

P4 P3

3 / 10

© IV

ENS Cachan RENAULT




Exemple 2 : 0,2


:

Toutes les génératrices de la surface cylindrique

Caractéristique ?

:

RECTITUDE

Référence ?

:

Aucune

Zone et valeur ?

:

Surface limitée par deux droites parallèles distantes de 0,2

V3.0 2001

4 / 10

© IV

ENS Cachan RENAULT




V3.0 2001

5 / 10

Exemple 2 : 0,2

Lignes Li P1

Plans Pi P2

Axe du cylindre Surface réelle

P1

P2 t = 0,2

t = 0,2

IV

ENS Cachan RENAULT




Exemple 3 : ! ø 0,1 ØD

©


:

L'axe du cylindre

Caractéristique ?

:

RECTITUDE

Référence ?

:

Aucune

Zone et valeur ?

:

Une zone cylindrique de diamètre 0,1

Attention au ø

V3.0 2001

6 / 10



IV-C-2-1) FORMATION 1 Exemple 3 :

ø 0,1 ØD

IV

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pièce réelle Ø 0,1

©

axe réel

Zone de tolérance

V3.0 2001

7 / 10

© IV

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V3.0 2001


ø 0,1 ØD

Premier problème : qu'est-ce que l'axe réel ? -> La norme ne donne pas de définition. -> Un exemple de construction possible : 1. Construire le cylindre des

2. Construire des plans de

moindres carrés associé à la surface réelle du trou

coupe perpendiculaires à l'axe du cylindre des moindres carrés

3. Dans ces coupes, construire le

4. L'axe réel est le lieu

cercle des moindres carrés associé à la ligne réelle.

des centres des cercles des moindres carrés

P1

Pi

Pi P2 P1

8 / 10

© IV

ENS Cachan RENAULT




Question : Comment limiter la ligne réelle pour les bords , qui présentent en général des cassures d'angles, des attaques d'outils, ... ?

zones d'incertitude

La norme ne donne pas de réponse " standard" ; si nécessaire, on peut utiliser une tolérance en zone restreinte (mais écriture lourde).

V3.0 2001

9 / 10

© IV

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V3.0 2001


Question : Comment orienter le plan de projection?

Recommandation

: Si la définition normalisée n'est pas satisfaisante, il faut préciser l'orientation des plans Pi.

Exemple 1 :

Exemple 2 : 0,1 0,2

pour les droites parallèles à A

orienter par rapport à A-B

5

A A

5

B

10 / 10

©



V3.0 2001

1/3

Déterminez les zones de tolérances définies par la cotation suivante : Exemple 1

0,1

Ø

Application n° 22 :

IV-C-2-1) APPLICATION 22

Exemple 2

0,1

Ø

IV

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Exemple 3

Ø 0,1

© IV

ENS Cachan RENAULT



Application 22 (suite) :


Plan de projection

B1

A1 Elément tolérancé

Exemple 1 A2

B2

Exemple 2 A3

B3

Exemple 3 A4

B4

.La planche 3/3 est en fin de manuel.

V3.0 2001

2/3

© IV

ENS Cachan RENAULT



Application 22 (réponse) :


V3.0 2001

3/3

Plan de projection

B1

A1 Elément tolérancé

A2

Exemple 1

A2

Exemple 2

B2

Exemple 3

B3

B2

A3

B3

A4

B4

.

IV

ENS Cachan RENAULT




14 14.2

DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES TOLÉRANCES Tolérance de planéité

Symbole

Définition de la zone de tolérance 14. 2 Tolérance de planéité La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t.

t

©

Figure 61

Identification et Interprétation 0,08

La surface doit être comprise entre deux plans parallèles distants de 0,08. Figure 62

V3.0 2001

1/3

© IV

ENS Cachan RENAULT




Exemple

0,08


:

La surface

Caractéristique ?

:

Planéité

Référence ?

:

Aucune

Zone et valeur ?

:

Volume limité par deux plans parallèles distants de 0,08

V3.0 2001

2/3

IV

ENS Cachan RENAULT



IV-C-2-2) FORMATION 1 Exemple :

0,08

Élément tolérancé Zone de tolérance 0,08

©

Pièce réelle

V3.0 2001

3/3

© IV

ENS Cachan RENAULT




Exemple A

Exemple B


Déterminer les éléments tolérancés , et construire les zones de tolérance.

0,1

0,2

V3.0 2001

1/3

© IV

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V3.0 2001

Exemple A

2/3 0,1

Application 23 (suite) : Exemple A

-> planéité sur

surface médiane surface réelle

Exemple B

-> planéité sur


La planche 3/3 est en fin de manuel.

Exemple B

0,2




V3.0 2001

Exemple A

3/3 0,1

Application 23 (réponse) Exemple A

Exemple B

-> planéité sur

-> planéité sur


Exemple B


0,1

IV

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Exemple A

0,2

©

Exemple B

0,2

IV

ENS Cachan RENAULT




0,2 0,1

10

©

A


Déterminer les zones de tolérance définies sur la pièce suivante :

A

V3.0 2001

1/3

IV

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IV-C-2-2) APPLICATION 24 0,2

0,1

Application 24 (suite)

10

©

A


A

V3.0 2001

2/3

© IV

ENS Cachan RENAULT



IV-C-2-2) APPLICATION 24 0,2

A

0,1

10

Application 24 (réponse)

II Tol. de forme :

I Tol. de position :

A

Zone de tolérance

Plan de référence spécifié A

0,1

Elément réel A

0,2

10

0,1

0,1

0,1

Zone de tolérance

9,9

10,1

III. Indépendance des deux zones de tolérance :

V3.0 2001

3/3

IV

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14

DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES TOLÉRANCES

14.3 Tolérance de circularité Symbole

Définition de la zone de tolérance (suite) 14.1 Tolérance de circularité La zone de tolérance, dans le plan considéré, est limitée par deux cercles concentriques et distants de t.

t

©

Figure 63

Indication et interprétation (suite) 0,03

Le pourtour de chaque section droite du diamètre extérieur doit être compris entre deux cercles coplanaires concentriques distants de 0,03.

Figure 64

0,1

Figure 65

Le pourtour de chaque section droite doit être compris entre deux cercles coplanaires concentriques distants de 0,1.

V3.0 2001

1/5

© IV

ENS Cachan RENAULT




Exemple 1 :

!

Attention il ne faut pas de symbole Ø

0,03


:

Toutes les lignes des sections droites du cylindre

Caractéristique ?

:

CIRCULARITE

Référence ?

:

Aucune

Zone et valeur ?

:

Surface limitée par deux cercles concentriques distants de 0,03

V3.0 2001

2/5

© IV

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V3.0 2001


Exemple 1 (suite) :

P1

Dans les plans Pi :

Pi

Ligne réelle

0,0

3

Pièce réelle Zone de tolérance

3/5

© IV

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V3.0 2001

Exemple 2 : 0,1


:

Toutes les lignes des sections droites du cône

Caractéristique ?

:

CIRCULARITE

Référence ?

:

Aucune

Zone et valeur ?

:

Surface limitée par deux cercles coplanaires concentriques distants de 0,1

4/5

IV

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V3.0 2001


0,1

P1

Pi Dans les plans Pi : Ligne réelle

0, 1

©

Pièce réelle Zone de tolérance

5/5

© IV

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Exercice au tableau :


à l'aide des gabarits fournis, déterminer la circularité des profils suivants :

V3.0 2001

© IV

ENS Cachan RENAULT


TOLÉRANCEMENT GÉOMÉTRIQUE - (ISO 1101: 1983) Ø75 Ø45

V3.0 2001


Ø65

Ø55

Ø45

Ø35

Ø70 Ø60 0 Ø5 Ø40

0 Ø6 Ø50

© IV

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14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES TOLÉRANCES 14.4 Tolérance de cylindricité

Symbole

Définition de la zone de tolérance(suite) 14. 2 Tolérance de cylindricité

t La zone de tolérance est limitée par deux cylindres coaxiaux, distants de t. Figure 66


Figure 67

La surface considérée doit être comprise entre deux cylindres coaxiaux distants de 0,1.

V3.0 2001

1/3

© IV

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Exemple 0,1


:

Le cylindre

Caractéristique ?

:

CYLINDRICITE

Référence ?

:

Aucune

Zone et valeur ?

:

Volume limitée par deux cylindres coaxiaux distants de 0,1

V3.0 2001

2/3

IV

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Zone de tolérance

Surface réelle

!

t

t1

+

V3.0 2001

0,1

Exemple

0,1

©

t2

Il n'y a PAS d'équivalence : Cylindricité <==> [ Circularité + Rectitude ]

3/3

IV

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14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES TOLÉRANCES 14.5 Tolérance de forme d'une ligne quelconque Définition de la zone de tolérance

Symbole

14.5 Tolérance de forme d'une ligne quelconque La zone de tolérance est limitée par deux lignes enveloppes des cercles de diamètre t dont les centres sont situés sur une ligne ayant la forme géométrique correcte.

0,04

Figure 69

Øt

©

Figure 68

Dans chaque section parallèle au plan de projection le profil considéré doit être compris entre deux lignes enveloppes des cercles de diamètre 0,04 dont les centres sont situés sur une ligne ayant le profil géométrique correct.

V3.0 2001

1/3

© IV

ENS Cachan RENAULT




Exemple :

!

Attention : il ne faut pas de symbole Ø

0,04


:

Toutes les lignes de la surface parallèles au plan de projection

Caractéristique ?

:

FORME D'UNE LIGNE QUELCONQUE

Référence ?

:

Aucune

Zone et valeur ?

:

Surface comprise entre deux lignes enveloppes des cercles de Ø0,04 centrés sur la ligne théorique

V3.0 2001

2/3

© IV

ENS Cachan RENAULT



V3.0 2001

IV-C-2-5) FORMATION 1 Exemple :

Zone de tolérance

0,04

0,04

Profil réel

Profil théorique

Remarque : la définition du profil théorique doit être unique . le profil théorique doit être entièrement défini par des cotes encadrées , ou par une numérisation (pas de cotes tolérancées ±).

3/3

© IV

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14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES TOLÉRANCES 14.6 Tolérance de forme d'une surface quelconque Symbole

Définition de la zone de tolérance(suite) 14.6 Tolérance de forme d'une surface quelconque La zone de tolérance est enveloppes des sphères de diamètre t dont les centres sont situés sur une surface ayant la forme géométrique correcte.

Sphère Øt Figure 70


Figure 71

La surface considérée doit être comprise entre deux surfaces enveloppes des sphères de diamètre 0,02 dont les centres sont situés sur une surface ayant la forme géométrique correcte.

V3.0 2001

1/3

© IV

ENS Cachan RENAULT



Exemple :

!


Attention : il ne faut pas de symbole Ø

0,02


:

La surface

Caractéristique ?

:

FORME D'UNE SURFACE QUELCONQUE

Référence ?

:

Aucune

Zone et valeur ?

:

Volume limité par deux surfaces enveloppes des sphères de Ø0,02 centrées sur la surface théorique

Position zone/réf ?

:

Définir la surface théorique (cotes encadrées)

V3.0 2001

2/3

© IV

ENS Cachan RENAULT



IV-C-2-6) FORMATION 1 Exemple : 0,02

Surface théorique

Ø 2 0,0

Surfaces enveloppes générées par des sphères de Ø 0,02

!

Exige une définition unique de la surface théorique --> (cotes encadrées ou numérisation)

V3.0 2001

3/3






14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES TOLÉRANCES 14.7 Tolérance de parallélisme Définition de la zone de tolérance

Indication et interprétation

14.7.1 Tolérance de parallélisme d'une ligne par rapport à une droite de référence La zone de tolérance est limitée par deux droites parallèles distantes de t et paralléles à la droite de référence projetée sur un plan si la tolérance n'est prescrite que dans une seule direction.

Fig. 73

L'axe tolérancé doit être compris entre deux droites distantes de 0,1, parallèles à l'axe de référence A et placées dans le plan vertical ( voir figures 73 ou 74 ).

0,1 A

Figure 72

A

A

t

0,1 A

L'axe tolérancé doit être compris entre deux droites distantes de 0,1, parallèles à l'axe de référence A et placées dans le plan horizontal.

Fig. 76

Figure 75

La zone de tolérance est limitée par un parallélépipède de section t1 x t2 et parallèle à la droite de référence si la tolérance est prescrite dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre. La zone de tolérance est limitée par un cylindre de diamètre t parallèle à la droite de référence si la valeur de la tolérance est précédée du signe ø.

0,1 A

Fig. 74

t

Symbole

A

Fig. 78

t2

0,2 A

Fig. 79 0,1 A

0,2 A

t1

IV

ENS Cachan RENAULT

0,1 A

Figure 77

A

A

Ø 0,03 A

Øt

©

Figure 80

Figure 81

A

L'axe tolérancé doit être compris dans un parallélépipède, de largeur 0,2 dans la direction horizontale et 0,1, dans la direction verticale et qui est parallèle à l'axe de référence A (voir figures 78 ou 79). L'axe tolérancé doit être compris dans une zone cylindrique de diamètre 0,03 mm, parallèle à l'axe de référence A (droite de référence) .

V3.0 2001

1/9




14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES TOLÉRANCES 14.7 Tolérance de parallélisme Définition de la zone de tolérance


14.7.2 Tolérance de parallélisme d'une ligne par rapport à une surface de référence 0,01 B

La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distantes de t et parallèle à la surface de référence .

L'axe du trou doit être compris entre deux plans distants de 0,01 et parallèles à la surface de référence B.

t

Symbole

B

Figure 83

Figure 82

14.7.3 Tolérance de parallélisme d'une surface par rapport à une droite de référence La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t et parallèles à la droite de référence .

0,1 C

Figure 85 C

t

IV

ENS Cachan RENAULT

Figure 84

La surface tolérancée doit être comprise entre deux plans distants de 0,1 et parallèles à la surface de référence C du trou.

14.7.4 Tolérance de parallélisme d'une surface par rapport à une surface de référence La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t et parallèles à la surface de référence.

0,01 D

D

Figure 87

La surface tolérancée doit être comprise entre deux plans parallèles distants de 0,01 et parallèles à la surface de référence D.

t

©

0,01/100 A

A

Figure 86 Figure 88

Sur une longueur de 100, prise n'importe où sur la surface tolérancée, tous les points de cette surface doivent être compris entre deux plans distants de 0,01 et parallèles à la surface de référence A.

V3.0 2001

2/9

© IV

ENS Cachan RENAULT



Exemple 1 :

!


V3.0 2001

Rappel : attention à l'orientation de la zone de tolérance : En l'absence de "Ø", la direction de la flèche définit l'orientation de la zone de tolérance. 0,1

A

A Elément tolérancé ? Caractéristique ? Référence ? Zone et valeur ?

: : : :

L'axe du cylindre PARALLELISME L'axe du cylindre spécifié «A» Volume limité par deux plans parallèles distants de 0,1 parallèles à la droite de référence

3/9

© IV

ENS Cachan RENAULT




V3.0 2001

4/9

Exemple 1 :

Exemple 1 : signification 0,1

Zone de tolérance 0,1

A

A


Plan contenant la droite A et la direction de la flèche Plus grand cylindre inscrit 0,1

Droite A

Autre expression de la même condition: La projection de l'axe réel dans un plan doit se trouver entre deux droites distantes de 0,1 et parallèles à la projection de la droite de référence dans ce même plan.

Zone de tolérance

© IV

ENS Cachan RENAULT




V3.0 2001

Exemple 2 : ! Ø 0,03

ATTENTION au symbole ø

A

A


:

L'axe du cylindre

Caractéristique ?

:

PARALLÉLISME

Référence ?

:

L'axe du cylindre spécifié «A»

Zone et valeur ?

:

Un cylindre de diamètre 0,03 , d'axe parallèle à la droite de référence .

5/9

IV

ENS Cachan RENAULT




V3.0 2001

6/9

Exemple 2 :

Ø 0,03

A

Ø 0,03

©

Zone de tolérance : cylindre d'axe // à la droite de référence spécifiée <> Axe réel tolérancé

Référence spécifiée «A»

A

© IV

ENS Cachan RENAULT




Exemple 3 : 0,01

A

A


:

La surface

Caractéristique ?

:

PARALLÉLISME

Référence ?

:

Le plan de référence spécifiée «A»

Zone et valeur ?

:

Volume limitée par deux plans parallèles distants de 0,01 , parallèles au plan de référence .

V3.0 2001

7/9

©



V3.0 2001


8/9

Exemple 3 : 0,01

A

A

Zone de tolérance

0,01

IV

ENS Cachan RENAULT

Surface réelle «A»

Référence spécifiée «A»

©




V3.0 2001

Pour les droites

0,2 A

Exemple 4 :

0,01

A

A

Zone de tolérance pour les lignes réelles

Ligne réelle (intersection de la surface réelle avec le plan de coupe Pi)

0,01

Zone de tolérance pour l'ensemble de la surface

0,2

IV

ENS Cachan RENAULT

Pi

Plan de référence spécifié A Surface réelle

9/9

© IV

ENS Cachan RENAULT




Application 2: Déterminer les zones de tolérance des 3 écritures suivantes : 0,1 A

Cas 1

0,1 A

A

0,1 A

Cas 2

A

Zone commune 0,1 A

Cas 3

A


V3.0 2001

1/2

©




V3.0 2001

Cas 1


A

0,1 A

Cas 2

0,1

0,1 A

0,1

0,1 A

0,1

Application 2 (réponse) :

0,1

Recommandation : cette écriture est DECONSEILLEE

A


Zone commune 0,1 A

Cas 3

A

0,1

IV

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2/2

© IV

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Application 3:


déterminer et comparer les zones de tolérance des deux cotations suivantes : Zone commune

0,1

A

Cette cotation limite : la forme

1

A

l'orientation la position

0,1

Cette cotation limite :

2

la forme l'orientation la position


V3.0 2001

1/2




Application 3 (réponse) 0,1

Zone commune

0,1 A

Cette cotation limite : Référence spécifiée A

la forme

1

A


entre eux

0,1

IV

ENS Cachan RENAULT

0,1


2


Recommandation : cette écriture est DECONSEILLEE

0,1

©

V3.0 2001

2/2

©



IV-C-3-1) APPLICATION 4 0,1 A

Application 4 : Construire la zone de tolérance définie sur la pièce suivante :

A

10 + 0,1 E

IV

ENS Cachan RENAULT


V3.0 2001

1/2

©



IV-C-3-1) APPLICATION 4 0,1 A

0,1

A

10 + 0,1 E

Application 4 (réponse)

9,9

10,1

IV

ENS Cachan RENAULT


V3.0 2001

2/2

©



0,1

0,2

9,9

9,9

9,96

9,93

A

10 + 0,1 E

La pièce suivante est-elle conforme ? (la direction de mesure a été choisie lors du contrôle de la pièce)

V3.0 2001


Application 5 :

9,9

IV

ENS Cachan RENAULT


A

1/2

©




Application 5 (réponse) A

10 + 0,1 E

0,1 A

La tolérance dimensionnelle est respectée. La tolérance d'orientation n'est pas respectée.

9,9


0,2

9,93

9,9

9,96

9,9

0,1

--> La pièce n'est pas conforme.

10,1

IV

ENS Cachan RENAULT

V3.0 2001

2/2

© IV

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Application 6 :


quelle doit être la valeur de la planéité pour que cette cotation ait un sens ?

0,2

A t = 0,1

t

t = 0,2

t = 0,3

A

V3.0 2001

1/1

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14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES ZONES DE TOLÉRANCES 14.8 tolérance de perpendicularité Symbole

Définition de la zone de tol.


14.8.1 Tolérance de perpendicularité d'une ligne par rapport à une droite de référence La zone de tolérance, lorqu'elle est projetée sur un plan, est limitée par deux droites parallèles distantes de t et perpendiculaires à la droite de référence.

t

0,06 A

A

Figure 90 Figure 89

L'axe du trou oblique doit être compris entre deux plans parallèles distants de 0,06, perpendiculaires à l'axe du trou horizontal (droite de référence).

14.8.2 Tolérance de perpendicularité d'une ligne par rapport à une surface de référence La zone de tolérance, lorqu'elle est projetée sur un plan, est limitée par deux droites parallèles distantes de t et perpendiculaires au plan de référence si la tolérance n'est prescrite que dans une seule direction. La zone de tolérance est limitée par un parallélépipède de section t1 x t2 et perpendiculaire au plan de référence si la tolérance est prescrite dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre.

L'axe du cylindre relié au cadre de tolérance doit être compris entre deux plans parallèles distants de 0,1 et perpendiculaires à la surface de référence.

t

0,1

Figure 92 Figure 91 t1

t2

0,2

Figure 94 Figure 93

0,1

L'axe du cylindre doit être compris dans une zone parallélépipédique de 0,1 x 0,2 perpendiculaire à la surface de référence.

V3.0 2001

1 / 14

© IV

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14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES ZONES DE TOLÉRANCES 14.8 tolérance de perpendicularité (suite) Symbole



14.8.2 Tolérance de perpendicularité d'une ligne par rapport à une surface de référence (suite) La zone de tolérance est limitée par un cylindre de diamètre t, perpendiculaire au plan de référence, si la valeur de la tolérance et précédée du signe ø.

Øt

Ø 0,01 A A

Figure 96

Figure 95

L'axe du cylindre relié au cadre de tolérance doit être compris dans une zone cylindrique de diamètre 0,01 et perpendiculaire à la surface de référence A.

14.8.3 Tolérance de perpendicularité d'une surface par rapport à une droite de référence La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t et perpendiculaires a la droite de référence.

A 0,08 A

t

Figure 98 Figure 97

La face tolérancée de la pièce doit être comprise entre deux plans parallèles distants de 0,08 et perpendiculaires à l'axe A (droite de référence).

14.8.4 Tolérance de perpendicularité d'une surface par rapport à un plan de référence La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t et perpendiculaires au plan de référence.

0,08 A t A

Figure 99

Figure 100

La surface tolérancée doit être comprise entre deux plans parallèles distants de 0,08 et perpendiculaires à la surface de référence A.

V3.0 2001

2 / 14

© IV

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Exemple 1 :


Tolérance de perpendicularité d'une ligne par rapport à une droite de référence.

0,06

A


:

La ligne

Caractéristique ?

:

PERPENDICULARITÉ appliquée à une ligne.

Référence ?

:

La droite de référence spécifiée A

Zone et valeur ?

:

Volume limité par deux plans parallèles distants de 0,06 , perpendiculaires à la droite deréférence .

A

V3.0 2001

3 / 14

© IV

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V3.0 2001

4 / 14

Exemple 1 : 0,06

0,06

Zone de tolérance

Axe réel

A

Plus grand cylindre inscrit Droite de référence spécifiée A

Dans un plan de projection contenant la droite A : Projection de l'axe réel

Direction de projection

Projection de la zone de tolérance Droite A

0,06

P

A

© IV

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Exemple 2 :


Tolérance de perpendicularité d'une ligne par rapport à un plan de référence.

0,1

A

A


:

La ligne

Caractéristique ?

:

PERPENDICULARITÉ appliquée à une ligne.

Référence ?

:

La plan de référence spécifiée A

Zone et valeur ?

:

Volume limité par deux plans parallèles distants de 0,1 , perpendiculaires au plan de référence .

V3.0 2001

5 / 14

© IV

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V3.0 2001

6 / 14

Exemple 2 :

0,1

0,1

Axe réel

A

Plan de référence spécifié A Zone de tolérance

G F Vue suivant F :

Dans cette vue, la perpendicularité n'est pas tolérancée

0,1

Vue suivant G :

A

© IV

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Exemple 3 :

V3.0 2001


7 / 14

Tolérance de perpendicularité d'une ligne par rapport à un plan de référence .

0,2

A

0,1 1

A 2

A

1

2

Élt tol. ?

: La ligne

Élt tol. ?

: La ligne

Caract. ?

: PERPENDICULARITÉ appliquée à une ligne.

Caract. ?

: PERPENDICULARITÉ appliquée à une ligne.

Réf. ?

: La plan de référence spécifiée A

Réf. ?

: La plan de référence spécifiée A

Zone et val.? : Volume limité par deux plans parallèles distants

de 0,2 , perpendiculaires au plan de référence .

Zone et val.? : Volume limité par deux plans parallèles distants

de 0,1 , perpendiculaires au plan de référence .

© IV

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V3.0 2001

8 / 14

Exemple 3 :

0,1 0,2

0,2

A

A

Axe réel


Zone de tolérance

0,1

A

© IV

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Exemple 4 :


Tolérance de perpendicularité d'une ligne par rapport à un plan de référence .

Ø 0,01 A

Élément tolérancé ?

:

La ligne

Caractéristique ?

:

PERPENDICULARITÉ appliquée à une ligne

Référence ?

:

Le plan de référence spécifié A.

Zone et valeur ?

:

Volume limité par un cylindre de diamètre 0,01, d'axe perpendiculaire au plan de référence.

A

V3.0 2001

9 / 14

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V3.0 2001

10 / 14

Exemple 4 : Ø 0,01

A

,01 0 Ø

Axe réel


Zone de tolérance

A

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Exemple 5 :


Tolérance de perpendicularité d'une surface par rapport à une droite de référence .

A 0,08

A


:

La surface.

Caractéristique ?

:

PERPENDICULARITÉ appliquée à la surface

Référence ?

:

La droite de référence spécifiée A.

Zone et valeur ?

:

Volume limité par deux plans parallèles distants de 0,08, perpendiculaires à la droite de référence.

V3.0 2001

11 / 14

© IV

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0,08


V3.0 2001

12 / 14

Exemple 5 : A


0,08

Zone de tolérance

Zone de tolérance

Plus petit cylindre circonscrit

Surface réelle

A

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Exemple 6 :


Tolérance de perpendicularité d'une surface par rapport à un plan de référence .

0,08

A

A


:

La surface.

Caractéristique ?

:

PERPENDICULARITÉ appliquée à la surface

Référence ?

:


Zone et valeur ?

:

Volume limité par deux plans parallèles distants de 0,08, perpendiculaires au plan de référence.

V3.0 2001

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V3.0 2001

14 / 14

Exemple 6 :

0,08

0,08

Zonede de tolérance Zone tolérance

A

A

Plan de référence spécifié A 0,08 Zone de tolérance Surface réelle

© IV

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V3.0 2001


14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES ZONES DE TOLÉRANCES 14.9 tolérance d'inclinaison Symbole

Définition de la zone de tolérance


14.9.1 Tolérance d'inclinaison d'une ligne par rapport à une droite de référence Ligne et droite de référence contenues dans le même plan : la zone de tolérance, lorqu'elle est projetée sur un plan, est limitée par deux droites parallèles distantes de t et inclinées de l'angle spécifié sur la droite de référence. Ligne et droite de référence contenues dans des plans différents : la zone de tolérance s'applique à la projection de la ligne considérée sur le plan contenant la droite de référence et parallèle à la ligne considérée.

t a

Figure 101

L'axe du trou doit être compris entre deux plans parallèles distants de 0,08 et inclinés de 60° par rapport à l'axe horizontal A-B (droite de référence).

t Droite de référence

α

Ligne considérée

Ligne considérée projetée

L'axe du trou, projeté sur un plan contenant l'axe de référence, doit être compris entre deux droites parallèles distantes de 0,08 et inclinées de 60° par rapport à l'axe horizontal A-B (droite de référence).

0,08 A-B 60°

A

B

Figure 102 0,08 A-B 60°

A

B

Figure 103

Figure 104

14.9.2 Tolérance d'inclinaison d'une ligne par rapport à une surface de référence t

La zone de tolérance, lorsqu'elle est projetée sur un plan, est limitée par deux droites parallèles distantes de t et inclinées de l'angle specifié sur la surface de référence.

L'axe du trou doit être compris entre deux plans parallèles distants de 0,08 et inclinés de 60° par rapport à la surface A (surface de référence) .

α

Figure 105

0,08

A 60°

Figure 106

A

14.9.3 Tolérance d'inclinaison d'une surface par rapport à une droite de référence α

La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t et inclinés de l'angle spécifié sur la droite de référence.

t

Figure 107

La surface inclinée doit être comprise entre deux plans parallèles distants de 0,1 et inclinés de 75° par rapport à l'axe A (droite de référence).

0,1 A A

75°

Figure 108

14.9.4 Tolérance d'inclinaison d'une surface par rapport à une surface de référence La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t et inclinés de l'angle spécifié sur la surface de référence.

t

Figure 109

a

La surface inclinée doit être comprise entre deux plans parallèles distants de 0.08 mm, et inclinés de 40° par rapport à la surface A (surface de référence).

0,08

A 40°

Figure 110

A

1/5

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Exemple 1 :


Tolérance d'inclinaison d'une ligne par rapport à une droite de référence.

0,08

A-B

60°

A

B


:

La ligne réelle.

Caractéristique ?

:

INCLINAISON appliquée à une ligne

Référence ?

:

La droite de référence spécifiée A-B.

Zone et valeur ?

:

Volume limité par deux plans parallèles distants de 0,08, orientés par rapport à la droite de référence.

V3.0 2001

2/5

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V3.0 2001


3/5

Exemple 1 : 0,08 A-B 60°

8 0,0 A

B

P Axe réel

Vue suivant F :

F

Plan de projection P

Zone de tolérance

Référence spécifiée A-B

Comment est construit le plan P ? d'après la norme : "plan contenant la droite de référence et parallèle à la ligne tolérancée".

Projection de la zone de tolérance.

0,0 8

P

Référence spécifiée A-B

60° Projection de l'axe réel

© IV

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Exemple 2 :


Tolérance d'inclinaison d'une surface par rapport à une droite de référence. 0,1 A

A

75°


:

La surface.

Caractéristique ?

:

INCLINAISON appliquée à la surface

Référence ?

:

Le droite de référence spécifiée A.

Zone et valeur ?

:

Volume limité par deux plans parallèles distants de 0,1, orientés par rapport à la droite de référence .

V3.0 2001

4/5

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V3.0 2001


A

A

Droite de référence spécifiée A 75°


Vue suivant F :

F Surface réelle

Surface réelle

0,1

Zone de toléranc e

75° Droite de référence spécifiée A

5/5

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Application 7:

comparer les deux spécifications suivantes

Cas 1

0,2 A


° 60

A


Cas 2 Cette cotation limite : la forme 60°±1°




V3.0 2001

1/2

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V3.0 2001

Application 7 (réponse) : Cas 1 Zone de tolérance

0,2 A ° 60

A


0,2 60°

l'orientation la position Surface de référence spécifiée A

Pi Cas 2 Lignes en contact

Cette cotation limite : la forme 60°±1°

l'orientationdes

α

lignes

la position Dans tous les plans de coupe Pi, l'angle entre les lignes en contact doit être compris entre 59 °et 61°.

2/2






14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES ZONES DE TOLÉRANCES 14.10 Tolérance de localisation Définition de la zone de tolérance

Identification et Interprétation

14.10.1 Tolérance de localisation d'un point B

La zone de tolérance est limitée par un cercle de diamètre t dont le centre est dans la position théoriquement exacte du point considéré.

*

Ø 0,3 A B

Øt 60

** 100

Figure 111

*

A

Figure 112

Le point d'intersection doit se trouver dans un cercle de 0,3 de diamètre dont le centre coïncide avec la position théoriquement exacte du point considéré.

14.10.1 Tolérance de localisation d'une ligne La zone de tolérance est limitée par deux droites parallèles distantes de t et disposées symétriquement par rapport à la position théoriquement exacte de la ligne considérée, si la tolérance n'est prescrite que dans un seul plan. La zone de tolérance est limitée par un parallélépipède de section t1 x t2 dont l'axe est dans la position théoriquement exacte de la ligne considérée, si la tolérance est prescrite dans deux plans perpendiculaires l'un à l'autre.

A

t 3x 0,05 A

20

Figure 113

8 8

Figure 114

Chaque ligne doit être comprise entre deux droites parallèles distantes de 0,05 et disposées symétriquement par rapport à la position théoriquement exacte de la ligne spécifiée par rapport à la surface A (plan de référence).

8 trous 0,05

t2 30

Symbole

8 trous 0,2

30

IV

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t1

©

** Figure 115

15

30

30

30

Figure 116

Chacun des axes des huit trous doit être compris dans une zone parallélépipède, de largeur 0,05 dans le plan horizontal et 0,2 dans le plan vertical et dont l'axe se trouve dans la position théoriquement exacte du trou considéré.

* * : évolutions nécessaires pour être cohérent avec le projet ISO 1101-2000

V3.0 2001

1/4




14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES ZONES DE TOLÉRANCES 14.10 Tolérance de localisation (suite) Identification et Interprétation


14.10.2 Tolérance de localisation d'une ligne (suite) Ø 0,08 A B

A

La zone de tolérance est limitée par un cylindre de diamètre t dont l'axe est dans la position théoriquement exacte de la ligne considérée si la valeur de la tolérance est précédée du signe Ø.

Øt 60

100

B

Figure 118

8x Ø 0, 1

Figure 117

**

15

30

30

30

L'axe du trou doit être compris dans une zone cylindre de diamètre 0,08 dont l'axe est dans la position théoriquement exacte de la ligne considérée par rapport aux surfaces A et B (plans de référence). Chacun des axes des huit trous doit être compris dans un cylindre de diamètre 0,1 dont l'axe est dans la position théoriquement exacte du trou considéré.

Figure 119

14.10.3 Tolérance de localisation d'une surface plane ou d'un plan médian La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t et disposés symétriquement par rapport à la position théoriquement exacte de la surface considérée.

35

t

A 105°

B

Ø

Symbole

30

IV

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30

©

0,05 A B B

Figure 120 Figure 121

La surface oblique doit être comprise entre deux plans parallèles distants de 0,05 et disposés symétriquement par rapport à la position théoriquement exacte de la surface considérée par rapport à la surface A (plan de référence) et à l'axe du cylindre de référence B (droite de référence).

* * : évolutions nécessaires pour être cohérent avec le projet ISO 1101-2000

V3.0 2001

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IV

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V3.0 2001

Les tolérances de localisation sont traitées en détail dans le chapitre VI. Exemple:

tolérance de localisation d'une ligne B

Ø 0,1 A B

20

©

30 Élément tolérancé ? Caractéristique ? Référence ? Zone et valeur ?

: : : :

AA

L'axe réel du trou. LOCALISATION appliquée à une ligne. Système de référence ordonné A puis B Cylindre de diamètre 0,1, positionné par rapport à la référence .

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V3.0 2001

B

Ø 0,1

Elément réel B

30 A

Zone de tolérance

Plan de référence spécifié B

20

20

Construction de la zone de tolérance : Droite, élément de situation de la zone de tolérance

Elément réel A

90° 30

La zone de tolérance est un cylindre de diamètre 0,1 centré sur la droite constituant l’élément de situation. Elle doit contenir l'axe réel du trou.

4/4


A

B




14

DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES ZONES DE TOLÉRANCES

14.11 Tolérance de concentricité et coaxialité Identification et Interprétation


14.11.1 Tolérance de concentricité La zone de tolérance est limitée par un cercle de diamètre t dont le centre coincide avec le point de référence

Le centre du cercle dont la cote est reliée au cadre de tolérance doit être compris dans un cercle de diamètre 0,01, concentrique Ø 0,01 A au centre du cercle de référence A.

Øt

Figure 122

A

Figure 123

14.11. 2 Tolérance de coaxialité

Øt

La zone de tolérance est limitée par un cylindre de diamètre t dont l'axe coïncide avec l'axe de référence, si la valeur de la tolérance est précédée du signe Ø.

A

B Ø

Symbole

Ø

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Ø

©

Ø0,08 A-B Figure 124

Figure 125

L'axe du cylindre dont la cote est reliée au cadre de tolérance doit être compris dans une zone cylindrique de diamètre 0,08 coaxiale à l'axe de référence A-B.

V3.0 2001

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Exemple 1 :


concentricité d'un point par rapport à une droite de référence. 5

A

Ø 0,01 A Élément tolérancé ?

:

Le point

Caractéristique ?

:

CONCENTRICITÉ appliquée à un point.

Référence ?

:

Droite de référence spécifiée A.

Zone et valeur ?

:

Surface limitée par un cercle de Ø 0,01, centrée sur la droite de référence.

V3.0 2001

2/5

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V3.0 2001

3/5

5

5

A

Ø 0,01

Dans le plan de coupe P : Plus grand cylindre inscrit

P Droite de référence spécifiée A

P

Zone de tolérance : disque Ø 0,01 Point d'intersection de la droite A avec le plan P

Centre de l'intersection de la surface réelle extérieure avec le plan P

A

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Exemple 2 :


V3.0 2001

coaxialité de trois axes par rapport à une droite de référence.

Ø 0,02

A

A-B

B Ø 0,02

A-B

5

5 Ø 0,08

A-B

Éléments tolérancés ?

:

Trois lignes (les axes réels des trois cylindres)

Caractéristique ?

:

COAXIALITÉ appliquée à une ligne.

Référence ?

:

La droite de référence spécifiée A-B

Zone et valeur ?

:

Volumes limités par des cylindres (Ø 0,08 / Ø 0,02), centrés sur la droite de référence.

4/5

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V3.0 2001


5/5

Exemple 2 : Ø 0,02

A

A-B

B Ø 0,02

5

5

2 Ø 0,0

Ø 0,08

8 Ø 0,0

2 Ø 0,0

Droite de référence spécifiée A-B

Point B

Zones de tolérance, centrées sur la droite A-B Point A

A-B

Axe réel

A-B




, DE TOLÉRANCES 14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES ZONES 14.12 Tolérance de symétrie Symbole


Définition de la zone de tol. 14.12.1 Tolérance de symétrie d'un plan médian La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t et disposés symétriquement au plan médian par rapport à l'axe de référence ou au plan médian de référence.

A 0,08 A

t

IV

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Figure

126

Figure

127

Le plan médian de la rainure doit être compris entre deux plans parallèles distants de 0,08 et disposés symétriquement au plan médian par rapport à l'élément de référence A.

14.12.2 Tolérance de symétrie d'une ligne ou d'un axe La zone de tolérance, lorsqu'elle est projetée dans un plan, est limitée par deux droites parallèles ou par deux plans parallèles distants de t et disposés symétriquement par rapport à l'axe (ou au plan) de référence, si la tolérance n'est prescrite que dans une seule direction La zone de tolérance est limitée par un parallélépipède de section t 1 x t 2 dont l'axe coïncide avec l'axe de référence, si la tolérance est prescrite dans deux directions perpendiculaires l'une à l'autre.

0,08 A-B A

t

B

Figure 128

L'axe du trou doit être compris entre deux plans parallèles distants de 0,08 et disposés symétriquement par rapport au plan au symétrie, commun aux rainures de référence A et B.

Figure 129

0,1 C-D

t2 A

B

C

0,05 A-B

1t

©

D

Figure 130

Figure 131

L'axe du trou doit être compris dans un parallélépipède de largeur 0,1 dans la direction horizontale et 0,05 dans la direction verticale, dont l'axe coincide avec l'axe de référence formé par l'intersection des plans médians A-B et C-D.

V3.0 2001

1/5

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Exemple 1 :


Tolérance de symétrie d'une surface médiane.

0,08

Élément tolérancé ? :

A

A

La surface médiane réelle.

Caract. ?

:

SYMÉTRIE appliquée à la surface médiane.

Zone et val. ?

:

Volume limité par 2 plans parallèles distants de 0,08, positionnés par rapport à la référence.

Réf. ?

:


V3.0 2001

2/5

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V3.0 2001


3/5

Exemple 1 :

Surface médiane "réelle"

0,08

A

Plan tangent A1

0,04

Zone de tolérance

0,04

0,08

Plan de référence spécifié A (plan médian des deux plans tangents et parallèles, A1 et A2)

Surfaces réelles Plan tangent A2

A

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Exemple 2 :


Tolérance de symétrie d'une ligne .

A

0,3 A


:

La ligne (axe du trou).

Caractéristique ?

:

SYMÉTRIE appliquée à une ligne.

Référence ?

:

La droite de référence spécifiée A.

Zone et valeur ?

:

Volume limité par 2 plans parallèles distants de 0,3, positionnés par rapport à la référence.

V3.0 2001

4/5

©



V3.0 2001



A

0,3 A

Surfaces réelles

Axe "réel" Zone de tolérance

0,30

0,15


0,15

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14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES ZONES DE TOLÉRANCES 14.13 Tolérance de battement circulaire Symbole

Définition de la zone de tolérance 14.13.1 Tolérance de battement circulaire radial La zone detolérance est limitée dans chaque plan de mesurage perpendiculaire à l'axe par deux cercles concentriques distants de t dont le centre coïncide avec l'axe de référence.

Surface tolérancée

Identification et Interprétation A

t

©

B

0,1 A-B

Figure 133

Le battement simple radial ne doit pas dépasser 0,1 dans chaque plan de mesurage pendant une révolution complète autour de l'axe de référence A-B.

0, 2 A

Plan de mesurage A

Figure 132

Figure 134 0, 2 A

Le battement s'applique généralement à des révolutions complètes autour de l'axe, mais peut être limité à une portion de révolution.

A

Figure 135

Le battement simple radial ne doit pas dépasser 0,2 dans chaque plan de mesurage lorsque le mesurage est effectué sur la portion de surface tolérancé autour de l'axe de référence A.

14.13.2 Tolérance de battement circulaire axial La zone de tolérance est limitée, pour chaque position radiale, par deux circonférences distantes de t situées sur le cylindre de mesurage dont l'axe coïncide avec l'axe de référence.

Cylindre de mesurage

D 0 ,1 D

t Figure 1376 Figure 136

Le battement axial ne doit pas dépasser 0,1 en chaque position de mesurage pendant une révolution complète autour de l'axe de référence D.

V3.0 2001

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14

DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES ZONES DE TOLÉRANCES

14.13 Tolérance de battement circulaire (suite) Symbole

Identification et Interprétation Définition de la zone de tolérance 14.13.3 Tolérance de battement circulaire dans n’iporte quelle direction La zone de tolérance est limitée à chaque cône de mesurage dont l’axe coincide avec l'axe de référence par deux cercles distants de t. Sauf spécification contraire, la direction de mesurage est normale à la surface. Circonférences limites Profil controlé t

©

0 ,1 C C

Figure 139

0 ,1 C C

Cône de mesurage

Figure 140 Surface de référence Axe de référence

Le battement dans la direction de la flèche sur chaque cône de mesurage ne doit pas dépasser 0,1 pendant une révolution complète autour de l’axe de référence C.

Le battement dans la direction perpendiculaire à la tangente de la surface incurvée ne doit pas dépasser 0,1 sur chaque cône de mesurage pendant une révolution complète autour de l'axe de référence C.

Figure 138

14.13.4 Tolérance de battement circulaire dans une direction spécifiée La zone de tolérance est limitée à n’importe quel cône de mesurage de l’angle spécifié dont l’axe coincide avec l’axe de référence par deux cercles distants de t.

0 ,1 C C

Figure 141

α

Le battement dans la direction spécifiée par rapport à la surface, ne doit pas dépasser 0,1 sur chaque cône de mesurage pendant une révolution complète autour de l'axe de référence C.

V3.0 2001

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V3.0 2001

Tolérance de battement circulaire radial.

Exemple 1:

A

B

20

15

0,1

A-B


: Toutes les lignes réputées circulaires dans les plans perpendiculaires à la droite de référence.

Caractéristique ?

: BATTEMENT SIMPLE RADIAL appliqué à une surface.

Référence ? Zone et valeur ?

: Droite de référence spécifiée A-B : Surface limitée par 2 cercles concentriques centrés sur la droite A-B, et distants de 0,1.

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TOLÉRANCEMENT GÉOMÉTRIQUE - (ISO 1101: 1983) Droite de référence spécifiée A-B


Plans de coupe

V3.0 2001

4 / 12

Exemple 1 : B

A

Surface réelle P1

P2

Pn 20

A

15

0,1

B

20

15

Dans les différents plans de coupe : P1

0,1

Zone de tolérance

P2

0,1

R1

Point d'intersection du plan de coupe avec la droite A-B

R2

A-B

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Battement circulaire radial (suite)


V3.0 2001

--> une méthode de contrôle possible :

Surface réelle

t Plan de mesurage perpendiculaire à A-B simulé

Rotation autour de A-B simulé

Point A simulé

Point B simulé

Dans tous les plans de mesurage P : P

Droite A-B simulée

Remarques :

Zone de tolérance

- t est indépendant du diamètre

0,1

- le battement limite les défauts de circularité et de coaxialité.

Ligne réelle

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Exemple 2 :


V3.0 2001

tolérancement de battement circulaire radial sur une zone restreinte. 0, 2 A

0, 2 A

80°

A

A Élément tolérancé ?

:

Toutes les lignes nominalement circulaires dans les plans perpendiculaires à la droite de référence.

Caractéristique ?

:

BATTEMENT CIRCULAIRE appliqué à une portion de surface

Référence ?

:


Zone et valeur ?

:

Surface limitée par 2 arcs de cercles concentriques distants de 0,2, centrés sur la droite de référence.

6 / 12

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Exemple 3 :


Tolérance de battement circulaire axial.

D 0 ,1

D


:

Toutes les lignes d'intersection d'un cylindre parfait et de la surface réelle.

Caractéristique ?

:

BATTEMENT CIRCULAIRE AXIAL appliqué à une ligne.

Référence ?

:

Droite de référence spécifiée D.

Zone et valeur ?

:

Portion d'une surface cylindrique , de hauteur 0,1, centrée sur la droite de référence.

V3.0 2001

7 / 12

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V3.0 2001

8 / 12

Exemple 3 : D 0 ,1

Droite de référence spécifiée D

Surface réelle tolérancée Ligne réelle tolérancée

Cylindre de mesurage de rayon R, coaxial à D


Circonférences limites

D



Battement circulaire axial (suite)


V3.0 2001

9 / 12


R

0,1

1

IV

ENS Cachan RENAULT

0,1

Droite de référence simulée D

Rotation autour de l'axe D simulé

zone de tolérance

0,1

0,1

R2

©

cylindre de mesurage

© IV

ENS Cachan RENAULT



Exemple 4 :


Tolérance de battement circulaire oblique.

0 ,1

C

C


:

Toutes les lignes d'intersection d'un tronc de cône et de la surface réelle

Caractéristique ?

:

BATTEMENT CIRCULAIRE OBLIQUE appliqué à une ligne.

Référence ?

:

Axe de référence spécifié C.

Zone et valeur ?

:

Portion d'une surface conique de longueur de génératrice 0,1, centrée sur la droite de référence.

V3.0 2001

10 / 12

IV

ENS Cachan RENAULT




V3.0 2001

11 / 12

Exemple 4 : 0 ,1

C

Surface réelle

0, 1

©

Droite de référence spécifiée C Cône de mesurage Ligne réelle tolérancée Zone de tolérance Circonférences limites

C

© IV

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Battement circulaire oblique (suite)


V3.0 2001


Surface réelle Droite de référence simulée D

0,1

Rotation autour de l'axe D simulé

Cône de mesurage Ligne réelle tolérancée

Zone de tolérance

0,1

NOTA :

La génératrice du cône de mesurage est perpendiculaire à la génératrice du cône nominal.

12 / 12




14 DÉFINITIONS DÉTAILLÉES DES ZONES DE TOLÉRANCES 14.14 Tolérance de battement total Définition de la zone de tolérance

Symbole


14. 14.1 Tolérance de battement total radial La zone de tolérance est limitée par deux cylindres coaxiaux, distants de t dont les axes coincident avec l’axe de référence.

Le battement total radial ne doit pas dépasser 0,1 en chaque point de la surface spécifiée durant plusieurs révolutions autour de l’axe de référence A-B, et avec un mouvement axial relatif entre la pièce et l’instrument de mesurage. Le mouvement doit être guidé le long d’une ligne de contour de forme théoriquement parfaite, étant en position correcte par rapport à l’axe de référence.

0,1 A-B

A

B

t

Figure 143 Figure 142

14. 14.2 Tolérance de battement total axial La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t et perpendiculaires à l'axe de référence. t

0,1 D

D

Figure 145 Figure 144 Surfaces limites coaxiales à XX'

La zone de tolérance est limitée par deux surfaces de révolution distantes de t et dont l’axe coïncide avec l’axe de référence et dont le profil correspond au profil théorique spécifié.

X

Elément de de référence

C

X'

Surface tolérancée

Le battement total axial ne doit pas dépasser 0,1 en chaque point de la surface spécifiée durant plusieurs révolutions autour de l’axe de référence D, et avec un mouvemen radial relatif entre l’instrument de mesurage et la pièce. Le mouvement doit être guidé le long d’une ligne de contour de forme théoriquement parfaite, étant en position correcte par rapport à l’axe de référence.

Battement total oblique (spécifique à la NF)

Axe XX' de référence

0,1 80°

ø

IV

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t

©

C

La surface à laquelle s’applique la tolérance doit être comprise entre deux surfaces distantes de 0,1 mm, concentriques et centrées sur la référence C

V3.0 2001

1/9

©



Exemple 1 :


Tolérance de battement total radial.

A

ø

IV

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0,1

A


:

La surface

Caractéristique ?

:

BATTEMENT TOTAL RADIAL appliqué à la surface

Référence ?

:


Zone et valeur ?

:

Volume limité par 2 cylindres coaxiaux distants de 0,1 et centrés sur la référence spécifiée

V3.0 2001

2/9

© IV

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V3.0 2001

IV-C-5-2) FORMATION 1 Exemple 1 : A ø

Battement total radial (suite) :

-> une méthode possible de contrôle : 0,1

0,1

Translation parallèle à la droite A simulée

0,1

Rotation autour de la droite A simulée

A

R

Droite A simulée

surface réelle zone de tolérance

3/9

©



Exemple 2 :


Tolérance de battement total axial . D

0,1

D

Ø

IV

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:

La surface

Caractéristique ?

:

BATTEMENT TOTAL AXIAL appliqué à la surface

Référence ?

:

Axe de référence spécifié D

Zone et valeur ?

:

Volume limité par deux plans parallèles distants de 0,1 et perpendiculaires à la droite de référence D

V3.0 2001

4/9

©



V3.0 2001


5/9

Exemple 2 : D

Surface réelle

0,1

D

Ø


° 90

Droite de référence spécifiée D

Zone de tolérance

0,1 D

Question : quelle est la différence avec:

0,1 Ø

IV

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D

?

© IV

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V3.0 2001

Battement total axial (suite) :

-> une méthode possible de contrôle : Rotation autour de la droite D simulée Droite de référence D simulée

Translation perpendiculaire à la droite D simulée 0,1

0,1

Surface réelle

6/9

©



Exemple 3 :


Tolérance de battement total oblique .

0,1

C

C

80° Ø

IV

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:

La surface

Caractéristique ?

:

BATTEMENT TOTAL OBLIQUE appliqué à la surface.

Référence ?

:

Droite de référence spécifiée C.

Zone et valeur ?

:

Volume limité par deux cônes distants de 0,1 et centrés sur la droite de référence spécifiée

V3.0 2001

7/9




V3.0 2001

8/9

Exemple 3 : 0,1

C

Ø

80°

Droite de référence spécifiée C 80°

IV

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0,1

©

Zone de tolérance

C

IV

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V3.0 2001

Battement total oblique (suite) :

-> une méthode possible de contrôle : t

©

Droite de référence C simulée Translation suivant une droite inclinée de 40° p/r à la droite C simulée

Rotation autour de la droite C simulée

9/9

CHAPITRE V REFERENCES ET SYSTEMES DE RÉFÉRENCES ISO 5459 - 1981

I- INTRODUCTION II- LA NORMALISATION III- PRINCIPE DE TOLERANCEMENT DE BASE - ISO 8015 IV- TOLÉRANCEMENT GÉOMETRIQUE - ISO 1101 V-REFERENCES ET SYSTEMES DE RÉFÉRENCES - ISO 5459 V-A Références simples et références communes V-B Systèmes de références V-C Références partielles V-D Groupe d'éléments formant un système de référence V-E Synthèse

VI-TOLERANCEMENT DE LOCALISATION - ISO 5458 VII-TOLERANCEMENT DES CONES - ISO 3040 VIII- ZONE DE TOLERANCE PROJETEE - ISO 10578 IX-COTATION DES PIÈCES NON RIGIDES - ISO 10579 X- PRINCIPES DU MAXIMUM ET DU MINIMUM DE MATIÈRE - ISO 2692

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V RÉFÉRENCES ET SYSTÈMES DE RÉFÉRENCES - (ISO 5459: 1981)

V-A-1) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

3

Définitions

3.1 référence spécifiée : Forme géométrique théoriquement exacte (axes, plans, lignes droites, etc.), à laquelle se rapportent les éléments tolérancés. Des références différentes peuvent être basées sur un ou plusieurs éléments de référence de la pièce. ...

V3.0 2001

1/4

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• Une référence spécifiée peut être :

V-A-1) FORMATION 1

V3.0 2001

◊ un point ◊ une droite ◊ un plan ◊ un groupe constitué de points, droites, plans

• Représentation normalisée : La notation triangle noirci est à préférer.

A

A

A Notation conseillée

2/4

A Notation admissible mais déconseillée

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V-A-1) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

6.1 Symbôles des références spécifiées 6.1.1 Triangle de la référence spécifiée Les références spécifiées sont indiquées par une ligne de repère se terminant par un triangle plein ou vide... 6.1.2 Lettre de référence Pour l’identification d’une référence spécifiée, une lettre majuscule est inscrite dans un cadre relié au triangle de la référence spécifiée...

V3.0 2001

3/4

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V-A-1) FORMATION 1

V3.0 2001

INDICATION D'UNE RÉFÉRENCE SPECIFIEE :

indication d’une référence spécifiée

A élément tolérancé: réel

A

élément de référence: réel

4/4

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V3.0 2001

V-A-2) FORMATION 1

Remarques concernant la notation d'une référence spécifiée.

A

A

Lettre majuscule

• Les notations suivantes sont autorisées : A

B

AA

Lorsque toutes les lettres de l'alphabet ont été utilisées, doubler les lettres.

• Les notations suivantes ne sont pas autorisées : AB

Notation abandonnée

A1

dans le projet d’ISO 1101-2000 et jusque là réservée aux systèmes de références non ordonnés

Notation "A1" réservée à la désignation des références partielles A1

X

103

Chiffres : proscrits

I

Y

O

Z

Lettres proscrites (préférence)

1/4

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On distingue :

V-A-2) FORMATION 1

V3.0 2001

• la référence spécifiée • l’élément de référence simulée • la surface réelle

Elément de référence A : c'est la surface réelle

A

Référence spécifiée A élément géométrique ideal (point, droite,plan) : élément de référence simulée = élément associé à la surface réelle (de même type, suffisament précis pour le besoin) = cela peut être un élément réel (exemple : le marbre)

2/4

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V3.0 2001

V-A-2) FORMATION 1

Identification de l'élément géométrique constituant la référence :

Notations tt A

tt A

A

A

t

t

Notation abandonnée dans le projet d’ISO 1101 - 2000

3/4

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V-A-2) FORMATION 1

V3.0 2001

Spécification d'une référence :

A

A

Référence spécifiée simple V-A-3

A-B

Référence spécifiée commune V-A-4

A A

B

B

Système de références spécifiées V-B

A A1,2,3 A A2

A3

1 seule case (2 lettres séparées par un tiret) Attention : chaque lettre dans sa propre case Utilisation INTERDITE

AB

A1

1 seule case

Références spécifiées partielles V-C

Utilisation de cadres circulaires pour indiquer les références partielles

4/4

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V-A-3-1) FORMATION 1

V3.0 2001

1/2

Identification de l'élément géométrique constituant la référence : • Désignation d'un plan : Le triangle identificateur est séparé de la ligne de cote.

• Désignation d’un cylindre pour établir une référence spécifiée sur l’axe

ou désignation de deux plans parallèles opposés pour établir une référence spécifiée sur le plan médian

Le triangle identificateur est dans le prolongement de la ligne de cote.

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V3.0 2001

Notation d'une référence spécifiée simple en zone restreinte. trait mixte fort positionné par des cotes encadrées.

A t A

10

50

Question : faut-il tolérancer les cotes 10 et 50 ? La norme ne le précise pas .

Recommandation : nous préconisons l' utilisation de dimensions théoriquement exactes (encadrées) pour être cohérent avec les travaux préparatoires de l'ISO, qui prévoient de "réserver l'utilisation de tolérances linéaires ( ± ) aux spécifications concernant la taille" (taille d’un cylindre ou de deux plans parallèles et opposés)

2/2

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V-A-3-2) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

5

Application des références spécifiées ... extraits ... Tableau - Exemples Références spécifiées

Etablissement des Références spécifiées

Point de centre d'une sphère

re hè p S

Référence spécifiée = Point de centre de la sphère minimale circonscrite

ø

Figure 5 Point de centre d'un cercle

Figure 8 Point de centre d'un cercle

Figure 11 Référence spécifiée - ligne Axe d’un trou

Figure 14

Figure 7

Référence spécifiée = Point de centre du cercle maximal inscrit Figure 10

Référence spécifiée = Point de centre du cercle minimal circonscrit Figure 13

Référence spécifiée = Axe du cylindre maximal inscrit Figure 16

V3.0 2001

1/4

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V3.0 2001

Type de la référence et association à l'élément réel pour une référence spécifiée simple : 1

Déterminer le type de la surface

2

Associer une géométrie idéale à l'élément réel : c’est l’élément de référence simulée • Déterminer la position de cette géométrie idéale qui minimise la distance maximum la séparant de l'élément réel. • Lorsqu'on a plusieurs solutions, on prend la position spatiale moyenne.

3

Etablir la référence spécifiée

2/4

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V3.0 2001

3/4

Etablir une référence spécifiée sur une sphère ou sur un cercle (point) : ◊ Le centre d'une sphère minimale circonscrite à la surface réelle : Surface réelle (nominalement sphérique)

Plus petite sphère circonscrite

Point de référence spécifiée

◊ Le centre d'un cercle maximal inscrit dans la ligne réelle: Plus grand cercle inscrit Ligne réelle (nominalement circulaire)


10 A

©

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Etablir une référence spécifiée sur un cercle (point) : ◊ Le centre d'un cercle minimal circonscrit à la ligne réelle: Centre d'une section circulaire d’un cylindre

Plus petit cercle circonscrit Ligne réelle nominalement circulaire

Centre d'une section circulaire d’un cône


V3.0 2001

4/4

©

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4.2 Référence spécifiée constituée par l’axe d’un cylindre La référence spécifiée est l’axe du plus grand cylindre inscrit pour un trou, ou du plus petit cylindre circonscrit pour un arbre, disposé de façon que n’importe quel mouvement possible du cylindre dans n’importe quelle direction soit égal (voir figure 2).

élément de référence simulée orientations extrêmes élément de référence

Figure 2

référence spécifiée

V3.0 2001

1/3

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V3.0 2001

2/3

Etablir une référence spécifiée sur un cylindre (droite) : ◊ Axe d'un alésage

--> la référence spécifiée est l'axe du cylindre le plus grand inscrit dans l'alésage réel.

• La surface réelle est nominalement un cylindre • On associe à l'élément de référence (réel) un cylindre idéal. • Etablissement de la référence spécifiée: augmenter le diamètre du cylindre pour obtenir le cylindre de diamètre le plus grand inscrit dans l'alésage réel. La référence spécifiée est une droite, axe de ce cylindre le plus grand inscrit • Dans le cas où il existe plusieurs solutions, le cylindre est disposé de façon que n’importe quel mouvement possible du cylindre dans n’importe quelle direction soit égal (position spatiale moyenne)

Position retenue

©

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V3.0 2001

Etablir une référence spécifiée sur un cylindre (droite) : ◊ Axe d'un arbre

A

La référence spécifiée est une droite, axe du plus petit cylindre circonscrit à l'arbre réel.

3/3

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4.1 Référence spécifiée constituée par une ligne ou par un plan L’élément de référence doit être disposé de façon que la distance maximale entre lui et l’élément de référence simulée soit la plus petite possible. Si l’appui de l’élément de référence en question sur la surface en contact n’est pas stable, il faudra placer entre eux, à la distance la plus pratique, des supports appropriés...

Elément de référence

Elément de référence simulée = Surface en contact

Supports Figure 1

Référence spécifiée

V3.0 2001

1/3

©

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V3.0 2001

Etablir une référence spécifiée sur un plan :

A

position extrême à ne pas retenir.

L’élément de référence doit être disposé de façon que la distance maximale entre lui et l’élément de référence simulée soit la plus petite possible.

Note: si le plan peut avoir plusieurs positions la position de référence est la position moyenne

Surface réelle

position extrême à ne pas retenir.

Position moyenne

La référence spécifiée est un plan : plan tangent extérieur matière minimisant la distance maximum qui le sépare de l’élément réel.

2/3

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V3.0 2001

3/3

Etablir une référence spécifiée sur deux surfaces nominalement planes, parallèles et en vis à vis (plan) : A P2

P1

Définition retenue, projet ISO/CD 5459-2, Ottawa 1998 Référence spécifiée = le plan médian des deux plans parallèles, tangents extérieur matière et minimisant la distance entre les plans. S’il existe plusieurs positions, on retient la position spatiale moyenne.

. Cette définition est en évolution par rapport à la norme ISO 5459-1981 qui propose le plan médian à deux surfaces planes en contact, sans la contrainte de parallèlisme.

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V3.0 2001

1/7

Etablir une référence spécifiée sur un cône (droite et point) : La norme ISO 5459-1981 ne décrit pas de solution pour établir une référence spécifiée sur un cône

Indication retenue (projet ISO/CD 5459-2, Ottawa 1998) A

une ancienne notation a parfois été employée, issue d’une norme NF aujourd’hui abandonnée. NE PLUS UTILISER

NOTA NOTA : la référence spécifiée A est constituée d’une droite et d’un point. La droite est l’axe du cône d’angle libre ... ou fixe ..., tangent extérieur matière et minimisant la distance maximum avec la surface réelle. Le point est situé sur l’axe ... (à expliciter)

IMPORTANT : Cette indication n’étant pas définie dans la norme actuelle, il est nécessaire d’expliciter sa signification par un nota.

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Définitions proposées


V3.0 2001

2/7

A NOTA

α libre

Elément de référence simulée : - le cône idéal - d’angle libre ... ou fixe ... - libre en position - tangent extérieur matière - minimisant la distance maximum

position libre On retient la position du cône idéal d’angle libre le mieux adapté, ... ou bien d’angle de valeur fixe..., qui minimise la distance maximum le séparant de la surface réelle.

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V3.0 2001

3/7

Définitions proposées

cas a) référence spécifiée

A

NOTA

cas a)

0,5 A

solution à éviter 75

A

préférable Ø32

cas b)

NOTA

10

ØD

cas b) référence spécifiée

0,5 A

Référence spécifiée = la droite + un point - la droite est l’axe du cône idéal d’angle libre le mieux adapté ...ou de valeur fixe.. - le point situé sur l’axe du cône est défini de deux façons possibles par : a) le sommet du cône, à éviter b) le point est le centre du cercle du cône simulé défini par un diamètre Ø D indiqué sur le dessin préférable

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V3.0 2001

4/7

Exemples 0,5 C

35 C

22

Ø32

22

NOTA

Ø0,1 C

22 2x

Ø0,2 C NOTA : la référence spécifiée C est constituée d’une droite et d’un point. La droite est l’axe du cône simulé d’angle libre le mieux adapté, tangent extérieur à la surface réelle. Le point est défini sur cet axe par le centre du cercle Ø32 appartenant au cône simulé.

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V3.0 2001

5/7

Exemple

C et la zone de tolérance de l’exemple ci-contre

35

0,5 C

C NOTA

Ø32

Application : déterminer la référence spécifiée

NOTA : la référence spécifiée C est constituée d’une droite et d’un point. La droite est l’axe du cône simulé d’angle libre le mieux adapté, tangent extérieur à la surface réelle. Le point est défini sur cet axe par le centre du cercle Ø32 appartenant au cône simulé.

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V3.0 2001

6/7

Exemple 35

plan perpendiculaire à l’axe du cône simulé dont l’intersection avec ce cône est un cercle de diamètre Ø 32

0,5 C

C NOTA

Ø32

Réponse :

élément de situation de la zone de tolérance, positionné à 35 mm du premier plan

35 0,5

zone de tolérance

Ø 32

élément de référence simulée

référence spécifiée

NOTA : la référence spécifiée C est constituée d’une droite et d’un point. La droite est l’axe du cône simulé d’angle libre le mieux adapté, tangent extérieur à la surface réelle. Le point est défini sur cet axe par le centre du cercle Ø32 appartenant au cône simulé.

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V3.0 2001

7/7

SYNTHESE SUR LA REFERENCE SPECIFIEE ETABLIE SUR UN CONE Indication retenue A NOTA

NOTA : la référence spécifiée A est constituée d’une droite et d’un point. La droite est l’axe du cône d’angle libre .. ou fixe.., tangent extérieur matière et minimisant la distance maximum avec la surface réelle. Le point est situé sur l’axe ... (à expliciter)

Rappel : Cette solution est issue du projet ISO/CD 5459-2, Ottawa 1998. La référence spécifiée est constituée de la DROITE et d’un POINT IMPORTANT : Cette indication n’étant pas définie dans la norme actuelle, il est nécessaire d’expliciter sa signification par un nota. Différentes méthodes d’établissement d’une référence spécifiée sur un cône peuvent être envisagées en utilisant un nota adapté au besoin fonctionnel. Par exemple, l’angle du cône simulé peut être imposé à une valeur fixe ou bien rester libre (solution pour rester cohérent avec le projet de ISO/CD 5459-2).

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4.3 Référence spécifiée constituée par l’axe commun ou par le plan médian commun Dans l’exemple donné à la figure 3, la référence spécifiée est l’axe commun des deux plus petits cylindres coaxiaux et circonscrits. A

B

A-B

Elément de référence simulée = Surface de contact

Référence spécifiée Elément de référence

V3.0 2001

1/5

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Définitions :

A Ø


V3.0 2001

2/5

B Ø Tiret obligatoire

A-B • L’indication d’une référence spécifiée commune est une solution pour établir une référence spécifiée sur plusieurs surfaces réelles considérées (associées) simultanément. • Une référence spécifiée commune est donc : ◊ un point, une droite, un plan ◊ ou un ensemble constitué de points, droites, plans Interprétation recommandée de la norme actuelle : Une REFERENCE COMMUNE résulte de l’UNION DE SURFACES IDEALES ASSOCIEES SIMULTANEMENT aux éléments de référence de la pièce. Les SURFACES IDEALES sont CONTRAINTES entre elles en ORIENTATION et en POSITION (règles #7, #8 et #9 du projet ISO/CD 5459-2, Ottawa 1998).

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V3.0 2001

3/5

Etablir une référence spécifiée commune sur deux cylindres coaxiaux (droite) : A B

Exemple 1 :

Ø

Ø A-B

Dans cet exemple, la référence spécifiée commune A-B est l'axe de deux cylindres coaxiaux les plus petits circonscrits aux surfaces réelles. Cylindres coaxiaux

Droite de référence A-B spécifiée La norme ne donne pas de définition plus précise (par exemple le rapport des valeurs des diamètres des deux cylindres). Des solutions sont donc à déterminer dans les projets pour le contrôle.

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V3.0 2001

Etablir une référence spécifiée commune sur deux cercles (droite) : Exemple 2 :

30

A

20

B

La référence spécifiée commune A-B est la droite passant par les centres des cercles circonscrits aux deux sections repérées.

A-B

4/5

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Remarque : La construction s’établit à partir du plan tangent à la surface réelle. Celle-ci, pouvant présenter des défauts, doit disposer d’un tolérancement géométrique adéquat.


V3.0 2001

5/5

Exemple 2 : 30

A

20

B A-B

20 30

B A Droite de référence spécifiée A-B

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V3.0 2001

1/4

Etablir une référence spécifiée commune sur deux plan orthogonaux (plan-plan) : Exemple 3 : A-B

cotation partielle

B

A

surfaces réelles

représenter la référence spécifiée ci-dessus comme la référence commune établie à partir de deux surfaces réelles nominalement planes et orthogonales

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Exemple 3 :


V3.0 2001

2/4

représenter la référence spécifiée ci-dessous comme la référence commune établie à partir de deux surfaces réelles nominalement planes et orthogonales A-B

cotation partielle

NOTA

B

NOTA : La référence commune A-B est l’union de deux plans perpendiculaires (90°), associés simultanément aux surfaces réelles. La position retenue est celle qui minimise la distance maximum entre le dièdre et les surfaces réelles

A

surfaces réelles

Elément de référence A

Elément de référence B

référence commune A-B : union de deux plans orthogonaux (90°)

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V3.0 2001

3/4

Attention Une norme française donne une autre signification à la référence commune spécifiée ci-dessous: intersection des plans. A-B

B

A

? Plan A spécifié (vu comme une référence simple)

Plan B spécifié (vu comme une référence simple)

droite A-B : intersection des plans A et B

Ne pas considérer cette signification implicite comme robuste (car pas normalisée à l’ISO)

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V3.0 2001

4/4

Rappel: Interprétation recommandée de la norme actuelle Une REFERENCE COMMUNE résulte de l’UNION DE SURFACES IDEALES ASSOCIEES SIMULTANEMENT aux éléments de référence de la pièce. Les SURFACES IDEALES sont CONTRAINTES entre elles en ORIENTATION et en POSITION (règles #7, #8 et #9 du projet ISO/CD 5459-2, Ottawa 1998). Quand l’analyse fonctionnelle impose des références communes dont l’écriture n’est pas normalisée, le mode de construction de cette référence commune doit être indiqué sur le dessin par un nota. Exemple :

NOTA A-B

B

A

NOTA : construction de la référence commune A-B a) contruire le plan tangent A b) contruire le plan tangent B (sans contrainte par rapport à A) A-B est la droite d’intersection entre ces deux plans.

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V3.0 2001

1/6

Etablir une référence spécifiée commune sur deux plans coplanaires (plan) : Exemple 4 :

A-B

NOTA

A

NOTA : La référence spécifiée commune A-B est le plan tangent aux deux surfaces.

B

Explication : L’élément de référence simulée A-B est un groupe constitué de deux plans coplanaires.

référence spécifiée = le Plan tangent commun

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V3.0 2001

2/6

Exemple 5 : autre écriture possible 0,2

NOTA : La référence spécifiée A est le plan tangent aux deux surfaces.

A

Zone commune

0,1 A

NOTA

Signification : identique à l'exemple 4

référence spécifiée = Plan tangent commun

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V3.0 2001

3/6

Etablir une référence spécifiée commune sur deux plans parallèles et non opposés (plan) : NOTA: La référence commune A-B est le groupe constitué de deux plans en position relative exacte

Exemple 6 : A-B

NOTA

10 mm

10

B

référence spécifiée = groupe de deux plans

A A

Les exemples 6 et 7 ont rigoureusement la même signification. 10

Exemple 7 :

2x

NOTA: La référence spécifiée A est le groupe constitué de deux plans en position relative exacte A NOTA

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4/6

A Exemple 8 :

La référence spécifiée A est l'axe commun des cylindres coaxiaux les plus grands inscrits dans les surfaces réelles

Signification : Cylindre inscrit

Recommandation : Préférer une écriture désignant explicitement le ou les alésages pris en référence.

Surface réelle

A

A

(risque d' interprétation)

Notation abandonnée dans le projet d’ ISO 1101 - 2000

+

B

A-B

Recommandé

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5/6

Processus recommandé

Type de la référence et association aux éléments réels pour la référence commune ou la référence spécifiée sur un groupe 1

Déterminer le type des surfaces

Associer une géométrie idéale aux éléments réels Cette géométrie idéale est le groupe des éléments de références simulées ayant des contraintes de d’orientation relative exacte et de position relative exacte 2

• Déterminer la position de cette géométrie idéale qui minimise la distance maximum la séparant de l'élément réel • Lorsqu'on a plusieurs solutions, on prend la position spatiale moyenne. 3

Etablir la référence spécifiée

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6/6

Rappel: Quand l’Analyse Fonctionnelle impose une référence commune dont l’écriture n’est pas normalisée, le processus d’établissement de cette référence commune doit être indiqué sur le dessin en utilisant un NOTA.

Exemple : A-B

NOTA

10

B A

NOTA : la référence commune A-B est le groupe constitué de deux plans en position relative exacte



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V-B-1) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

6 Indication des références spécifiées et des systèmes de références spécifiées ...

6.2.3 Système de références spécifiées établi par deux éléments ou plus Lorsqu’un système de références est établi par deux éléments ou plus, c’est-à-dire par des éléments de références spécifiées multiples, leurs lettres sont indiquées dans la troisième case et les cases suivantes du cadre de tolérance, en respectant l’ordre des références spécifiées. Référence secondaire A B C Référence tertiaire

Référence primaire Figure 31

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V-B-1) FORMATION 1

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2/4

SYSTEME DE REFERENCES ORDONNE : composé de plusieurs éléments associés de façon ORDONNEE

REFERENCE COMMUNE (RAPPEL) : composée de plusieurs éléments associés SIMULTANEMENT

A-B

A B

Plan B

= 90° Plan A

Plan B

90° Plan A

Il n’existe pas de prépondérance entre les plans A et B

Le plan A est associé comme une référence simple

ils sont assosciés SIMULTANEMENT aux surfaces réelles avec les contraintes définies dans les nota correspondant (si nécessaire)

ENSUITE SEULEMENT, est associé le plan B avec des contrainte d’ ORIENTATION RELATIVE EXACTE ou de POSITION RELATIVE EXACTE du plan B par rapport au plan A

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V-B-1) FORMATION 1

V3.0 2001

3/4

Question 1 : Que signifie CONTRAINTE D’ORIENTATION RELATIVE EXACTE ?

C'est la relation angulaire idéale (théoriquement exacte) entre les éléments géométriques parfaits associés aux éléments réels. Cette relation angulaire est définie sur le dessin soit : - implicitement (0°, 90°, 180°, pour exemple : 2 plans à 90°, voir Fig 1) - explicitement par une cote encadrée (exemple : angle d'inclinaison d'un plan, voir Fig 2 ).

A

B

A

A

A

67 °

B

Fig 1

B

Fig 2

B

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V-B-1) FORMATION 1

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Question 2 : En quoi l'ordre d'écriture des références spécifiées est-il important ? L’ordre d’établissement des références spécifiées dans un système de références traduit la fonction des surfaces de mise en position entre la pièce concernée et les pièces voisines.

A B

B A

la référence primaire A supprime les premiers degrés de liberté de la pièce; la référence secondaire B en supprime d’autres la référence primaire B supprime les premiers degrés de liberté de la pièce; la référence secondaire A en supprime d’autres

4/4

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6.2.3 Système de références spécifiées établi par deux éléments ou plus .....indication sur le dessin A

A

0,1 B A

0,1 A B

B

B

Figure 33

Figure 32 A

A

90°

B

90°

B

A: Référence spécifiée primaire B: Référence spécifiée primaire B: Référence spécifiée secondaire A: Référence spécifiée secondaire Figure 34

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1/5

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V-B-2) FORMATION 1

2/5

Exemple 1 :

Ø 0,1

20

B

30

A

A

B

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V-B-2) FORMATION 1

Ø 0,1

B

20

Exemple 1 :

30

A


Elément de situation de la zone de tolérance


20

Zone de tolérance Ø 0,1 Elément de référence A

90° 30

Référence spécifiée A Elément de situation d’une zone de tolérance : élément de type point, droite, plan qui permet de définir la position et/ou orientation d’un élément (voir projet ISO/TR 17450-1:2000).

3/5

A

B

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V-B-2) FORMATION 1

4/5

Exemple 2 :

Ø 0,1

20

B

30

A

B

A

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V3.0 2001

V-B-2) FORMATION 1

Ø 0,1

B

B

20

Exemple 2 :

5/5


30

A


20


90°

Zone de tolérance Ø 0,1 Elément de référence A

30 Référence spécifiée A

A

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4.4 Références spécifiées constituées par l’axe d’un cylindre perpendiculaire au plan La référence spécifiée «A» est le plan représenté par la surface plane en contact La référence spécifiée «B» est l’axe du plus grand cylindre inscrit, perpendiculaire à la référence spécifiée «A» A B

B


A Elément de référence B


90°

Éléments de référence simulée = Surfaces en contact

Figure 4


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1/6

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V-B-2) FORMATION 2

Exemple 3 :

0,1

A

20

A

B

B

V3.0 2001

2/6

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V3.0 2001

V-B-2) FORMATION 2

0,1 A

B

Exemple 3 : 20

A

20

cylindre inscrit maximal dont l'axe est perpendiculaire au plan de référence A.

0,1

Elément de situation axe de la zone de tolérance

90 °

Plan de référence A dans le système A B Axe de référence B dans le système A B

3/6

B

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V-B-2) FORMATION 2

Exemple 4 :

0,1

20

A

B

A

B

4/6

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V-B-2) FORMATION 2 0,1 B

A

Exemple 4 : 20

A

20

0,1

cylindre le plus grand inscrit

Axe de référence B dans le système de référence B A

élément de situation, axe de la zone de tolérance.

plan de référence A dans le système de référence B A il est à l'axe de référence B et tangent à la surface réelle

T

©

5/6 B

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V-B-2) FORMATION 2

INTERROGATION : Question: Dans un système de références, les références sont-elles toujours orthogonales ?

Réponse:

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6/6

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V-B-2) FORMATION 3

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Question 3 : Que signifie CONTRAINTE DE POSITION RELATIVE EXACTE ?

C'est la relation linéaire idéale (distances théoriquement exactes) entre les éléments géométriques parfaits associés aux éléments réels. Cette relation est définie sur le dessin de deux façons: - implicitement (distance 0 mm entre B et A non spécifiée , voir Fig 1) - explicitement par une distance encadrée entre B et A (voir Fig 2 ). O

A B O

A

Fig 1

A B

B A

Fig 2

B

1/7

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Exemple 5 :

Quelle est la signification du tolérancement ci-dessous ?

B 0,1

A

V-B-2) FORMATION 3

A

Øt

A B

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2/7

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Exemple 5 :

V-B-2) FORMATION 3

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3/7

Question: quelle est la différence sur le système de références si on considère B en «orientation exacte» ou bien en «position exacte» par rapport à A ?

cas 1 : orientation exacte

cas 2 : position exacte référence simulée B référence spécifiée B (secondaire) élément de référence B référence spécifiée A référence simulée A élément de référence A

le plan médian B est parallèle à la droite A

éléments de situation et zones de tolerance

le plan médian B est sécant avec la droite A

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V-B-2) FORMATION 3

4/7

Exemple 5 : Est-il nécessaire d’indiquer sur le dessin un choix entre cas 1 et cas 2 ? a) chaque fois que l’on considère que le choix entre le cas 1 et le cas 2 peut entrainer des effets importants, un nota doit être indiqué dans le dessin b) si on considère qu’il n’y a pas de différence et qu’on accepte de laisser une interpretation libre pour le contrôle, alors, aucun nota n’est nécessaire

case 1 : orientation exacte

case 2 : position exacte

B

A

B

Øt

A B NOTA

NOTA: REFERENCE A EN ORIENTATION EXACTE PAR RAPPORT A LA REFERENCE B

A

Øt

A B NOTA

NOTA: REFERENCE A EN POSITION EXACTE PAR RAPPORT A LA REFERENCE B

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Exemple 6 :

B

A

V-B-2) FORMATION 3

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5/7

cas d’une référence secondaire B située à 10 mm de la référence primaire A

0,1

A

10

Øt

A B

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Exemple 6 :

V-B-2) FORMATION 3

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6/7

Question: quelle est la différence sur le système de références si on considère B en «orientation exacte» ou bien en «position exacte» par rapport à A ?

cas 1 : orientation exacte

cas 2 : position exacte référence simulée B référence spécifiée B (secondaire)

distance libre

distance 10 mm

élément de référence B référence spécifiée A référence simulée A élément de référence A

le plan médian B est parallèle à la droite A

éléments de situation et zones de tolerance

le plan médian B passe à 10 mm de la droite A

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V-B-2) FORMATION 3

7/7

Exemple 6 : Est-il nécessaire d’indiquer sur le dessin un choix entre cas 1 et cas 2 ? a) chaque fois que l’on considère que le choix entre le cas 1 et le cas 2 peut entrainer des effets importants, un nota doit être indiqué dans le dessin b) si on considère qu’il n’y a pas de différence et qu’on accepte de laisser une interpretation libre pour le contrôle, alors, aucun nota n’est nécessaire B

cas 1: orientation exacte

B

10

A

cas 2: position exacte

10

Øt

A B

NOTA NOTA : REFERENCE B EN ORIENTATION EXACTE PAR RAPPORT À LA REFERENCE A ne pas tenir compte de la dimension théoriquement exacte 10

A

Øt

A B

NOTA NOTA : REFERENCE B EN POSITION EXACTE PAR RAPPORT À LA REFERENCE A obligation de tenir compte de la dimension théoriquement exacte 10

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Application 10 :

V-B-2) APPLICATION 10

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Etablir le système de références spécifiées et la zone de tolérance.

B

A

Øt

A B

1/3

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2/3

B

Application 10 :

A


Øt A B

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Application 10 / réponse : P3

Référence secondaire B

P1 Référence primaire A :

t


P2 les plans P3 et P4 sont parallèles entre eux, les plus proches possibles; ils sont contraints en orientation exacte (90°) relativement à la référence primaire A.

P4

3/3

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Application 11 :


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établir les zones de tolérances correspondant à la cotation suivante.

B

t2

Ø t 1 A B (1)

A

B (2)

1/3

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Application 11 :

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V-B-2) APPLICATION 11 B Ø t1 A B

t2

(1)

A


2/3

B

(2)

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Application 11 / réponse :

B Ø t1 A B

t2

(1)

A

Plan de référence spécifiée B de la spécification (2)

Elément de situation de la zone de tolérance t 2 /2

t 2 /2

Elément de situation : axe de la zone de tolérance O t1

Plan de référence spécifiée B de la spécification (1) (= plan à A ET tangent à la surface réelle)

Plan de référence spécifiée A

3/3

B

(2)



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V-C-1) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

7 Références partielles S’il s’agit d'une surface, l’élément de référence peut différer de façon très significative de sa forme idéale. Ainsi, la spécification d'une surface entière en tant qu’élément de référence peut donner lieu à des variations ou à l'impossibilité de répéter les mesures prises à partir de celle-ci (voir figure 36 et 37). B .C

A

0,02 A B C 0,01 A

B C

A Figure 36

Figure 37

Il peut donc être nécessaire d'introduire des références partielles. Avant de spécifier les références partielles, il est nécessaire d’examiner si le fonctionnement de la pièce ne serait pas affecté par le choix de références consistant en des références partielles au lieu de la surface entière....

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V-C-1) FORMATION 1

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2/3

UTILITÉ DES RÉFÉRENCES PARTIELLES

Premier cas - pour établir une référence sur un élément comportant un défaut de forme important : Sur les pièces de grande taille ou pour lesquelles il existe un risque d’incorporer un défaut de forme important, spécifier une surface entière comme élément de référence peut entrainer des problèmes de répétabilité en fabrication ou lors du contrôle. Ceci constitue un cas d’utilisation des REFERENCES PARTIELLES .

Zone 1

référence A spécifiée

Zone 2

référence A spécifiée

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V-C-1) FORMATION 1

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3/3

UTILITÉ DES RÉFÉRENCES PARTIELLES

Deuxième cas - pour établir une référence sur une zone participant à une liaison avec une autre pièce : Il s’agit d’établir une référence sur une portion de surface; en fait, sur la zone réellement en contact avec la pièce voisine. Les REFERENCES PARTIELLES peuvent être utilisées dans ce cas, de façon analogue aux REFERENCES EN ZONE RESTREINTE présentées plus haut (voir V-A-3-1) Formation 1).

A1 10

A

A

50

A1

t

A

A

10

indication par une référence partielle

t

50

indication par une référence en zone restreinte

Ces indications par des références partielles se généralisent dans le projet ISO/CD 5459-2.

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7.1 Symboles des références partielles Pour indiquer les références partielles sur un dessin, on utilise les symboles suivants. 7.1.1 Cadre des référence partielles Les références partielles sont indiquées par un cadre circulaire, divisé en deux cases par une ligne horizontale. La case inférieure est réservée pour une lettre et pour un chiffre. La lettre représente l’élément de référence et le chiffre le numéro de la référence partielle. La case supérieure est reservée aux informations complémentaires, telles que les dimensions de la zone de la référence partielle. S'il n'y a pas assez de place dans la case, l'information peut être placée en dehors du cadre et 20x20 reliée à la case appropriée par une ligne de repère. 5 A1

B2 Figure 38 Le cadre des références partielles est relié au symbole de référence partielle par une ligne de repère, terminée par une flèche.

7.1.2 Références partielles Si la référence partielle est:

x

- un point: elle est indiquée par une croix - une ligne: elle est indiquée par deux croix, reliées par un trait continu fin

x-----x

- une zone: elle est indiquée par une zone hachurée encadrée par un trait fin à deux points Les symboles doivent être placés sur la vue du dessin montrant le plus clairement la surface concernée (voir figure 42). Les positions des références partielles peuvent être cotées sur la vue la plus appropriée, de préférence dans une vue entière.

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V-C-2) FORMATION 1

Désignation des références partielles :

Dimension tolérancée de la zone de référence partielle utilisée ex: ø 10

A1

repère numérique 1 ère lettre: majuscule identifiant la référence

trait fin à deux points Point

Ligne

Zone

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7.1.2 Références partielles

Exemples

Ø4 A1

A1

Figure 39

Figure 40

x-----x = ligne de référence partielle

ligne de référence partielle

A1 ligne de référence partielle

Figure 41

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V-C-2) FORMATION 2

Exemples

Ø3

A1

10

10

A1

10

10

R 10

25

20

A1

R5

trait fin à deux points

2/2

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V-C-3-1) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

7.2 Application des références partielles Exemple 1

C

A

A1

B

C1

A2

0,05 A 0,1 A B C

A3

Ø4 B1

Ø4 B2

Interprétation: Références partielles "A1", "A2", "A3" établissent la référence spécifiée "A" Références partielles "B1", "B2" établissent la référence spécifiée "B" Références partielles "C1 " établit la référence spécifiée "C"

Figure 42

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V-C-3-1) FORMATION 1

Définition d'une référence avec des références partielles.

A

A1, 2, 3 Ici les références partielles établissent la référence A

Øt 1 A

Dans le cadre de tolérance, seule la référence A apparait.

Le projet ISO/CD 5459-2 propose de rappeler à coté du cadre la liste des références partielles utilisées pour établir la référence spécifiée.

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V-D) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

9 Groupe d’éléments formant des références spécifiées Si la conception exige que la position effective d'un groupe d'éléments (trous) soit la référence spécifiée pour un autre élément ou un autre groupe d’éléments, on peut indiquer cette situation sur le dessin comme à la figure 45 avec le triangle d’identification de la référence spécifiée, reliée au cadre de tolérance. 4x

Exemple

0,05 M D A B B

D

C

A

Premier groupe de trous 3x

0,15 0,05

M D C M M D

Deuxième groupe de trous

Figure 45 Le premier groupe de 4 trous forme la référence spécifiée «C».

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V-D) FORMATION 1

2/4

Exemple 1 = Groupe de trous utilisés pour établir la référence spécifiée simple C 4x

0,05 M D A B

Masque

A

B D

A

C

Ød

pièce A

ØD

3x

0,15

M

C

0,05

M

D

4 droites parallèles en positions exactes entre elles

masque : 4 cylindres expansibles Ød 4 alésages réels de la pièce

Nature de la référence spécifiée C ? - 4 droites parallèles de distances exactes entre elles qui peuvent être utilisées différemment selon le besoin (par exemple, une ligne médiane et un plan)

B

B

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V-D) FORMATION 1

3/4

Exemple 2 = Groupe de trous utilisés pour établir la référence spécifiée secondaire C 4x

0,05 M D A B B D

C

Masque

A

Ød

3x

0,15

M

DC

0,05

M

D

masque : 4 droites parallèles 4 cylindres en positions exactes expansibles entre elles Ød 4 alésages réels de la pièce

Nature de la référence spécifiée C ? - 4 droites parallèles de distances exactes entre elles perpendiculaires à D (masque au contact) qui peuvent être utilisées différemment selon le besoin (par exemple, une ligne médiane et un plan)

B

B

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V-D) FORMATION 1

4/4

Exemple 3 = Groupe de trous utilisés pour établir la référence secondaire C spécifiée au Maximum de Matière 4x (voir Chapitre X) 0,05 M D A B B D

Masque

C

Ød A

masque : 4 cylindres de diamètre Ø d prédéfini

3x

0,15

M

DCM

0,05

M

D

4 droites parallèles en positions exactes entre elles 4 alésages réels de la pièce au Ø D

Nature de la référence spécifiée C ? - 4 droites parallèles de distances exactes entre elles perpendiculaires à D (masque au contact)

B

le masque peut ‘flotter’ sur la pièce de (ØD réel - Ød) pour accepter plus de pièces

B

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V-E) SYNTHESE

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1/5

Synthèse : La plupart des définitions de ce chapitre sont issues de la norme ISO 5459 de 1981, en vigueur actuellement. L'évolution de cette norme est engagée à l'ISO ; les notions qu'elle contient (projet ISO/CD 5459-2, Ottawa 1998) ont parfois été utilisées dans ce chapitre pour éclairer des questions laissées dans l'ombre par la norme actuelle. Une référence spécifiée peut être un point, une droite, un plan, ou bien un ensemble (points, droites, plans). Les exemples de la norme montrent des références spécifiées établies à partir de surfaces cylindriques ou planes ; une définition est proposée pour les cônes, intégrant notamment des éléments du projet de norme 5459-2, Ottawa 1998.



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V-E) SYNTHESE

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2/5

Synthèse (suite) : référence spécifiée établie sur un cône projet ISO/CD 5459-2, Ottawa 1998 => DROITE + POINT cas a) référence spécifiée

A

cas a)

NOTA 0,5 A

solution à éviter

75

A NOTA

préférable

Ø32

cas b)

10 0,5 A

NOTA : la référence spécifiée A est constituée d’une droite et d’un point. La droite est l’axe du cône d’angle libre... ou fixe, tangent extérieur matière et minimisant la distance maximum avec la surface réelle. Le point est situé sur l’axe ... (à expliciter)

ØD


Référence spécifiée = la droite + un point - la droite est l’axe du cône idéal d’angle libre le mieux adapté ...ou de valeur fixe.. - le point situé sur l’axe du cône est défini de deux façons possibles par : a) le sommet du cône, b) le point est le centre du cercle du cône simulé défini par un diamètre Ø D indiqué sur le dessin

à éviter

préférable

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V-E) SYNTHESE

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3/5

Synthèse (suite) : Le principe général de création d'une référence spécifiée consiste à associer à la surface réelle (imparfaite) de la pièce un élément géométrique idéal de même type, tangent à la surface réelle du côté extérieur matière. Le critère d'association est assez bien défini pour une sphère, un cercle, un cylindre ou un plan; les futures versions des normes (GPS) les définiront de façon plus explicite, notamment pour les autres types de surfaces et pour les groupes. Remarque générale : il reste possible de spécifier sur un dessin d'autres références que celles définies par la norme : il est alors nécessaire d'en donner une définition explicite sous la forme d'un nota précisant entre autres les contraintes (angles, distances, etc...) et les critères d’association.

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V3.0 2001

V-E) SYNTHESE

4/5

Synthèse (suite) : On distingue parmis les références spécifiées : - les références spécifiées simples établies à partir d’une surface réelle unique - les références spécifiées établies à partir d’un groupe2x de surfaces réelles de Ød même type (ex : groupe de trous, groupe de plans) REFERENCE SPECIFIEE établie à partir d’un TOLERANCEMENT DE LOCALISATION d’un GROUPE D’ELEMENTS ==> UNION de surfaces idéales, avec contraintes d’orientation et position exactes

NOTA A

pièce

0,2

REFERENCE SPECIFIEE établie à partir d’un TOLERANCEMENT GEOMETRIQUE en ZONE COMMUNE

==> UNION de surfaces idéales, avec contraintes d’orientation et position exactes

0,2

A

A

zone commune

A

2x

NOTA

NOTA IL EST ESSENTIEL D’EXPLIQUER DANS UN NOTA LES REFERENCES QUI NE SONT PAS DECRITES DANS LA NORME ACTUELLE

A

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V-E) SYNTHESE

Synthèse (suite) :

5/5

NOTA : REFERENCE B EN POSITION EXACTE PAR RAPPORT À LA REFERENCE A

- les références communes spécifiées sont établies à partir de plusieurs surfaces réelles auxquelles on associe simultanément une union de surfaces idéales (exemple de la norme : droite établie à partir de 2 cylindres coaxiaux)

REFERENCE COMMUNE ==> UNION de surfaces idéales, avec contraintes d’orientation et position exactes

- les systèmes de références spécifiées : ensemble de références spécifiées, représentant la hiérarchie entre les différentes surfaces participant à la liaison cinématique. B

SYSTEME DE REFERENCES

==> la norme ISO actuelle ne définit pas tous les cas de contraintes pouvant exister entre les références

B

NOTA : REFERENCE B EN ORIENTATION EXACTE PAR RAPPORT À LA REFERENCE A

NOTA : REFERENCE B EN POSITION EXACTE PAR RAPPORT À LA REFERENCE A

cotation partielle A

Øt

A B NOTA

cotation partielle A

Øt

A B NOTA

IL EST ESSENTIEL D’EXPLIQUER DANS UN NOTA LES CONTRAINTES DANS LES SYSTEMES, OU LES REFERENCES COMMUNES NON DECRITES DANS LA NORME

CHAPITRE VI TOLERANCEMENT DE LOCALISATION ISO 5458 - 1998

I- INTRODUCTION II- LA NORMALISATION III- PRINCIPE DE TOLERANCEMENT DE BASE - ISO 8015 IV- TOLÉRANCEMENT GÉOMETRIQUE - ISO 1101 V-REFERENCES ET SYSTEMES DE RÉFÉRENCES - ISO 5459 VI-TOLERANCEMENT DE LOCALISATION - ISO 5458 VI-A Généralités VI-B Etablissement du tolérancement de localisation VI-C Exemples et applications VI-C-1 Localisation d'un élément simple VI-C-2 Localisation d'un groupe d'éléments VI-C-3 Groupe(s) de trous localisés sur un cercle VI-D Combinaison de tolérances de localisation VI-E Recommandations

VII-TOLERANCEMENT DES CONES - ISO 3040 VIII- ZONE DE TOLERANCE PROJETEE - ISO 10578 IX-COTATION DES PIÈCES NON RIGIDES - ISO 10579 X- PRINCIPES DU MAXIMUM ET DU MINIMUM DE MATIÈRE - ISO 2692



VI TOLERANCEMENT DE LOCALISATION

- (ISO 5458: 1998)

VI-A-1) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

1 Domaine d’application La présente Norme internationale décrit le tolérancement de localisation. Cette méthode de tolérancement s’applique à la position d’un point, d’une ligne nominalement droite ou d’une surface nominalement plane, par exemple le centre d’une sphère, l’axe d’un alésage ou d’un arbre, la surface médiane d’une rainure. NOTE le tolérancement de profil est utilisé dans le cas de lignes non rectilignes ou de surfaces non planes, voir ISO 1660. ..... 4 Etablissement des tolérances de localisation 4.1 Généralités Les principaux constituants sont des dimensions théoriquement exactes, des zones de tolérance et des références spécifiées. 4.2 Exigence de base Les tolérances de localisation sont associées à des dimensions théoriques exactes et définissent les limites de position d’éléments réels (extraits), tels que points, axes, surfaces médianes, lignes nominalement droites et surfaces nominalement planes, les uns par rapport aux autres, ou par rapport à une ou plusieurs références spécifiées. La zone de tolérance est répartie symétriquement par rapport à la position théorique exacte. NOTE il n’y a pas de cumul de tolérances lorsque les dimensions théoriques exactes sont disposées en chaîne...

V3.0 2001

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VI-A-1) FORMATION 1

- (ISO 5458: 1998)

COMMENTAIRES

V3.0 2001

t1

B

2/2

A

øt2 A B

Cette norme a pour objet de tolérancer les écarts de position : - d’un point ou d’un groupe de points - d’une ligne ou d’un groupe de lignes nominalement rectiligne(s) - d’une surface ou d’un groupe de surfaces nominalement plane(s)

A

A ou A

A

A

A

INTERDIT

tolérancement selon ISO 1660

© ENS Cachan V3.0 RENAULT 2001

Direction de la Mécanique - Formation aux Normes ISO de Tolérancement


02-01-2001

- (ISO 5458: 1998)

VI-A-2) FORMATION 1

V3.0 2001

1/2


4.3 Dimensions théoriques exactes Les dimensions théoriques exactes, angulaires ou linéaires, sont inscrites dans un cadre rectangulaire, conformément à l’ISO 1101... Les dimensions théoriques exactes de 0°, 90°, 180° et 0 mm entre - des éléments tolérancés en localisation, non rapportés à une référence spécifiée..., - des éléments tolérancés en localisation, rapportés à la même (aux mêmes) référence(s) spécifiée(s)... - des éléments tolérancés en localisation et leurs références spécifiées associées..., sont sous-entendues et ne nécessitent pas d’indication particulière. Lorsque des éléments tolérancés en localisation figurent sur la même ligne des centres ou le même axe, ils sont considérés comme constituant un groupe en position théorique exacte, sauf spécification contraire, par exemple s’ils sont associés à des références spécifiées différentes, ou pour d’autres raisons mentionnées par une instruction appropriée sur le dessin comme indiqué sur la figure 2 b) ...

8x 0,3

28

Ø 40

0 Ø8

4 x Ø15 Ø0,3 B A

8x 0,1

30 Figure 4 a)

30

30 Figure 2 b)

4 x Ø8 Ø 0,5 B A Position angulaire indifférente




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

VI-A-2) FORMATION 1

EXEMPLES : Ø 0,1 A

B

6

A

B

C'est l 'axe réel de l'alésage qui est localisé

18 dimensions théoriquement exactes

0,1 A

B

B

C'est la surface médiane de la rainure qui est localisée

A 20

2/2






- (ISO 5458: 1998)

VI-B-1) FORMATION 1

V3.0 2001

ETABLISSEMENT D’UN TOLÉRANCEMENT DE LOCALISATION

Le tolérancement de localisation a pour but de définir une zone de tolérance autour, ou de part et d'autre, d'un élément adéquat géométriquement parfait (point, droite ou plan) en position théoriquement exacte. Cela implique: - de définir la position de cet élément par rapport à une référence ou un système de références - de fixer la zone de tolérance dans laquelle l'élément devra se trouver.

1/4




- (ISO 5458: 1998)

VI-B-1) FORMATION 1

Symbole de la localisation

référence simple, ou système de références t Tolérance

ou

Øt

forme et dimension de la zone de tolérance

Exemples : 2 plans // distants de t, cylindre de Ø t, ...

V3.0 2001

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- (ISO 5458: 1998)

VI-B-1) FORMATION 1

V3.0 2001

3/4

EXEMPLE : 0,1 A B

16

B

28

A

Référence spécifiée <> Elément de situation de la zone de tolérance (droite) 16

Zone de tolérance Ø 0,1

Dimensions définissant la position théorique (exacte) 28 Référence spécifiée <>

Eléments de situation d’une zone de tolérance : éléments de type points, droites, plans qui permettent de définir la position et/ou orientation d’un élément (voir projet ISO/TR 17450-1:2000).




- (ISO 5458: 1998)

VI-B-1) FORMATION 1

V3.0 2001

4/4

Demarche générale : 1 - Identifier l'élément réel à tolérancer 2 - Déterminer sa nature (point, ligne ou surface) 3 - Etablir la référence spécifiée ou le système de références spécifiées 4 - Positionner un élément géométriquement idéal : l’élément de situation de la zone de tolérance (point, droite ou plan), par rapport à la référence spécifiée ou au système de références spécifiées à l'aide de cotes encadrées. 5 - Définir la zone de tolérance, positionnée symétriquement sur l’élément de situation.






- (ISO 5458: 1998)

VI-C) FORMATION 1

V3.0 2001

Mise en place de l’élément par rapport à une référence ou à un système de références Un tolérancement de localisation peut concerner : - un élément unique et dans ce cas il est localisé par rapport à des éléments extérieurs - ou conjointement plusieurs éléments distincts et dans ce cas ils sont toujours localisés entre eux mais le groupe qu'ils forment peut être ou non rapporté à des éléments extérieurs de référence. Note : Un ensemble d'éléments forme un groupe lorsqu'il s'agit d'éléments répartis sur une forme géométrique identifiée (droite, cercle, rectangle,...) et devant satisfaire au même tolérancement (même forme et mêmes dimensions de la zone de tolérance) ; les éléments géométriques sont donc de même nature : point, droite ou plan.

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- (ISO 5458: 1998)

VI-C) FORMATION 1

V3.0 2001

Exemple : 1 Axe d’un trou localisé par rapport aux éléments extérieurs trou

éléments extérieurs

2 Groupe d’axes de trous localisés entre eux et ce groupe est localisé par rapport aux éléments extérieurs groupe de trous

éléments extérieurs

2/2




- (ISO 5458: 1998)

VI-C-1) FORMATION 1

Ø 0,1

20

B

exemple 1 :

V3.0 2001

30

A

1/4 A

B




- (ISO 5458: 1998)

VI-C-1) FORMATION 1

Ø 0,1

B

20

exemple 2 :

V3.0 2001

30

A

Référence spécifiée «B» Elément de situation

20


90° Zone de tolérance Ø 0,1 Elément de référence A

30 Référence spécifiée «A»

2/4 B

A




- (ISO 5458: 1998)

VI-C-1) FORMATION 1

Synthèse des cas 1 et 2 : Zone de tolérance issue de la première cotation

Zone de tolérance issue de la deuxième cotation

Conclusion :

le système de référence doit être choisi suivant la fonctionnalité à réaliser

V3.0 2001

3/4




- (ISO 5458: 1998)

VI-C-1) FORMATION 1

V3.0 2001

4/4

Ø 0,4 B A

exemple 3 :

NOTA : A en position exacte par rapport à B

18

A

30°

Zone de tolérance Ø 0,4

B

Elément de situation surface médiane de la rainure

18 30°

2 plans servant à construire la référence A en position exacte par rapport à B (plans symétriques par rapport à A, et tangents à la rainure)

Eléments de référence A Plan de référence spécifié «A» dans B A Droite de référence spécifiée «B»




VI-C-1) Application 12

- (ISO 5458: 1998)

Application 12 : Comparez les zones de tolérance qui résultent des cotations suivantes : Cas 2

Cas 1 0,1 A

60°

60°+1°

Cas 3 0,1 A

B B

° 60

A

24

Les planches 3/8, 5/8 et 7/8 sont en fin de manuel.

A

V3.0 2001

1/8




- (ISO 5458: 1998)


V3.0 2001

Application 12 : zone de tolérance associée au cas 1 ? 60°+1°


2/8





- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

Application 12 / réponse du cas 1 60°+1°

Condition à vérifier dans tous les plans Pi parallèles au plan du dessin : Pi

Ligne en contact

Lignes réelles 59°≤ α ≤ 61°

La condition porte sur des lignes, et non pas sur des surfaces.

3/8




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


4/8

0,1 A

Application 12 : zone de tolérance associée au cas 2 ?


60°

A




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

VI-C-1) Application 12 0,1 A

Application 12 / réponse du cas 2

60°

Zone de tolérance

0,1

60°


5/8


A




- (ISO 5458: 1998)

0,1 A

6/8

B B

° 60

Application 12 : zone de tolérance associée au cas 3 ?

24


V3.0 2001


A




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

0,1 A

7/8

B B

° 60

Application 12 / réponse du cas 3

0,1 0,0 5

24

Elément de situation

24


60°

Elément de référence A Référence spécifiée «A»

Référence spécifiée «B»

A




Recommandations :

V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

Cas 1

60°+1°

Cas 2

Déconseillé

Cas 3

0,1 A

B

0,1

A

B

60

A

°

60°

24

Tableau récapitulatif Cas

Limite la forme

Limite l'orientation

Cas 1

NON

Cas 2

OUI

OUI

NON

Cas 3

OUI

OUI

OUI

OUI Uniquement des lignes

Limite la position

NON

A

8/8




Application 13 :

- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

VI-C-1) APPLICATION 13

Pièce 1 Face 1 Pièce 3

Face 2

Pièce 2

• Fonctionnellement : la pièce 1 est en appui sur la face 1 (couronne circulaire) et la pièce 3 vient en contact (appui plan) sur la face 2 . • Questions: 1) Coter la pièce 2 à partir des données suivantes: - La face 1 est référence - La face 2 est positionnée par rapport à la face 1 à 10 mm au nominal et dans une zone de tolérance de ±0,1 par rapport au nominal 2) Donner l'interprétation de cette cotation en schématisant la référence spécifiée et la zone de tolérance

1/3




- (ISO 5458: 1998)

Cotation de la pièce N° 2 ?

Cotation de la pièce n°2

pièce réelle

Zone de tolérance ?



V3.0 2001

2/3



- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


Application 13 (réponse )

3/3

A

10

Cotation pièce N°2

0,2

A


0,2 0,1

Surface réelle A 10


Elément de situation

Zone de tolérance Face 2 réelle






- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

VI-C-2-1) FORMATION 1

Cas d'éléments localisés entre eux Dans le cas où deux ou plusieurs éléments sont localisés les uns par rapport aux autres, et que fonctionnellement aucun des éléments ne constitue la référence pour les autres, les dimensions de référence (cotes encadrées) indiquent la distance ou la direction entre les éléments à localiser (voir exemples n°1 et n°2). Les éléments géométriques (droite ou plan) sont seulement parallèles entre eux et ont une orientation quelconque par rapport aux autres éléments de la pièce. Exemple n°1

Exemple n°2 4x

0

1

2

3

4

t

5 6x 0,1

10 10

10 10 10

1/4




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


Zone de tolérance de l’exemple 1

6x 10

10

10

10

10

0,1

2/4




- (ISO 5458: 1998)


V3.0 2001

Exemple 1 (suite) Eléments de situation (droites)

0,1

Eléments tolérancés

0,05

10 Zones de tolérance

10

10

10

10

3/4





- (ISO 5458: 1998)

Zone de tolérance de l’exemple 2 30

Spécification :

10

10

4x Ø 0,1

signification : 4 zones de tolérance Ø 0,1 Pièce Les axes des alésages sont nominalement alignés.

30

10

10

Nota : les trous peuvent être de Ø identiques ou différents.

V3.0 2001

4/4




- (ISO 5458: 1998)


Exemple 3 4x Ø t1 A B Ø t2

20

A

20

40

20

15

B Cette cotation a un sens si t 2 < t 1

V3.0 2001

1/3




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


2/3

4x

Spécification

Ø t1 A B Ø t2

4x

A

Ø t2

20

Exemple 3 (suite)

20

40

20

15

B

--> Les 4 trous sont localisés entre eux : 4 zones de tolérance Ø t 2

40

20

15




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


3/3

4x

Spécification

Ø t1 A B Ø t2

4x

A

Ø t1 A B

20

Exemple 3 (suite)

20

40

20

15

B

-->Les 4 trous sont également localisés par rapport au système de référence

4 zones de tolérance Ø t 1

40

20

15 20

20




- (ISO 5458: 1998)

VI-C-2-1) APPLICATION 14

Application 14 : Déterminez la zone de tolérance correspondant à la cotation suivante:

60 °

A

3x 0,4 A

20

Les planches 3/5 et 5/5 sont en fin de manuel.

V3.0 2001

1/5




- (ISO 5458: 1998)


Question 1 : Déterminez la référence spécifiée A.

V3.0 2001

60

2/5

°

A

3x

0,4 A

20





- (ISO 5458: 1998)


V3.0 2001

Application 14 / question 1 :

60

3/5

°

A

3x

0,4 A

20

Droite de référence spécifiée A : c'est l'axe du plus grand cylindre inscrit dans la surface réelle (nominalement cylindrique).




- (ISO 5458: 1998)


Question 2 : construire la zone de tolérance

V3.0 2001

60

4/5

°

A

3x

0,4 A

20





- (ISO 5458: 1998)


Application 14 / question 2 :

V3.0 2001

60

5/5

°

A

3x

0,4 A

60 °

0,2

20

Référence spécifiée A Elément de situation

20

60°

0,4

20

20

° 60

Zone de tolérance




Application 15 :


- (ISO 5458: 1998)

Déterminer les mini et les maxi dans les 2 cas de figure :

Cas 2

Cas 1 3x Ø0,1

10±0,1

10±0,1

10


10

V3.0 2001

1/2




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

Application 15 / réponse Cas 1

Cas 2 3x Ø0,1

10±0,1

10±0,1

C1 (1)

10

10

C2 (2)

C1mini = (1) mini + (2) mini = 9,9 + 9,9 = 19,8 C1maxi = (1) maxi + (2) maxi = 10,1 + 10,1 = 20,2

(1)

(2)

C2mini = (1) + (2) - 2 x (IT / 2) = 10 + 10 - 2 x (0,1 / 2) = 19,9 C2maxi = (1) + (2) + 2 x (IT / 2) = 10 + 10 + 2 x (0,1 / 2) = 20,1

2/2




- (ISO 5458: 1998)


Exemple 4

20

20

20

6x Ø 0,05

V3.0 2001

1/3




- (ISO 5458: 1998)


V3.0 2001

Exemple 4 (Suite) Droites en position théoriquement exacte: 20 Eléments géométriques parfaits = droites

plans parallèles entre eux

Remarque : Les éléments théoriques (droites) : - sont parallèles entre eux - sont considérés dans un système orthonormé.

La zone de tolérance: 6 x Ø 0,05

20

20

20

20

20

2/3





- (ISO 5458: 1998)

Exemple 4 (Suite) Zone de tolérance rapportée à la pièce: 20

20

20

20

zone de tolérance 6 x ø 0,05

20

20

Remarque : cette écriture sans référence est généralement non appropriée (voir l’Analyse Fonctionnelle)

Les éléments géométriques sont indépendants des éléments extérieurs Cette méthode doit être choisie en fonction des exigences fonctionnelles.

V3.0 2001

3/3




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


Exemple 5 20

20

20

C

6x Ø 0,05

C

1/3




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

2/3

Exemple 5 (Suite) Droites en position théoriquement exacte: 20

20

20

Eléments géométriques parfaits = droites

plans parallèles entre eux

Les éléments théoriques (droites) : - sont parallèles entre eux et perpendiculaires au plan de référence C

90 °

C

20

90 °

° 90

° 90

° 90

90 °

20 ° 90

° 90

90 °

20 ° 90

90 °

6 x Ø 0,05

90 °

La zone de tolérance:




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

3/3

20

Exemple 5 (Suite) 20

Zone de tolérance rapportée à la pièce:

20

6x

C

20

20

Référence spécifiée C 90°

20

20

90°

Zone de tolérance : 6 x Ø 0,05

20

90°

20

90°

90°

Plan de référence spécifiée C Les éléments géométriques ne sont pas indépendants des éléments extérieurs

Ø 0,05

C





- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

Exemple 6

B 20

20

20

10

10

6x

A

Ø 0,05 A B

1/3




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

2/3


Référence spécifiée B 20

20

20


Eléments géométriques parfaits = droites B

10

A

Les éléments théoriques (droites) - sont parallèles entre eux et positionnés par rapport aux plans de référence A et B du dièdre AB - sont considérés dans un système orthonormé.

La zone de tolérance:

6 x Ø 0,05

B

A

10 20 10

20

20




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

Exemple 6 (Suite)

3/3

B 20

20

10

10

20

Zone de tolérance rapportée à la pièce : 10

20

20

10

20

20

6x

A

Ø 0,05 A B

référence spécifiée A

Zone de tolérance 6 x Ø 0,05

20 10

20 10

référence spécifiée B

référence spécifiée A Les éléments géométriques ne sont pas indépendants des éléments extérieurs.





- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

1/3

Exemple 7

B 20

20

20

10

10

C

6x

A

Ø 0,05 C A B





- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

2/3


Référence spécifiée B 20

20

Eléments géométriques parfaits = droites

20


B A

10

Les éléments théoriques (droites) - sont parallèles entre eux, normaux au plan C , et positionnés par rapport aux plans de référence A et B du trièdre CAB. - sont considérés dans un système orthonormé.

Zone de tolérance:

C

6 x Ø 0,05

B

A

10 C

10

20

20

20




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

Exemple 7 (Suite)

3/3

B 20

20

10

10

20

Zone de tolérance rapportée à la pièce: C

10

20

20

référence spécifiée C

référence spécifiée A référence spécifiée B

90°

20

20

90° zone de tolérance 6 x Ø 0,05

20 10

90°

90°

90°

20 10

10

référence spécifiée C

6x

A

référence spécifiée A

Les éléments géométriques ne sont pas indépendants des éléments extérieurs

Ø 0,05 C A B






- (ISO 5458: 1998)

VI-C-3-1) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

4.4 Tolérance de localisation sur un cercle complet Pour des éléments tolérancés en localisation, répartis sur un cercle complet, il faut considérer qu’ils sont régulièrement espacés, sauf spécification contraire, et que leur position est théorique exacte. Lorsque deux ou plusieurs éléments figurent sur le même axe, ils doivent être considérés comme faisant partie du même modèle quand : - ils ne sont pas liés à une référence spécifiée, - ils sont liés à la même référence spécifiée ou au même système de références ...

V3.0 2001

1/6




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


2/6

Tolérancement de localisation sur un cercle complet Les éléments tolérancés en localisation, répartis sur un cercle complet, peuvent être : - régulièrement espacés sur ce cercle, et dans ce cas l’angle au centre entre les trous n’est pas indiqué - irrégulièrement espacés, et dans ce cas l’angle au centre entre les éléments doit être spécifié (exemple 9). Dans les deux cas, la position des éléments entre eux est théoriquement exacte.

3x

Øt

3x

Øt

Exemple 8 Localisation d’axes de trous régulièrement répartis sur un cercle (positions implicites)

Exemple 9 Localisation d’axes de trous irrégulièrement répartis sur un cercle (positions explicites ==> cotes encadrées)




- (ISO 5458: 1998)


V3.0 2001

Exemple 8

Ø5

0

3x ø 12H7 Ø 0,2

3/6




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

Exemple 8 (Suite)

Ø5 0

3x ø12H7 Ø 0,2

1) Analyse de la cotation Elément tolérancé ? Caractéristique ? Valeur ? Référence ?

: Les axes réels des 3 trous : LOCALISATION : 0,2 : aucune

2) Définition des éléments de situation :

Eléments de situation 120 °

zone de tolérance 3xØ 0,2 :

120°

- Constuire une surface cylindrique de Ø 50 - Construire 3 plans répartis équiangulairement (3 x 120°) - Construire les éléments de situation (droites d'intersection du cylindre et des 3 plans)

4/6

0° 2 1 Ø 50

3) Définition de la zone de tolérance La zone de tolérance est l'ensemble des 3 cylindres de Ø 0,2 centrés sur les éléments de situation.

Nota: Les éléments tolérancés sont indépendants des éléments extérieurs.




- (ISO 5458: 1998)


Exemple 8 (Suite)

Ø5 0

V3.0 2001

5/6

3x ø12H7 Ø 0,2

axe réel

Eléments de situation

120°

120 °

0° 12

Ø 50

Zone de tolérance 3xØ 0,2

Les éléments tolérancés sont indépendants des éléments extérieurs.




- (ISO 5458: 1998)


Exemple 9

0° 17

50 30°

3x ø 12H7 Ø 0,2

Même principe de construction , les éléments tolérancés sont indépendants des éléments extérieurs.

V3.0 2001

6/6




- (ISO 5458: 1998)


Exemple 10

Ø5

3 x Ø 10±0,1

0

Ø 0,2 A

A

V3.0 2001

1/3




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

2/3

Exemple 10 (Suite) 3 x Ø 10±0,1 Ø 0,2 A

1) Détermination de l'élément tolérancé: Elément tolérancé ? : Les axes réels des 3 trous Caractéristique ? : LOCALISATION Valeur ? : 0,2 Référence ? : référence spécifiée A

Ø

50

A

Axe du cylindre inscrit de diamètre maxi

Alésage réel

zone de tolérance 3xØ 0,2 Eléments de situation 12

0°

120°

2) Définition des éléments de situation : - Déterminer A : axe du cylindre de diamètre maximum inscrit dans l'alésage réel. - Construire la surface cylindrique d'axe A et de diamètre 50 - Construire 3 plans répartis équiangulairement (3 x 120°), et les positionner de façon à confondre leur intersection avec la droite A - Construire les éléments de situation : droites d'intersection du cylindre et des 3 plans

12


0°

Ø 50

3) Définition de la zone de tolérance La zone de tolérance est l'ensemble des 3 cylindres de Ø 0,2, centrés sur les éléments de situation.




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


3/3

3 x Ø 10±0,1 Ø 0,2

Ø

50

A

axe réel Eléments de situation

12 0° 120°


0° 12

Ø 50

Zone de tolérance 3xØ 0,2

A





- (ISO 5458: 1998)

Zone de tolérance associée aux exemples suivants Exemple 11

Exemple 12

3 x Ø 5+0,1 Ø0,2 A B

A

Ø

Ø

30

30

A

3 x Ø 5+0,1 Ø0,2 A B

20

20

20

30°

20

B

Exemple 14

Exemple 13

4 x Ø 5+0,1 Ø0,2 A B

A

Ø

20

20

Ø

30

position angulaire indifférente

30

4 x Ø 5+0,1 Ø0,2 A B

A

B

20

B

20

B

V3.0 2001

1/6




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


2/6 Exemple 11

A

Ø

30

Construction des éléments de situation de l'exemple 11 :

3 x Ø 5 +0,1 Ø0,2 A B

20

30°

surface réelle A

20

Elément de situation (ES) Référence spécifiée A

Ø3

0

20

surface réelle B

20


zone de tolérance 3xØ0,2

120 °


B

Construire successivement : - le plan de référence spécifié «A» - le plan de référence spécifié «B» perpendiculaire à A - les plans parallèles à «A» et «B», distants de 20 (cotes encadrées) ; leur intersection fournit une droite, premier élément de situation (ES) - la surface cylindrique de Ø 30 ayant pour axe cette droite - le plan passant par cette même droite, et orientés à 30° par rapport à «B»; son intersection avec le cylindre fournit une droite - deux autres droites (es) sont obtenues de la même façon par deux plansà 120° (implicite).

120°

30°


Eléments de situation (es)

Zones de tolérance : 3 cylindres Ø 0,2 ayant pour axes ces trois droites.




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


3/6 Exemple 12

A

20

Ø

30


3 x Ø 5 +0,1 Ø0,2 A B

surface réelle A

20


Ø3

0

20

surface réelle B

20



0° 12


120 °

Elément de situation (ES)

120°

B

Construire successivement : - le plan de référence spécifié «A» - le plan de référence spécifié «B» perpendiculaire à A - les plans parallèles à «A» et «B», distants de 20 (cotes encadrées) ; leur intersection fournit une droite, premier élément de situation (ES) - la surface cylindrique de Ø 30 ayant pour axe cette droite - 3 plans passant par cette même droite, et orientés à 120° entre eux (implicite) - l'intersection de ces trois plans avec le cylindre fournit trois droites, éléments de situation (es) des zones de tolérance.



Zones de tolérance : 3 cylindres Ø 0,2 ayant pour axes ces trois droites. La position angulaire générale du motif de 3 trous est indifférente.




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


4/6

4 x Ø 5+0,1 Ø0,2 A B A

20

Ø

30


Exemple 13

surface réelle A

20


Ø3

0

20

surface réelle B

20



90 °

° 90 90 °


° 90

20


20



B

Construire successivement : - le plan de référence spécifié «A» - le plan de référence spécifié «B» perpendiculaire à A - les plans parallèles à «A» et «B», distants de 20 (cotes encadrées) ; leur intersection fournit une droite, premier élément de situation (ES) - la surface cylindrique de Ø 30 ayant pour axe cette droite - l'intersection de chacun des deux plans parallèles à «A» et «B» avec le cylindre fournit 4 droites, éléments de situation (es) des zones de tolérance. Zones de tolérance : 4 cylindres Ø 0,2 ayant pour axes ces quatre droites. La position angulaire est imposée par la cote encadrée car elle passe par le premier élément de situation (ES)




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


5/6

4 x Ø 5+0,1 Ø0,2 A B A

position angulaire indifférente

20

Ø

30


Exemple 14

surface réelle A

20


Ø3

0

20

surface réelle B

20



90 °


90° 90°

90°


B

Construire successivement : - le plan de référence spécifié «A» - le plan de référence spécifié «B» perpendiculaire à A - les plans parallèles à «A» et «B», distants de 20 (cotes encadrées) ; leur intersection fournit une droite, premier élément de situation (ES) - la surface cylindrique de Ø 30 ayant pour axe cette droite 4 plans passant par cette même droite, et orientés à 90° entre eux (implicite) - l'intersection de ces 4 plans avec le cylindre fournit 4 droite, éléments de situation (es) des zones de tolérance.



Zones de tolérance : 4 cylindres Ø 0,2 ayant pour axes ces quatre droites. La position angulaire générale du motif des 4 trous est indifférente.





- (ISO 5458: 1998)

Remarque : 4 x Ø 5 + 0,1 Ø0,2 A B position angulaire indifférente

Ø 30

A

20

Ici il y a ambiguité, car la ligne de cote passe par le centre du trou. Cette notation pourrait être interprétée comme une position angulaire imposée , or ici ce n'est pas le cas.

20

B

NOTA : dans le cas ou la position angulaire n'est pas imposée, la mention "POSITION ANGULAIRE INDIFFERENTE" devra être inscrite sous le cadre de tolérancement pour lever toute ambiguité.

V3.0 2001

6/6




- (ISO 5458: 1998)


V3.0 2001

1/3


4.4 Tolérance de localisation sur un cercle complet Pour des éléments tolérancés en localisation, répartis sur un cercle complet, il faut considérer qu’ils sont régulièrement espacés, sauf spécification contraire, et que leur position est théorique exacte. Lorsque deux ou plusieurs éléments figurent sur le même axe, ils doivent être considérés comme faisant partie du même modèle ... sauf spécification contraire (voir Figure 2 b). A

4x ø t1 A

4x ø t1 A

4x ø t2 A Figure 2 a)

Figure 2 b)

4x ø t2 A Position angulaire indifférente




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

2/3 A

Question : comment comprendre l’extrait de la norme ISO « ils doivent être considérés comme faisant partie du même modèle»

les zones de tolérance entre les 2 systèmes d'axes sont liées

20

Ø

Ø 0,3

50

A Ø75 h6

Dans cet exemple de la norme ISO 5458-1998, les traits mixtes indiquent que les éléments de situation des zones de tolérances sont construits avec une relation angulaire implicite liant les deux groupes.

4xØ12±0,1 Ø

Zone de tolérance 4x Ø0,3

4xØ 8±0,1

Ø50

Ø 0,2

A

Zone de tolérance 4x Ø0,2

Ø20


Recommandation : NE PAS UTILISER CETTE NOTION. S’assurer qu’il n’est pas mieux d’utiliser l’un des groupes comme référence de position pour l’autre groupe, ou bien de spécifier une localisation de groupe sur l’ensemble des éléments (voir Analyse Fonctionnelle).




- (ISO 5458: 1998)


Remarque : Si la position angulaire d'un groupe par rapport à l'autre est indifférente, il convient de l'indiquer en clair à proximité de l'un des cadres de tolérance. Dans ce cas les positions théoriques des zones de tolérance des deux groupes de trous sont définies indépendamment l'une de l'autre.

Ø

0 Ø5

20

4xØ12+0,1 Ø0,3 A

4xØ8+0,1 Ø 0,2 A Position angulaire indifférente

V3.0 2001

3/3





- (ISO 5458: 1998)

Zone de tolérance associée à l’exemple suivant

(issu de la NF E 04-559 Fev 1991)

A

20

Ø

50

4xØ12±0,1 Ø0,3 A Ø75 h6

Ø

V3.0 2001

C

4xØ8±0,1 Ø0,2 A C NOTA : C en position exacte par rapport à A

1/5




- (ISO 5458: 1998)


V3.0 2001

2/5 A

Cylindre enveloppe de diamètre mini circonscrit au cylindre réel

4xØ12±0,1 Ø

20

Ø

Ø0,3 A

50

C

4xØ8±0,1 Ø0,2 A

Référence spécifiée <>

Cylindre réel 90°

2) Construction de deux plans orthogonaux, passant par la référence spécifiée A


Nota: cette construction n'est valable que dans le cas traité, le nombre et l'orientation des plans variant suivant le nombre de trous localisés (exemple: 3 trous localisés --> 3 plans à 120°)

C

Ø75 h6

1) Construction de la référence A --> c'est l'axe du cylindre enveloppe de diamètre mini circonscrit au cylindre réel.




- (ISO 5458: 1998)


V3.0 2001

3/5 A

3) Construction des axes théoriques et des zones de tolérance de la série qui sert de référence. axes théoriques

4xØ12±0,1 20

Ø

50

Ø0,3 A Ø75 h6

Ø

C

Ø 50 4xØ8±0,1 Ø0,2 A


Zone de tolérance 4xØ0,3

Ø50

axes théoriques


C



- (ISO 5458: 1998)


V3.0 2001

4/5 A

4xØ12±0,1 Ø

20

Ø5

Ø0,3 A

0

Ø75 h6


C

4xØ8±0,1 Ø0,2 A

C

4) À partir de la pièce réelle , construire la seconde série de trous 4.1) Matérialiser la référence C Construire 4 cylindres de diamètre identique le plus grand possible entrant simultanément dans les quatre trous de la référence C, les axes de ces cylindres étant en outre en position théorique par rapport à la référence A et entre eux. axes théoriques


cylindres de plus grand diamètre entrant simultanément dans les quatre trous de la référence C




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

5/5

Axes théoriques


A

pièce réelle 4xØ12±0,1 Ø

20

Ø5

0

Ø0,3 A C

4xØ8±0,1 Ø0,2 A

Cylindres identiques de plus grand diamètre possible entrant simultanément dans les quatre trous de la référence C 4.2) construction des zones de tolérance de la seconde série de trous localisée par rapport à la référence C Pièce réelle

Ø 20 Zone de tolérance 4x Ø 0,2 ° 90

ensemble des 4 axes théoriques formant la référence spécifiée <>


C

Ø75 h6





VI-C-3-4) Application 17

- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

Application 17

4xØ12±0,2 20

Ø60

Ø1

Ø0,5 A 45°

nota : C en position exacte par rapport à A

A

2xØ8H7 Ø0,1 A C La planche 3/3 est en fin de manuel.

C

1/3




- (ISO 5458: 1998)


Application 17 : 1) Déterminez la référence A et matérialisez la référence C 2) Contruisez les zones de tolérance de la seconde série de trous


V3.0 2001

2/3




- (ISO 5458: 1998)


90 °

Application 17 / réponse :

60

45°

Ø

Ø12 0

V3.0 2001

3/3





- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


4.5.2 Tolérances de localisation dans deux directions La tolérance peut être spécifiée dans deux directions perpendiculaires, suivant des valeurs inégales ... ou égales. 8x

Indication sur le plan

28

0,3

8x 0,1

30

30

Figure 4 a)

30

8x

28

0,3

8x 0,1

30

30

30

La norme NF E 04-559 Fev 1991 montre que ce type de tolérancement peut s’appliquer également à des trous cylindriques

1/3




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

2/3

Zones de tolérance associées à la cotation suivante ? Remarque : cette écriture sans référence est généralement non appropriée (voir l’Analyse Fonctionnelle)

0,3

28

10±0,5

10±0,5

8x

8x 0,1

30

30

30




V3.0 2001


- (ISO 5458: 1998)

10±0,5

3/3

8x 0,3

28

10±0,5

Zones de tolérance : 0,15 0,3

90°

30

30

30

Rappels : - la largeur des zones de tolérance est dans la direction de la flèche située au bout de la ligne joignant le cadre de tolérance à l'élément tolérancé. - le Principe d’Indépendance ne devrait pas imposer d’orientation exacte entre ces deux zones de tolérance (perpendicularité).

30

0,1

30

0,05

28

0,1

30

8x

Dans cet exemple de la norme ISO 5458-1998, les les éléments de situation des zones de tolérances sont construits avec une relation angulaire implicite liant les deux groupes.

Recommandation : NE PAS UTILISER CETTE NOTION. S’assurer qu’il n’est pas mieux d’utiliser des références (voir Analyse Fonctionnelle).






VI-D) FORMATION 2

- (ISO 5458: 1998)


5 Combinaison de tolérances 5.1 Lorsque la position d’un groupe d’éléments est définie par un tolérancement de localisation, et quand la position de l’ensemble est également définie par un tolérancement de localisation, chacune des exigences doit être respectée indépendament [voir figure 7 a)]. ... Indication sur le plan 4xØ 15 Ø 0,2 A B C Ø 0,01 A

15

30

A

15

35

B

C

Figure 7 a)

V3.0 2001

1/6




V3.0 2001

VI-D) FORMATION 2

- (ISO 5458: 1998)

Zone de tolérance associés à la cotation suivante ?

4xØ15 Ø 0,2

A Ø 0,01 A

15

30

A

15 B

35 C

B C

2/6




V3.0 2001

VI-D) FORMATION 2

- (ISO 5458: 1998)

3/6

4xØ15 Ø 0,2

1) Construction du système de référence

A B C

Ø 0,01 A

15

30

A

15 B

Surface réelle

35 C


° 90


15 Référence spécifiée A

90 ° Surfaces réelles

15

Référence spécifiée C

° 90

30

Surface réelle

35




V3.0 2001

VI-D) FORMATION 2

- (ISO 5458: 1998)

4/6

4xØ15 Ø 0,2

2) Zone de tolérance associée au cadre

15

30

Ø 0,2 A B C

15

35

B

30 15

° 90

90 °


° 90

Référence spécifiée C

C


Surfaces réelles

15

A B C

Ø 0,01 A

A

35

Référence spécifiée A Référence spécifiée Z

Zone de tolérance 4x ø0,2




V3.0 2001

VI-D) FORMATION 2

- (ISO 5458: 1998)

5/6

4xØ15 Ø 0,2

3) Zone de tolérance associée au cadre

15

30

Ø 0,01 A

35

15 B

C


° 90


° 90

30

A B C

Ø 0,01 A

A

° 90

° 90 35

Surfaces réelles

Pour cette seconde spécification, il y a indépendance entre le groupe de trous et les références extérieures B et C

Zone de tolérance 4x ø0,01




- (ISO 5458: 1998)

VI-D) FORMATION 2

4) Exemple de positionnement des zones de tolérance .

Exemples de positions autorisées de l'axe réel

V3.0 2001

6/6






VI-E) RECOMMANDATIONS

- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

Recommandations : Cotation en enveloppe

Tolérancement dimensionnel SEUL

Localisation

10

10±0,1 E

10±0,1

0,2 A

A

RECOMMANDE

sauf si la fonction le permet

(cylindre, plans parallèles)

RECOMMANDE

Surface réelle

Surface réelle

éléments de forme parfaite

0,1

10

10,1

9,9 ≤ DLi ≤ 10,1

9,9 ≤ DLi ≤ 10,1

Surface réelle

0,1

DECONSEILLE


1/6





- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

2/6

Recommandations : 2x 10

Ø 0,1

<= => 10 2x Ø 0,1

10±0,1

10±0,1

= Notation A NE PAS UTILISER

3x Ø 0,1

10

10

Notations RECOMMANDEES




- (ISO 5458: 1998)


V3.0 2001

Recommandations : Combinaison de tolérances de localisation 4 x Ø 15 Ø 0,1

4 x Ø 15 Ø 0,8 A B C Ø 0,1 A

A

15

15±0,4

30

30

B

15±0,4

15

35

35 C

Ecriture A NE PAS UTILISER

Ecriture RECOMMANDEE

Référence et système de références Ø 0,2

Ø 0,2 A B

B

A

Sans référence explicite : écriture A NE PAS UTILISER

Avec référence explicite : écriture RECOMMANDEE

3/6




- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001


Recommandations : Ø 0,1 A

B

6

A

B

C'est l 'axe réel de l'alésage qui est localisé

18 dimensions théoriquement exactes

La relation de position entre des éléments est établie par : - un symbole de tolérance de localisation - un choix de référence(s) spécifiée(s) dépendant de l’analyse fonctionnelle - des dimensions théoriquement exactes encadrées qui ne sont là que pour établir les relations de position exacte entre ces éléments; leur présence est nécessaire pour permettre l’exploitation et leur nombre est minimal pour éviter la redondance d’information.

4/6





- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

5/6

0,1 A

Recommandations :

20

60 °

A

20

A

3x

0,4 A

0,1 A 0,1 A

20

Les 3 plans forment un groupe fonctionnel : - l’écriture 3x l’indique - l’écriture correspond à une exigence unique - la relation angulaire 60° est imposée.

20

Les 3 plans sont indépendants : - l’écriture ne doit pas mentionner pas 3x - il est nécessaire de répeter la spécification car il existe trois exigences indépendantes - la position angulaire est libre.




Recommandations :


- (ISO 5458: 1998)

V3.0 2001

6/6

4x Ø t1 A B

Ø t1 A B 4 axes indépendants

20

A 20

A

20

40

20

15

20

B

60

B

80 95

Les 4 trous forment un groupe fonctionnel : - l’écriture 4x l’indique - l’écriture correspond à une exigence unique.

Les 4 trous sont indépendants : - l’écriture ne mentionne pas 4x - l’écriture correspond à 4 exigences indépendantes (avec une même tolérance)

CHAPITRE VII TOLERANCEMENT DES CONES ISO 3040 - 1990

I- INTRODUCTION II- LA NORMALISATION III- PRINCIPE DE TOLERANCEMENT DE BASE - ISO 8015 IV- TOLÉRANCEMENT GÉOMETRIQUE - ISO 1101 V-REFERENCES ET SYSTEMES DE RÉFÉRENCES - ISO 5459 VI-TOLERANCEMENT DE LOCALISATION - ISO 5458 VII-TOLERANCEMENT DES CONES - ISO 3040 VII-A Tolérancement des surfaces coniques VII-B Exemples VII-C Recommandations

VIII- ZONE DE TOLERANCE PROJETEE - ISO 10578 IX-COTATION DES PIÈCES NON RIGIDES - ISO 10579 X- PRINCIPES DU MAXIMUM ET DU MINIMUM DE MATIÈRE - ISO 2692



VII TOLERANCEMENT DES CÔNES

VII-A-1) FORMATION 1

- (ISO 3040: 1990)


1

Domaine d'application

La présente norme internationale établit la définition de conicité et prescrit le symbole graphique à utiliser pour indiquer un cône. Elle prescrit également les méthodes de cotation et de tolérancement des cônes. Pour les besoins de la présente Norme internationale, le terme "cône" se rapporte seulement aux cônes de révolution. 5 Cotation des cônes 5.2 Indication de la conicité sur les dessins Le symbole graphique et la conicité d'un cône doivent être indiqués près de l'élément, et la ligne de référence doit être reliée à la génératrice du cône par une ligne de repère comme indiqué à la figure 7. La ligne de référence doit être dessinée parallèlement à l'axe du cône, et l’orientation du symbole graphique doit être la même que celle du cône. Symbole graphique Ligne de repère

1:5 Ligne de référence

Figure 7

V3.0 2001

1/4





- (ISO 3040: 1990)

V3.0 2001

2/4

Identifier le cône et son sens C Ligne de référence: parallèle à l'axe Ligne de repère

Formule de la conicité : d

Exemples d’indication: Méthodes principales Méthodes optionnelles 1:5 0,2:1 1/5 20 %

h

D

α

C = (D-d)/L α/2) = 2 tan (α

L

Ne pas confondre avec la pente h/L:

C = 2 (h / L)





- (ISO 3040: 1990)

V3.0 2001

3/4

Tolérancement de forme du cône, avec indication de l’angle nominal du cône

t

α

α

SOLUTION A PRIVILEGIER

t

TOLÉRANCEMENT DE FORME DES SURFACES CONIQUES (exemples extraits de la norme NF)

signification

indication sur le dessin

Tolérancement de forme du cône, avec indication de la conicité nominale du cône

t

1:a t

PRUDENCE AVEC CETTE SOLUTION (risques lors des conversions) indication sur le dessin

signification

1:a




- (ISO 3040: 1990)


V3.0 2001

TOLERANCEMENT DES SURFACES CONIQUES Les surfaces coniques doivent être tolérancées conformément aux méthodes préconisées, c'est à dire en utilisant le symbole «forme d'une surface quelconque». Elément tolérancé isolé Tolérance de forme ---> zone de tolérance libre

t

t

A

...

...

Elément tolérancé associé à une ou plusieurs références Tolérance de position (intégrant la forme de la surface complète) ---> zone de tolérance liée à un ou plusieurs éléments extérieurs

NOTE 1: d'autres méthodes de tolérancement utilisant uniquement des tolérances dimensionnelles existent mais elles ne donnent pas d'indication adéquate en ce qui concerne la forme de la surface.

NOTE 2: des exemples de tolérancement de surfaces coniques couvrant plusieurs fonctions sont présentés dans les planches suivantes.(extraits de la norme NF E 04.557 Dec. 91).

4/4





- (ISO 3040: 1990)

V3.0 2001

1/4

a) Tolérance angulaire (ISO 8015:1985)

Recommandation: NOTATION A NE PAS UTILISER dans le cadre du tolérancement des cônes 0

120° +30'

b) Tolérance de forme (ISO 3040:1990)

Les surfaces coniques sont tolérancées en utilisant le symbole «forme d'une surface quelconque».

t

NOTATION PRÉCONISÉE

120,25°




- (ISO 3040: 1990)


Zone de tolérance associée à la cotation suivante?

35°

0,2

V3.0 2001

2/4




Construction de l'angle théorique du cône

2)

Construction de la zone de tolérance

35°


Profil de l'angle théorique 35°

0,1

3/4 0,2

35°

1)

V3.0 2001


- (ISO 3040: 1990)




V3.0 2001


- (ISO 3040: 1990)

4/4 0,2

35°

Exemple de surface réelle

A

35°

0,1

0,2

A-A

A




V3.0 2001


- (ISO 3040: 1990)

1/3

TOLÉRANCEMENT de POSITION des SURFACES CONIQUES (exemples extraits de la norme NF) Tolérancement de position axiale du cône par rapport à un plan

1:a A

Dx

° 90

Dx

rappel = PRUDENCE AVEC CETTE SOLUTION

1:a

t

t

signification

indication sur le dessin A

A

x

A

X

α

α

D

A ° 90

D

t

t

A

signification indication sur le dessin

Axe du cône théorique




- (ISO 3040: 1990)


Zone de tolérance associée à la cotation suivante ?

A

45

A

ø 30

35°

ø 40

0,3

V3.0 2001

2/3




V3.0 2001


- (ISO 3040: 1990)

3/3 0,3

A

35°

ø 40

1°) Référence spécifiée <> 2°) Axe théorique du cone à <> 3°) Plan // à <>, distant de 45

A

4°) cercle φ 30 5°) Cône théorique 6°) Zone de tolérance

45

élément réel

référence spécifiée <>

Ø 30

0,30

35°

° 90 45

0,15

axe théorique du cône

Zone de tolérance

ø 30

Construction de la zone de tolérance:




V3.0 2001


- (ISO 3040: 1990)

1/3

t

TOLÉRANCEMENT de POSITION des SURFACES CONIQUES (exemples extraits de la norme NF) Tolérancement de position radiale du cône par rapport à une ligne t A

α

α

Axe A signification indication sur le dessin

A

A

α

α

X

X

axe A

signification indication sur le dessin

t

Axe du cône théorique

t

A





- (ISO 3040: 1990)

Zone de tolérance associée à la cotation suivante ?

A

35°

0,3

A

V3.0 2001

2/3





- (ISO 3040: 1990)

V3.0 2001

A

0,3

Construction de la zone de tolérance: 35°

1°) Référence spécifiée <> 2°) Cône théorique dont l'axe est confondu avec <> 3°) Zone de tolérance

0, 15 0, 30

élément réel

35°


Cone théorique

Zone de tolérance

3/3 A






VII-B-1) FORMATION 1

- (ISO 3040: 1990)

V3.0 2001

1/2

Exemples de tolérancement d'une surface conique couvrant plusieurs fonctions (exemples extraits de la norme NF) Tolérancement de surface conique en position et forme avec tolérance de forme restrictive. t1 = zone de tolérance répartie symétriquement de chaque côté de la surface conique théorique d’angle au sommet α

t A t1

α

α

α

Axe A

t1

NOTE : t1 < t

Indication sur le dessin

t

A

Signification

t = zone de tolérance répartie symétriquement de chaque coté de la surface conique théorique d'angle au sommet α , l'axe du cône théorique étant lui même confondu avec l'axe de référence A




lie la position du cône et du cylindre mais est différente d'une coaxialité

35°

La spécification


- (ISO 3040: 1990)

0,3

A

élément réel A

0, 05 5 0, 02

35°

35°


0, 15 0, 30

0,05

A

Cône théorique A Zone de tolérance

A-A

V3.0 2001

2/2





- (ISO 3040: 1990)

V3.0 2001

1/2

Exemples de tolérancement d'une surface conique couvrant plusieurs fonctions (exemples extraits de la norme NF) Tolérancement de surface conique en position et forme avec tolérance de forme restrictive. axe du cône théorique confondu avec l'axe de référence

t A t1

α

α

Axe A

t1

t

A

t1 = zone de tolérance mobile de forme

NOTE : t1 < t .

Indication sur le dessin

Signification

t = zone de tolérance répartie symétriquement de chaque coté de la surface conique théorique d'angle au sommet α



- (ISO 3040: 1990)

35°


A

0,3 0,05

A

élément réel 0,15 0,30


35°


0,05

Cone théorique Zone de tolérance

V3.0 2001

2/2





- (ISO 3040: 1990)

V3.0 2001

1/2

Exemples de tolérancement d'une surface conique couvrant plusieurs fonctions (suite) (exemples extraits de la norme NF) Tolérancement de surface conique en position et forme avec tolérance de forme restrictive. C

t A

α a

t1 A

t = zone de tolérance répartie symétriquement de chaque coté de la surface conique théorique d'angle au sommet α

α

Axe A

C

axe du cône théorique confondu avec l'axe de référence

C-C

NOTE : t1< t Indication sur le dessin

Signification t1=zone de tolérance de forme (mobile)





- (ISO 3040: 1990)

V3.0 2001

35°

0,05

0,3

A

A

élément réel A

0,15 0,30

A-A

35°


Cône théorique A

Zone de tolérance

0,05

2/2




VII-B-1) APPLICATION 18

- (ISO 3040: 1990)

V3.0 2001

1/2

Application 18 : 40°

B t AB t1 A t2 t3 t4

A forme

position

la zone de tolérance est

! !

centrée sur le théorique mobile centrée sur le théorique mobile

! !

OUI NON

! !

centrée sur le théorique mobile

! !

! !

OUI NON

! !


! !

! !

OUI NON

! !


! !

t4

OUI NON

! !

OUI NON

! !

OUI NON

!

t3

OUI NON

! !

O NON UI

! !

OUI NON

t2

OUI NON

! !

OUI NON

! !

OUI NON

! !

OUI NON

OUI NON

! !

OUI NON

t1 A t

orientation

A B


!

! !




VII-B-1) APPLICATION 18

- (ISO 3040: 1990)

V3.0 2001

2/2

Application 18 / réponse 40°

B

t4,t3 < t2 < t1 < t

A

forme

orientation

position

la zone de tolérance est

! ! !

centrée sur le théorique mobile centrée sur le théorique mobile

! !

OUI NON

! ! !


! !

! !

OUI NON

! !


! !

! !

OUI NON

! !


! !

t4

OUI NON

! !

OUI NON

! ! !

OUI NON

! ! !

t3

OUI NON

! !

O NON UI

! ! !

OUI NON

t2

OUI NON

! !

OUI NON

! ! !

OUI NON

! !

OUI NON

OUI NON

! !

OUI NON

t1 A t

t AB t1 A t2 t3 t4

A B

! ! ! ! !

! !

! !

! !






VII- C) RECOMMANDATIONS

- (ISO 3040: 1990)

V3.0 2001

1/4

Recommandation Tolérance angulaire selon ISO 8015 et cotation des surfaces coniques Un assemblage conique à portée localisée (fig. 1) est coté traditionnellement selon la (fig. 2). L'utilisation de la norme : tolérancement des cônes ISO 3040 - 1990 conduit à calculer des nominaux centrés pour assurer la fonction, car la tolérance est disposée symétriquement par rapport aux théoriques (fig. 3).

t +2 120° 0

121° Fig. 2

Fig. 3

Portée sur le grand Ø

Fig. 1

0 120° -2

t

119°




- (ISO 3040: 1990)


V3.0 2001

2/4

REFERENCE SPECIFIEE ETABLIE SUR UN CONE (RAPPEL - voir Chapitre V) 1) Centre d'une section circulaire : 1 point

>

A

Signification : "A" centre du cercle minimal circonscrit >

Syntaxe autorisée - voir Chapitre V >

<

7

2) Axe du cône

>

B

>

Signification (selon norme NF E 04-557-1991): axe du cône s'adaptant le mieux à la surface réelle. (pouvant donc ne pas avoir l'angle nominal d'ouverture spécifié)

Syntaxe abandonnée - voir Chapitre V




- (ISO 3040: 1990)


V3.0 2001

3/4

REFERENCE SPECIFIEE ETABLIE SUR UN CONE (RAPPEL - voir Chapitre V)

SYNTHESE SUR LES REFERENCES SPECIFIEES SUR LES CONES A NOTA

NOTA : la référence spécifiée A est constituée d’une droite et d’un point. La droite est l’axe du cône d’angle libre .. ou fixe.., tangent extérieur matière et minimisant la distance maximum avec la surface réelle. Le point est situé sur l’axe ... (à expliciter)

Indication retenue

Rappel : Cette indication est issue du projet ISO/CD 5459-2 de 1998. La référence spécifiée est constituée de la DROITE et d’un POINT

IMPORTANT : Cette indication n’étant pas définie dans la norme actuelle, il est nécessaire d’expliciter sa signification par un nota.




- (ISO 3040: 1990)


V3.0 2001

4/4

REFERENCE SPECIFIEE ETABLIE SUR UN CONE (RAPPEL - voir Chapitre V) Définitions proposées

cas a) référence spécifiée

A

NOTA

cas a)

0,5 A

solution à éviter 75

préférable

A

NOTA

Ø32

cas b)

10

ØD


0,5 A

Référence spécifiée = la droite + un point - la droite est l’axe du cône idéal d’angle libre le mieux adapté ...ou de valeur fixe.. - le point situé sur l’axe du cône est défini de deux façons possibles par : a) le sommet du cône, à éviter b) le point est le centre du cercle du cône simulé défini par un diamètre Ø D indiqué sur le dessin préférable

CHAPITRE VIII ZONE DE TOLERANCE PROJETEE ISO 10578 - 1992

I- INTRODUCTION II- LA NORMALISATION III- PRINCIPE DE TOLERANCEMENT DE BASE - ISO 8015 IV- TOLÉRANCEMENT GÉOMETRIQUE - ISO 1101 V-REFERENCES ET SYSTEMES DE RÉFÉRENCES - ISO 5459 VI-TOLERANCEMENT DE LOCALISATION - ISO 5458 VII-TOLERANCEMENT DES CONES - ISO 3040 VIII- ZONE DE TOLERANCE PROJETEE - ISO 10578 VIII-A Introduction : objet et domaine d'application VIII-C Exemple VIII-D Recommandations

IX-COTATION DES PIÈCES NON RIGIDES - ISO 10579 X- PRINCIPES DU MAXIMUM ET DU MINIMUM DE MATIÈRE - ISO 2692


ZONE DE TOLÉRANCE PROJETÉE - (ISO 10578: 1992)

VIII-A) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

1

OBJET ET DOMAINE D'APPLICATION

La présente Norme internationale décrit la méthode de tolérancement par zone de tolérance projetée et en prescrit le mode d’indication. ... 4

ZONE DE TOLÉRANCE PROJETÉE

La zone de tolérance projetée s'applique au prolongement minimum de l’élément qui est - indiqué sur le dessin par le symbole P placé devant la cote de la zone de tolérance projetée.

B

- représenté, dans la vue correspondante du dessin, par un trait mixte fin à deux tirets,

ø 225

VIII


- indiqué dans le cadre de tolérance par le symbole P placé après la valeur de tolérance de l’élément. Voir figure 1.

A

8 x 25 H7 0,02 P B A P 40

Figure 1

V3.0 2001

1/2



VIII-A) FORMATION 1

Exemple : dans le cas d'un ajutage de lubrification sous pression, c'est la direction du jet qui est essentielle .

A

30

30

8

P

0 ,5

Ø

VIII


0,5 P A

Zone de tolérance

Fonction

Spécification

V3.0 2001

2/2


VIII-A) FORMATION 2 Extrait de Norme ISO

Annexe A (informative) Exemples d’indication sur les dessins, interprétation et longueur fonctionnelle A.1

30,2 min


3 2

Considérons l’exemple d'une vis 3 qui traverse une pièce 2 pour se visser dans une pièce 1 comme représenté à la figure A.1.

1

27

VIII


30


M 30

Figure A.1 La spécification de la pièce 1 est donnée à la figure A.2 a), et son interprétation à la la figure A.2 b). La position de l’axe du trou fileté de la pièce 1 (voir figure A.3) montre qu’il serait impossible d’insérer la vis. Plusieurs solutions sont possibles pour supprimer cette interférence. A

Positions extrêmes

1

1

B M 30 40

0,2 A B

Localisation 0,2 Longueur de l'élément b) Interprétation

a) Indication sur le dessin Figure A.2

V3.0 2001

1/6


VIII



V3.0 2001

VIII-A) FORMATION 2

2/6

On veut réaliser l'assemblage suivant: considérant seulement l’écart de position de l’axe du trou taraudé (tous les autres éléments sont parfaits) nous devons assurer un jeu minimum 0 entre la pièce 3 et la pièce 2.

ø 30,2 min

1

M 30

30

2

30

3


VIII



VIII-A) FORMATION 2

• Il est décidé de coter la pièce 1 de la façon suivante: A M 30

0,2 A B

1 B 40

• Ce qui conduit à:

Positions extrêmes

30

1 Localisation ø 0,2

Longueur de l'élément

Remarque : Pour simplifier, les défauts de forme ne sont pas représentés.

V3.0 2001

3/6


VIII



V3.0 2001

VIII-A) FORMATION 2

4/6

Lors de l'assemblage :

ø > 30,6 3

3

2

2 1

ø 0,2 Que faire ?

1

Position extrême

ø 0,2

--> on peut :

- agrandir l'alésage de la pièce 2 jusqu'à la valeur ø 30,6 - resserrer la tolérance admise pour la pièce 1. - spécifier une tolérance supplémentaire : par exemple, une tolérance de perpendicularité - utiliser une zone de tolérance projetée


VIII



V3.0 2001

VIII-A) FORMATION 2

Problème : on cherche une cotation qui autorise la position suivante:

0,2

Ø 30,2

2 1

30

3

Longueur de l'élément conjugué

Tolérance liée à l'élément conjugué

5/6


VIII



• Notation :

30

P 30

A

B M 30 40

• Signification :

V3.0 2001

VIII-A) FORMATION 2

0,2 P A B

0,2

30

Zone de tolérance Position théorique

Positions extrêmes

! L'élément tolérancé est le prolongement de l'élément réel

6/6





V3.0 2001

VIII-C) FORMATION 1

25 H

7

Exemple

4x 0,02 P B A

P 50

A

195

VIII


1/2


VIII



VIII-C) FORMATION 1

V3.0 2001

50 Plus grand cylindre inscrit ,

0,02 19

5

Droite de référence spécifiée

Zone de tolérance

2/2





VIII-D) RECOMMANDATIONS

V3.0 2001

Recommandation 1 1. L'utilisation de la zone de tolérance projetée est particulièrement adaptée pour le taraudage et l'alésage recevant un pied de centrage ajusté serré. 2. Incertitude de mesure Tenir compte des rapports de bras de levier pour définir l'incertitude de mesure

Plan tolérancé

Plan tolérancé

>

> L

>

>

incertitude de mesure

>

L

incertitude de mesure

>

>

>

>

>

>

>

incertitude sur la projection

Plans de mesure

incertitude sur la projection

l2 >

>

>

>

>

l1

>

VIII


Plans de mesure

1/3




V3.0 2001

Recommandation 2 (notation compatible avec la norme ISO actuelle) Cas d’un élément géométrique portant plusieurs exigences fonctionnelles utilisant chacune une zone de tolérance projetée : Dans ce cas, il est recommandé de distinguer ces spécifications en les disposant dans des vues différentes, ou bien de préciser, par une note attachée au cadre de tolérance, la zone de tolérance projetée considérée. B

40

P 24

P 56 M 30

VIII


Ø 0,2 P A B

Ø 0,4 P A

zone 56 mm

zone 24 mm

A 30

2/3


VIII




V3.0 2001

Recommandation 3 (Extrait de Norme NF)

Lorsque deux ou plusieurs dimensions sont nécessaires pour définir la zone de tolérance projetée, un indice numérique est ajouté à chacun des symboles modificateurs nécessaires (voir figure 10). 0,15 P1 P2 P1 20

P2 38

figure 10

NE PLUS UTILISER

Utiliser la syntaxe proposée dans la recommandation n° 2 pour conserver une écriture ISO

3/3

CHAPITRE IX COTATION DES PIÈCES NON RIGIDES ISO 10579 - 1993



IX


COTATION DES PIECES NON RIGIDES

- (ISO 10579: 1993)

IX-A) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

1

Domaine d’application La présente Norme internationale prescrit les règles de cotation et de tolérancement de pièces non rigides qui nécessitent la mise sous contrainte de certains éléments lors du contrôle des dimensions et des tolérances spécifiées sur le dessin. ...

3

Définitions

3.1 Pièce non rigide : Pièce qui se déforme d'une valeur telle que, à l'état libre, elle puisse être en dehors des tolérances dimensionnelles et/ou géométriques du dessin.

3.2 Etat libre : Etat d'une pièce soumise uniquement à la force de gravité.

V3.0 2001

1/2


IX



- (ISO 10579: 1993)

IX-A) FORMATION 1

V3.0 2001

2/2

Principe : • Il existe dans certaines configurations, des pièces qui ne peuvent pas conserver leur forme de fabrication lorsqu'elles sont soumises à des forces extérieures naturelles ("état libre").

Elles sont cependant tout à fait aptes à l'emploi, dès lors que les pièces voisines les "reconformeront". Ces pièces sont dites "non-rigides" (anciennement "déformables"). • On peut donc tolérer, à l'état libre, un défaut géométrique plus important que celui qu'exige la fonction de la pièce lorsqu'elle est montée sur le mécanisme. • La cotation des pièces non-rigides doit être réalisée comme si la pièce était rigide mais il doit être fait mention de la référence à la norme. De plus, un nota doit impérativement indiquer les conditions de remise en conformation. • Le contrôle s'assurera du respect des deux valeurs.


IX



- (ISO 10579: 1993)

IX-B) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

5 Indications sur les dessins Les dessins de pièces non rigides doivent comporter, selon le cas, les indications suivantes ... : a) dans ou près du cartouche, la référence "ISO 10579-NR" b) sous forme de note, les conditions dans lesquelles la pièce doit être contrainte pour répondre aux spécifications du dessin; c) les variations géométriques admises à l'état libre, avec le symbole modificateur F dans la cadre de tolérance conformément à l'ISO 1101 d ) les conditions dans lesquelles la tolérance géométrique à l'état libre est assurée, telles que direction de la gravité, orientation de la pièce, etc...

V3.0 2001

1/6


IX



- (ISO 10579: 1993)

IX-B) FORMATION 1

V3.0 2001

Exemple 1

Indication

Signification : ISO 10579-NR

La tolérance td sur le diamètre est à respecter lorsque la pièce est à la géométrie spécifiée (forme circulaire). Ød±t

+ note expliquant : - la mise en position - les points d'application des contraintes - les valeurs des contraintes -.......

d

2/6


IX



- (ISO 10579: 1993)

IX-B) FORMATION 1

V3.0 2001

Exemple 2 Notation : 2,5

B

F

Direction de la gravité

A B 0

ø1207 -1

0

ø 1391-1

2

ISO 10579-NR

A

Condition de contrainte : La surface indiquée comme référence spécifiée A est montée (avec 64 boulons M6 serrés avec un couple de 9 Nm) et l'élément indiqué comme référence spécifiée B est contraint à la limite maximale du matériau correspondante

.

Signification : La tolérance géométrique suivie du symbole F doit être assurée à l'état libre. L'autre tolérance géométrique s'applique suivant les conditions indiquées dans la note.

3/6


IX



V3.0 2001

IX-B) FORMATION 1

- (ISO 10579: 1993)

4/6

Exemple 3 Notation :

0,025 0,3 F

A B

Direction et sens de la gravité

0,05 0,5 F

0,1 1 F

ISO 10579-NR Condition de contrainte : La surface A est montée (avec 120 boulons M20 serrés avec un couple de 18 N.m à 20 N.m) et l'élément repéré B est contraint à la limite maximale du matériau correspondante.

.

Signification : Les tolérances géométriques suivies du symbole F doivent être assurés à l' état libre. Les autres tolérances géométriques s'appliquent suivant les conditions indiquées dans la note.


IX



- (ISO 10579: 1993)

V3.0 2001

IX-B) FORMATION 1

5/6

Exemple 4 : Indication sur le dessin

0,02 0,3 F

Direction de la gravité

ISO 10579-NR condition de contrainte : le carter est monté avec 8 vis M6 serrées avec un couple de 9 N.m à 15 N.m


IX



- (ISO 10579: 1993)

IX-B) FORMATION 1

Exemple 4 : Signification

V3.0 2001

6/6 0,02 0,3 F

ISO 10579-NR

0,3 ETAT LIBRE 0,02

ETAT SOUS CONTRAINTE (couple de 9 à 15 N.m appliqué aux 8 vis de fixation)


IX



- (ISO 10579: 1993)

IX-C) RECOMMANDATION

V3.0 2001

Recommandation

Norme à utiliser avec attention * Les concepteurs produit et processus doivent tenir compte :

- des conditions fonctionnelles - des contraintes statiques résultantes pour définir les tolérances à l'état libre et sous contrainte

* Le responsable étude du produit doit valider la mise en application

1/1

CHAPITRE X PRINCIPES DU MAXIMUM ET DU MINIMUM DE MATIÈRE ISO 2692 - 1988

I- INTRODUCTION II- LA NORMALISATION III- PRINCIPE DE TOLERANCEMENT DE BASE - ISO 8015 IV- TOLÉRANCEMENT GÉOMETRIQUE - ISO 1101 V-REFERENCES ET SYSTEMES DE RÉFÉRENCES - ISO 5459 VI-TOLERANCEMENT DE LOCALISATION - ISO 5458 VII-TOLERANCEMENT DES CONES - ISO 3040 VIII- ZONE DE TOLERANCE PROJETEE - ISO 10578 IX-COTATION DES PIÈCES NON RIGIDES - ISO 10579 X- PRINCIPES DU MAXIMUM ET DU MINIMUM DE MATIÈRE - ISO 2692 X-A Maximum de matière X-B Minimum de matière X-C Synthèse X-D Recommandations

© X

ENS Cachan RENAULT


MAXIMUM ET MINIMUM DE MATIERE - (ISO 2692: 1988)

X-A-1) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

4 Principe du maximum de matière 4.1 Généralités Le principe du maximum de matière est un principe de tolérancement qui implique que l' état virtuel de l'(des) élément(s) tolérancé(s) et, si indiqué, l'état de forme parfaite au maximum de matière pour l'(les) élément(s) de référence ne soient pas dépassés. Ce principe s'applique aux axes ou aux plans médians et prend en compte la relation mutuelle de la dimension et de la tolérance géométrique concernée. L'application de ce principe doit être indiquée par le symbole M . 3.7 état virtuel : Etat de l'enveloppe limite de forme parfaite permis par les exigences du dessin pour l'élément. Il est généré par l'effet collectif de la dimension au maximum de matière et des tolérances géométriques.

V3.0 2001

1/2



X-A-1) FORMATION 1

V3.0 2001

• La norme s'applique: - à un cylindre , ou un groupe de cylindres - à deux plans face à face • Le principe du maximum de matière est employé pour écrire la condition d'assemblage statique de deux pièces. Il permet de globaliser les écarts de dimensions, de forme, d'orientation, et de position pour augmenter les tolérances.

--> 2 buts :

- assurer la montabilité - fabriquer au moindre coût

• On définit pour chaque pièce un état virtuel ; le montage est garanti si chaque élément réel ne dépasse pas de son état virtuel. Exemple : montage d'un flasque dans un carter : Carter réel

Etat virtuel du carter

Flasque réel d

X

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D

©

D >= d

Etat virtuel du flasque

2/2

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3 Définitions 3.4 dimension au maximum de matière (MMS) Dimension définissant l'état au maximum de matière d'un élément. 3.3 état au maximum de matière (MMC) Etat de l'élément considéré lorsque, en tout endroit, il est à la dimension limite telle que l'élément ait le maximum de matière, par exemple diamètre minimal d'un alésage et diamètre maximal d'un arbre.

V3.0 2001

1/2

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MAXIMUM ET MINIMUM DE MATIERE - (ISO 2692: 1988) Remarque :

Arbre

X-A-1) FORMATION 2

Pour simplifier les schémas, la pièce réelle sera représentée par une géométrie parfaite.

Ø 20 ± 0,2

Ø 20,2

Dimension au maximum de matière Etat au maximum de matière

Alésage

ø 20 ± 0,2

ø 19,8

Dimension au maximum de matière Etat au maximum de matière

V3.0 2001

2/2

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4.1. Généralités ..... l' état virtuel de l'élément tolérancé .... ne doit pas être dépassé.

5.2 Tolérance de perpendicularité d'un arbre par rapport à un plan de référence Indication sur le dessin

0 Ø20 -0,1

Ø0,2

M

D

D

figure 12a )

V3.0 2001

1/4

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ø20 -0 E -0,1

X-A-2) FORMATION 1

V3.0 2001

ø20

Etat au maximum de matière

ø20 ø0,2 ø0,2 M

ø20,2

D

Etat virtuel au maximum de matière

Référence spécifiée «D»

ø20,2

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V3.0 2001

X-A-2) FORMATION 1

Quel est l'intérêt de cette spécification au maximum de matière ? Pour illustrer cet apport, l'élément réel est modélisé par un cylindre de forme parfaite de diamètre D ( diametre du plus petit cylindre parfait circonscrit ).

Etat quelconque


Øt

ø0,2

ØD

Ø20 Etat virtuel au maximum de matière 0,2 Ø20,2

t Ø20,2

Cas limite : D + t = 20,2

3/4

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X-A-2) FORMATION 1

V3.0 2001

Quel est le défaut de perpendicularité admissible ? Le diagramme de tolérance dynamique représente la relation entre la dimension de l'élément et l'écart admissible par rapport à la position théorique. Si le cylindre réel est modélisé par un cylindre parfait de diamètre D, on doit respecter D + t <= 20,2, t étant l'écart de perpendicularité admis. t = Ecart de perpendicularité 0,3

Zone admissible

0,2

Droite d'équation D + t = 20,2 mm

t 0,1

D = Diamètre de l'élément de forme parfaite

0 19,9

D 20

20,1

20,2

Pour qu'une pièce de diamètre D et d'écart de perpendicularité t soit acceptable , il faut que le point (D,t ) soit à l'intérieur de la zone hachurée.

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5.2 Tolérance de perpendicularité d'un arbre par rapport à un plan de référence

Indication sur le dessin Ø20 +0,2 -0,1

Ø0

M

D

D

4.1. Généralités ..... l'état virtuel de l'élément tolérancé .. .. ne doit être dépassé.

V3.0 2001

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X-A-2) FORMATION 2

Quel est l'intérêt d'une tolérance géométrique 0 ? Etat au maximum de matière Ø 0

Etat quelconque Øt

Ø 20,2

ØD Etat virtuel au maximum de matière

Ø 20,2

Ø 20,2

t

Cas limite : D + t = 20,2 t = Ecart de 0,3 perpendicularité

Zone admissible

0,2

Droite d'équation D+t = 20,2mm

t

0,1 0 19,9

D 20

20,1

20,2


V3.0 2001

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V3.0 2001

X-A-2) FORMATION 2

Quel est l'intérêt d'une tolérance géométrique 0 ? (suite) -0

Ø20-0,1

+0,2

Ø20 -0,1

Ø0,2 M D

D

D

D

Cas extrêmes :

Cas extrêmes :

Ø 0,3

t

Ø 0,3

Ø 0,2

Ø 19,9

Ø 20,2

Ø0 M

Ø 20

Ø 20,2

t

Ø0

Ø 20,2

Ø 19,9

Ø 20,2

t

Ø 20,2

Pour une même condition d'assemblage (donc un même état virtuel au maximum de matière), l'exemple de droite permet une tolérance plus large sur le diamètre.

Il est donc toujours préférable d'employer une tolérance géométrique nulle pour traduire une condition d'assemblage.

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X-A-2) FORMATION 2

V3.0 2001

Quel est l'écart de perpendicularité admissible en fabrication ? Exemple 1 :

Le processus de production engendre un défaut de perpendicularité pouvant atteindre Ø 0,12 (ex : le cylindre est rectifié et nécessite une reprise qui induit le défaut de perpendicularité). Pour que toutes les pièces de la série soient bonnes, il faut imposer au régleur un intervalle de tolérance sur le diamètre compris entre 19,9 et 20,08. Droite d'équation D + t = 20,2

t = Ecart de perpendicularité 0,3

Zone à éliminer lors du réglage car on ne peut pas garantir le respect de la tolérance sur le diamètre.

0,2

0,12 Tolérance de perpendicularité à imposer

Zone à éliminer lors du réglage car on ne peut pas garantir le respect de la tolérance de perpendicularité.

0,1

0 19,9

Zone admissible pour le réglage machine

19,9

20

20,1

20,08


20,2

Tolérance sur le diamètre à imposer

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X-A-2) FORMATION 2

V3.0 2001

Exemple 2 : procédé de fabrication engendrant un faible défaut de perpendicularité. t = Ecart de perpendicularité Droite d'équation D+t = 20,2mm 0,3

Zone à éliminer lors du réglage car on ne peut pas garantir le respect de la tolérance sur le diamètre.

0,2

Zone à éliminer lors du réglage car on ne peut pas garantir le respect de la tolérance de perpendicularité.

0,1

Tolérance de perpendicularité à imposer

0,02

Zone admissible pour le réglage machine

0 19,9

19,9

20

20,1

20,2

20,18


Tolérance sur le diamètre à imposer

Le préparateur a donc la responsabilité de la répartition de tolérance sur le diamètre et sur la perpendicularité, en fonction du procédé d'usinage prévu.

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X-A-2) FORMATION 2

Intérêt du principe au maximum de matière pour la fabrication : • Si le procédé de fabrication engendre un faible défaut géométrique, on bénéficie d'un large intervalle de tolérance sur le diamètre. • Au contraire, il reste possible d'accepter un procédé de fabrication donnant un défaut géométrique important, tant que l'intervalle de tolérance à imposer sur le diamètre reste compatible avec la capabilité machine. --> C'est donc le préparateur qui a la responsabilité de la répartition de tolérance sur le diamètre et sur la perpendicularité, en fonction du procédé d'usinage prévu. --> Le concepteur n'a plus à effectuer ni à figer cette répartition de tolérance.

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X-A-2) FORMATION 2

Que faire si la machine produit une pièce dans la zone sombre ? Le diagramme des tolérances dynamiques (entier) permet de savoir si une pièce est bonne vis à vis de la spécification au maximum de matière, c'est à dire si elle pourra être assemblée. t = Ecart de perpendicularité 0,3

0,2

0,12

0,1

D = Diamètre

0 19,9

19,9

20

20,1

20,2

20,08

Une pièce produite avec t = 0,2 et D = 19,95 est bonne du point de vue respect de la spécification au maximum de matière. Toutefois, elle est la preuve que la machine est mal réglée et susceptible d'usiner des pièces avec un fort défaut de perpendicularité incompatible avec l'intervalle de tolérance sur le diamètre. Les pièces suivantes risquent donc d'être non conforme, si le diamètre usiné évolue vers la valeur maxi de la tolérance (tout en restant inférieure à 20,08). Conclusion : La pièce est bonne, mais la machine doit être réglée, car elle risque fortement de produire bientôt des pièces mauvaises.

V3.0 2001

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X-A-2) Application 19

V3.0 2001

Application 19 : On veut assurer l'assemblage fixe d'un flasque dans un carter avec un jeu minimal de 0,01 mm, pour un diamètre nominal de 60mm. Les tolérances sur les diamètres seront c et f respectivement pour le carter et le flasque. (Ces valeurs seront définies ultérieurement par d'autres chaînes de cotes). Déterminer les conditions fonctionnelles strictement nécessaires pour garantir l'assemblage en assurant le contact des deux plans. Carter

Flasque

Jeu min. 0,01 Condition d'assemblage

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V3.0 2001


Application 19 (suite) : 1) Déterminer le jeu minimal de l'assemblage : 2) Déterminer les dimensions au maximum de matière : Carter : ,Flasque 3) Déterminer l'intervalle de tolérance sur chaque diamètre (par exemple en fonction de la précision à respecter) Carter : ,Flasque 4) Ecrire les cotes sur les diamètres avec l'exigence de l'enveloppe (ces conditions garantissent que les cylindres peuvent s'assembler). 5) Ecrire les spécifications de perpendicularité (ces conditions garantissent l'assemblage en assurant le contact des plans).

Carter

Etat virtuel du carter La planche 3/3 est en fin de manuel.


Flasque

2/3



V3.0 2001


Application 19 / réponses : 1) Le jeu minimal de l'assemblage choisi est : 0,01mm 2) Les dimensions au maximum de matière seront indiquées sur les schémas représentant les états virtuels : Ex : Carter : ø 60 mini, Flasque ø 59,99 maxi. 3) L'intervalle de tolérance sur chaque diamètre sera respectivement c et f 4) Les cotes sur les diamètres avec l'exigence de l'enveloppe sont portées sur le dessin. 5) Les spécifications de perpendicularité sont indiquées sur le dessin. (ces conditions garantissent l'assemblage en assurant le contact des plans A et B). B

Ø0

M

A

Etat virtuel du carter

-0 -f

Ø59,99

Ø60

Ø59,99

E

E

A

+c +0

X

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Ø60

©


Ø0

Flasque

Carter

A

J = c+f+0,01

Défaut de perpendicularité nul, Ø maxi

M

Défaut de perpendicularité maxi, Ø min.

B

3/3




8.2 Tolérance de coaxialité a) Indication sur le dessin A M

0

E

ø12-0,05

ø0,04 0 ø25-0,05

30

15

Le calibre fonctionnel représente l'état virtuel.

ø12,04

X

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ø25

©

30

15

4.1 .....l'état virtuel de l'(des) élément(s) tolérancé(s) et, si indiqué, l'état de forme parfaite au maximum de matière pour l'(les) élément(s) de référence ne soient pas dépassés.

A

M

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V3.0 2001

X-A-3) FORMATION 1

• Surface tolérancée : - dimension au maximum de matière : Ø 12,0 - état virtuel au maximum de matière : Ø 12,04 (effet de la tolérance de coaxialité sur l'état au maximum de matière). Etat virtuel au maximum de matière

12,04

X

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0,04 12,0

©

• Surface de référence : - dimension au maximum de matière : Ø 25. - état virtuel au maximum de matière : cylindre Ø 25 (la tolérance de coaxialité est affectée à la surface tolérancée, et non à la référence). Remarques : 1. Le jeu possible entre la pièce et le calibre au voisinage de la référence autorise un flottement de la pièce qui peut permettre de compenser le défaut de coaxialité. 2.. La spécification n'impose pas de maintenir la pièce en appui plan, sur le plan central. :

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V3.0 2001

X-A-3) FORMATION 1

Quelle est la relation entre défaut de coaxialité et dimensions ? Pour le calcul, les cylindres réels sont modélisés par des cylindres parfaits de diamètre D et d. Cas 1 : La surface de référence est dans son état au maximum de matière. Etat virtuel au maximum de matière t/2

Ecart de coaxialité

Axe de l'état virtuel

Zone de tolérance de coaxialité

Droite d'équation D + t = 12,04

0,09 ø12,04

D=12

X

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ød = 25

©

0,04

D/2 + t/2 ≤ 12,04 /2

11,95

12

D=dimensionde l'élément tolérancé

ø0,04 M A M , la tolérance ø0,04 a été calculée lorsque la Note : Dans la spécification surface tolérancée et la surface de référence sont au maximum de matière.

La réduction du diamètre de la surface tolérancée permet d'augmenter la zone de tolérance au diamètre 12,04 - D.

3/4



X-A-3) FORMATION 1

V3.0 2001

Cas 2 : La surface de référence est plus petite que son état au maximum de matière.

ø12,04


t /2

D


ø25 d Axe du cylindre de référence Axe du cylindre de référence

Zone de tolérance ø 12,04 - D

ø12,04

e /2

t /2


D


d

X

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ø25

©

Zone de tolérance

Ecart de coaxialité t très grand. Si l'état virtuel est centré sur la surface de référence, l'axe de la surface tolérancée n'est pas dans la zone de tolérance de diamètre 12,04 - D.

Le flottement de l'état virtuel (ou du calibre) autour de la surface de référence est : e = 25 - d Ce flottement permet de déplacer la zone de tolérance (de diamètre 12,04 - D) autour de l'axe réel de la surface tolérancée.

Axe du cylindre de référence

L'écart de coaxialité t admissible est défini par la relation : d/2 + t/2 + D/2 ≤ 25 /2 + 12,04 /2 soit D + t ≤ 12,04 + e Note : le flottement de l'état virtuel autour de la référence ne modifie pas la dimension de la zone de tolérance, mais déplace cette zone de tolérance pour l'amener au voisinage de l'axe tolérancé.

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Application 20 : Déterminer les conditions fonctionnelles strictement nécessaires pour garantir l'assemblage d'un écrou en té dans une plaque rainurée en assurant le contact des deux plans. Jeu de guidage Plaque Appui plan prépondérant

Ecrou Données :

Largeur nominale de la rainure : Jeu minimal : Intervalle de tolérance pour la plaque Intervalle de tolérance pour l'écrou

16 0,02 p e

30 0,5

V3.0 2001

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V3.0 2001

Application 20 (suite) 1) Déterminer le jeu minimal de l'assemblage : Ex : dans la partie supérieure et dans la partie inférieure 2) Déterminer les dimensions au maximum de matière : Plaque Ecrou Partie supérieure Partie inférieure 3) Déterminer l'intervalle de tolérance sur chaque largeur (par exemple en fonction du jeu latéral maximal) : Plaque : Ecrou : 4) Ecrire les cotes sur les largeurs avec l'exigence de l'enveloppe. 5) Ecrire les spécifications de symétrie en garantissant l'assemblage et le contact des plans). Ecrou

Etat virtuel de l'écrou

Etat virtuel de la plaque


Plaque

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V3.0 2001


Application 20 / réponse : Ecrou -0 15,98 -e E

Etat virtuel de l'écrou

Etat virtuel de la plaque

15,98

T

Plaque +p

16 +0 E

16

R

zone commune

0,05

zone commune

0,05

B 29,5 29,5 maxi

0M B T

A

30

30 mini

M

0

M

A R

M

Note : Si la rainure de la plaque est longue par rapport à la longueur de l'écrou, on peut restreindre la tolérance en modifiant la spécification : pour une longueur d'écrou de 40 mm : 0

M

/40 A R

M

Note : le plan (A ou B) étant référence principale, le calibre doit être plaqué sur le plan pour le contrôle.

3/3




6 Exemples d'application avec M appliqué à un (des) élément(s) tolérancé(s) 6.1 Tolérance de rectitude d'un axe a) Indication sur le dessin M

M12

ø 0,4

0

X

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ø12-0,2

©

b) Exigence fonctionnelle L'élément tolérancé doit respecter l'état virtuel : cylindre enveloppe de forme parfaite et de ø12,4 (= ø12 + 0,4)

V3.0 2001

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X

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X-A-4) FORMATION 1

V3.0 2001

• Note : la spécification ne porte que sur le cylindre central. • La dimension au maximum de matière est ø12. L'état virtuel au maximum de matière est un cylindre ø12,4. • Condition au maximum de matière : ø12,4

©


La surface réelle doit rester dans l'état virtuel au maximum de matière Note : la condition de rectitude au maximum de matière est équivalente à une condition de cylindricité au maximum de matière

2/3



X-A-4) FORMATION 1

V3.0 2001

M12

0

ø12-0,2

Quelle est la différence entre rectitude au maximum de matière et exigence de l'enveloppe ? La rectitude ou la cylindricité au maximum de matière impose que l'élément tolérancé respecte l'état ø0 M virtuel. L'état virtuel est un cylindre de forme parfaite de diamètre 12 (= ø12 + 0)

M12

L'exigence de l'enveloppe impose que la surface réelle soit comprise dans un cylindre de forme parfaite à la dimension au maximum de matière.

La condition ø 0 M est donc équivalente à l'exigence de l'enveloppe imposée à un cylindre. Note : Si la tolérance de rectitude au maximum de matière n'est pas nulle, l'état virtuel ne correspond pas à l'enveloppe imposée par l'exigence de l'enveloppe. 0

ø12-0,2

ø 0,4

M

M12

X

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0 ø12-0,2 E

©

L'état virtuel est un cylindre de forme parfaite de diamètre 12,4 (= ø12 + 0,4)

3/3

X

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6.5 Tolérance de localisation de quatre alésages les uns par rapport aux autres

a) Indication sur le dessin 4x ø8 32

+0,2 +0,1

ø0,1

M

32

©

b) Exigences fonctionnelles - chaque dimension locale réelle de chaque élement doit rester à l'intérieur de la tolérance dimensionnelle de 0,1 et chacun peut varier entre 8,1 et 8,2; - tous les éléments tolérancés doivent respecter la limite de l'état virtuel .

ø

ø

V3.0 2001

1/2

X

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V3.0 2001

X-A-5) FORMATION 1

• La localisation de trous sans référence s'emploie lorsque l'ensemble de la pièce peut se déplacer librement pour permettre l'assemblage, en alignant les trous avec les éléments de fixation (vis ou goujons par exemple) • Dim. au maximum de matière des trous (surfaces tolérancées) : Ø 8,1 • Etat virtuel au maximum de matière des trous: cylindre Ø (généré par l'effet de la tolérance de localisation sur l'état au maximum de matière). 32 Construction de l'état virtuel : Zone de tolérance de localisation Ø 0,1 32

©

Etat virtuel au maximum de matière : Ø 8,0 Dimension au maximum de matière : Ø 8,1

2/2

X

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Le calibre fonctionnel représente l'état virtuel 32

ø8

32

©

Rappel - tous les éléments tolérancés doivent respecter la limite de l'état virtuel : cylindre inscrit de forme parfaite et de ø8 ( = ø 8,1 - 0,1 ) lorsque chacun de ces cylindres est situé en position théoriquement exacte les uns par rapport aux autres.

V3.0 2001

1/4

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X-A-5) FORMATION 2

V3.0 2001

• La pièce réelle ne doit pas dépasser son état virtuel • Le calibre fonctionnel peut être librement placé dans la pièce, pour pénétrer dans les trous (car il n'y a pas de référence). Ce déplacement correspond aux degrés de liberté de la pièce réelle au moment de l'assemblage.

• Note : la spécification n'impose pas de maintenir le calibre en appui plan, sur la pièce. Pour imposer cette condition, il aurait fallu localiser les trous avec une référence sur le plan d'appui : ø0,1

M

A

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X

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X-A-5) FORMATION 2

V3.0 2001

Quel est l'intérêt de cette spécification au maximum de matière ? 32

ø8

1 er cas Ø 0,1

M

32

©

La pièce n'est pas en appui sur le calibre.

2 ème cas Ø 0,1 M A

La spécification introduit le plan A en référence principale, le calibre doit être plaqué sur la pièce.

La pièce est en appui sur le calibre.

3/4

© X

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V3.0 2001

X-A-5) FORMATION 2

Quel est l'écart de localisation admissible ? Pour le calcul, les trous réels sont modélisés par des cylindres de forme parfaite de diamètre D, placés autour de leur position théorique.

Etat quelconque


D

ø8,1 Position théorique de l'axe

ø 0,1 tolérance au M

t tolérance de localisation

ø8 Etat virtuel au maximum de matière

ø8,1

ø8

Cas limite : t=D-8

Ecart de localisation d'un trou Droite d'équation t=D-8

0,2

0,1

8

8,1

8,2

D = diamètre d'un trou

4/4



Application 21 :


V3.0 2001

1/3

Déterminer la cotation partielle de l'arbre et du volant pour permettre l'assemblage et le passage des 6 vis.

-0 -0,2

X

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ø8

©

Données : - Diamètre nominal du centreur : Ø 36 - Assemblage par 6 vis M8 sur un cercle de Ø 60. - Tolérance de localisation admise pour les trous taraudés : Ø 0,2 - Pour assurer une pression de contact satisfaisante sous la tête des vis, on limite le Ø maximal des trous à 9 Hypothèse : on suppose que le jeu dans le centreur est négligeable.




V3.0 2001

Application 21 --> démarche : 1) Déterminer la tolérance de localisation attribuée pour positionner les 6 trous taraudés.

9±0,2 B A

+0,02 +0

ø36

E

2) Ecrire la spécification de localisation des trous taraudés en zone projetée. -0 -0,02 E

X

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ø36

©

3) Déterminer le diamètre minimal des trous de passage de vis, s'ils sont parfaitement positionnés. 4) Ecrire la tolérance sur le diamètre des trous, en utilisant le principe du maximum de matière pour la localisation. 5) Ecrire la spécification de localisation des 6 trous.


2/3



Application 21 / réponses :

3) Le diamètre maximal des vis est 8. Avec un écart de localisation de 0,2 , le diamètre minimal de perçage est 8,2 (avec une tolérance 0 M des trous).

A

C

+0,02 E +0

D

E P

ø36 9,2

V3.0 2001

2) La zone projetée correspond à l'épaisseur du volant, soit 9,2

B

6x M8 Ø 0,2 P A C


1) La tolérance de localisation attribuée pour les 6 trous taraudés est Ø 0,2

9±0,2

-0 -0,02

X

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ø36

©

4) Ecrire la tolérance sur le diamètre des trous, en utilisant le principe du maximum de matière pour la localisation 5) Ecrire la spécification de localisation des 6 trous. +0,8

6x ø 8,2 +0 Ø0 M B D

3/3




8.1 Tolérance de localisation de quatre alésages par rapport à un alésage de référence a) Indication sur le dessin 32

4x ø8

+0,2 +0,1

ø0,1

16

M

A

M

16

X

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32

©

+0,2

A

ø10 0

E

b) Exigences fonctionnelles - tous les éléments tolérancés doivent respecter la limite de l'état virtuel :

V3.0 2001

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X-A-5) FORMATION 3

V3.0 2001

• La localisation de trous avec référence s'emploie lorsque l'ensemble de la pièce est centrée par la surface de référence. On emploie un maximum de matière sur la référence si le jeu autour de la surface de référence permet à la pièce de flotter pour permettre l'assemblage, en alignant les trous avec les éléments de fixation (vis ou goujons par exemple). • La dimension au maximum de matière des trous (surfaces tolérancées) est ø 8,1. L'état virtuel au maximum de matière des trous est un cylindre de diamètre 8 (généré par l'effet de la tolérance de localisation sur l'état au maximum de matière). La dimension au maximum de matière de la référence est ø10. L'état au maximum de matière de la référence est un cylindre de diamètre 10. L'état virtuel au maximum de matière est donc constitué par 4 cylindres de diamètre 8 parfaitement positionnés aux sommets d'un carré de 32 mm de coté avec un cylindre central de 10. La pièce réelle ne doit pas dépasser son état virtuel.

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Le calibre fonctionnel représente l'état virtuel 32

ø8

16

16

X

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ø10

32

©

- tous les éléments tolérancés doivent respecter la limite de l'état virtuel : cylindre inscrit de forme parfaite et de diamètre ø8 ( = ø 8,1 - 0,1 ) lorsque chacun de ces cylindres est situé en position théoriquement exacte les uns par rapport aux autres .... et aussi dans leurs positions théoriquement exactes par rapport à l'axe de référence quand la dimension d'assemblage de l'élément de référence A est à la dimension au maximum de matière de ø10.

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X-A-5) FORMATION 4

• La pièce réelle ne doit pas dépasser son état virtuel.

• Le calibre fonctionnel peut donc être librement placé dans la pièce, pour pénétrer dans les trous. Le jeu entre la surface de référence et le cylindre central du calibre autorise un flottement du calibre. Ce déplacement correspond aux degrés de liberté de la pièce réelle au moment de l'assemblage. • Note : la spécification n'impose pas de maintenir le calibre en appui plan, sur la pièce. Pour imposer cette condition, il aurait fallu localiser les trous avec une référence principale sur le plan d'appui : Ø 0,1

M

B AM

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X-A-5) FORMATION 4

Quel est l'intérêt de cette spécification avec une référence au maximum de matière ?

Si on utilise une référence sans maximum de matière, le carré de 32 qui fixe les positions théoriques des zones de tolérance est centré sur l'axe de la référence A. (le seul degré de liberté du calibre est une rotation autour de l'axe. Avec une référence au maximum de matière, le calibre peut librement flotter dans l'alésage A pour trouver la position la plus favorable pour l'assemblage.

Note : si la spécification introduit le plan B en référence principale, le calibre doit être plaqué sur la pièce.

Ø 0,1

M

BA

M

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X-B-1) FORMATION 1 Extrait de Norme ISO

3 Exigence du minimum de matière

L'exigence du minimum de matière autorise une augmentation de la tolérance géométrique indiquée lorsque l'élément concerné s'écarte de l'état au minimum de matière. Elle est indiquée sur les dessins par le symbole L .... .... elle spécifie, - lorsqu'elle est appliquée à un élément tolérancé, que l 'état virtuel au minimum de matière doit être entièrement contenu à l'intérieur de la matière de l'élément tolérancé réel, - lorsqu'elle est appliquée à la référence spécifiée, que la limite - lorsqu'elle est appliquée à la référence spécifiée, que la limite de forme parfaite à la dimension au minimum de matière peut varier à l'intérieur de la matière de l'élément de référence réel (sans excéder la surface de l'élément de référence réel). `

V3.0 2001

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X-B-1) FORMATION 1

• Cette exigence convient pour assurer des épaisseurs minimales de paroi, pour empêcher des ruptures et pour garantir la précision global d'un assemblage. • Elle permet de globaliser les défauts de formes, d'orientation de position et les écarts sur les dimensions pour définir les limites à ne pas dépasser. • La pièce réelle doit contenir son état virtuel au minimum de matière.

Etat virtuel au minimum de matière

Note : l'état virtuel au minimum de matière ne peut pas être matérialisé par un calibre réel à placer dans la matière.

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2 Définitions 2.1 état virtuel au minimum de matière : Limite de forme parfaite ayant la dimension virtuelle au minimum de matière.

2.2 dimension virtuelle au minimum de matière : Dimension due aux effets conjugués de la dimension au minimum de matière et de la tolérance géométrique suivie du symbole L

V3.0 2001

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MAXIMUM ET MINIMUM DE MATIERE - (ISO 2692: 1988) + 0,1 E Ø20 + 0

X-B-1) FORMATION 2

V3.0 2001

Ø 20,1 Ø 0,2 L C

Etat au minimum de matière C Ø 20,1 Ø 0,2 L C

0,2

Etat virtuel au minimum de matière

axe du Ø 20,1 zone de tolérance axe de la référence C

Ø 20,3

Ø 20,3

axe de la référence C

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L'exigence du minimum de matière...... spécifie, - lorsqu'elle est appliquée à un élément tolérancé, que l'état virtuel au minimum de matière doit être entièrement contenu à l'intérieur de la matière de l'élément tolérancé réel.

V3.0 2001

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Quel est l'intérêt de cette spécification au minimum de matière ?

+ 0,1 E

ø20+ 0

Pour illustrer cet apport, l'élément réel tolérancé est . modélisé par un cylindre de forme parfaite de diamètre D Etat au minimum de matière : Ø20,1 Ø0,2 Etat virtuel au minimum de matière

ø0,2 L

C

C

Etat quelconque :

ØD Øt Etat virtuel au minimum de matière

Ø20,3

V3.0 2001

X-B-2) FORMATION 1

-> cas limite : D + t = 20,3 ø20,3

Si le cylindre réel est plus petit que son état au minimum de matière ( D < 20,1 ), on peut admettre un écart de coaxialité t plus important que 0,2, tant que le cylindre réel reste à l'intérieur de l'état virtuel au minimum de matière admis. Note : Dans la suite, t désignera la tolérance admise (ou l'écart admis) en fonction des dimensions de la pièce et non la valeur limite définie dans le cadre de la spécification pour une pièce dans l'état au maximum de matière.

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V3.0 2001

X-B-2) FORMATION 1 + 0,1

Quel est le défaut de coaxialité admissible ?

ø20 + 0

E ø0,2 L

Le diagramme de tolérance dynamique représente la relation entre la dimension de l'élément et l'écart admissible par rapport à la position théorique. C

Si le cylindre réel est modélisé par un cylindre parfait de diamètre D respecter D + t≤ 20,3, t étant l'écart de coaxialité admis. t = Ecart de coaxialité 0,3

, on doit

Zone admissible

0,2

Droite d'équation D + t = 20,3 mm 0,1

t

0


20,2 20,3 D 20,1 Pour qu'une pièce de diamètre D et d'écart de coaxialité t soit acceptable , il faut que le point (D,t ) soit à l 'intérieur de la zone hachurée. 20

C

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V3.0 2001

X-B-2) FORMATION 1

Quel est le domaine d'emploi de cette spécification au minimum de matière ?

Cas 1 :

La spécification au minimum de matière permet de garantir une épaisseur minimale de la paroi , quels que soient le diamètre et les écarts de forme, d'orientation et de position de la surface tolérancée, car la surface réelle ne doit pas dépasser l'état virtuel au minimum de matière.

Etat au minimum de matière

Etat quelconque

Ø20,1

ØD Øt

Ø0,2

e Etat virtuel au minimum de matière Ø20,3

Epaisseur minimale de la paroi

e Etat virtuel au minimum de matière Ø20,3

Epaisseur minimale de la paroi

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Cas 2 :

X-B-2) FORMATION 1

V3.0 2001

La spécification au minimum de matière permet de garantir un écart de position maximal dans un assemblage , quels que soient le diamètre et les écarts de forme, d'orientation et de position de la surface tolérancée, car la surface réelle qui assure le guidage ne doit pas dépasser l'état virtuel au minimum de matière. Si on assemble la pièce précédente avec un arbre, on obtient une excentration :

Résultat e = excentration

Modélisation de l'assemblage e = excentration d maximale Etat virtue au minimum l de matière

D

Axe de la référence C L'excentration e sera maximale si : - d et D sont au minimum de matière - la coaxialité atteind la valeur limite de 0,2.

e maxi = 1/2 ( D maxi - d mini + 0,2 )

L'exigence au minimum de matière sur l'alésage garantit que la surface d'appui reste toujours à l'intérieur de l'état virtuel au minimum de matière. La relation ci-dessus sera donc toujours respectée.

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Annexe A ( Informative ) Illustration de l'exigence au minimum de matière 0

ø 51 -1

A

+1

ø 39 0

ø0

L

A

L

V3.0 2001

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X-B-2) FORMATION 2

On étudie la pièce dans le cas limite au minimum de matière : Limites de forme parfaite au minimum de matière ø 50 ø 40 Etat au minimum de matière

Défaut de coaxialité ø 0

Epaisseur minimale de paroi = 5

Le défaut de coaxialité étant nul, la figure représente l'état virtuel au minimum de matière de cette pièce. L'état virtuel doit toujours être contenu dans la pièce réelle. L'épaisseur minimale de la paroi est donc garantie.

V3.0 2001

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X-C-1) FORMATION 1

Synthèse sur le maximum de matière :

Objectifs;

- réduire les coûts de production - optimiser les tolérances de fabrication, tout en conservant la fonctionnalité.

Définition : au maximum de matière :

Arbre Alésage

--> -->

Ø maximal. Ø minimal.

Etat virtuel au maximum de matière : • Limite, de forme parfaite, générée par la combinaison de la dimension au maximum de matière et de la tolérance géométrique. • L'état virtuel est toujours positionné à la position théorique . Calcul de l'état virtuel au maximum de matière Exemple d'un arbre Ø 20 ± 0,15 Ø 0,1 M A Ø de l'état virtuel au maximum de matière = Ø maxi + tolérance géométrique = 20,15 + 0,1 = 20,25 Exemple d'un alésage Ø 15 ± 0 ,1 Ø 0,2 M A Ø de l'état virtuel au maximum de matière = Ø mini - tolérance géométrique = 14,9 - 0,2 = 14,7

V3.0 2001

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X-D) RECOMMANDATION

Recommandations : La norme ISO 2692-1988 (exigence du maximum de matière) est à utiliser avec beaucoup de précautions. Pour les études : • Le domaine le plus largement couvert concerne les assemblages statiques pour lesquels un calcul de cotes approprié suffit à démontrer la fonctionnalité et les conditions d'assemblage. • Le principe du maximum de matière ne doit généralement pas être utilisée pour des applications telles que les liaisons cinématiques: engrenages, taraudage, ajustement avec serrage, ... pour lesquels il peut y avoir un risque fonctionnel (bruyance, usure, rupture précoce,...) en augmentant la tolérance géométrique. Le cas échéant, la spécification au maximum de matière doit être . péalablement validée aux limites

V3.0 2001

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V3.0 2001

X-D) RECOMMANDATION

2/3

Recommandations (suite) :

Assemblage statique Utilisation recommandée Sur l'élément tolérancé : t M

Assemblage dynamique

!

Utiliser seulement dans certains cas particuliers *

Sur la référence : AM

t M AM

Utilisation recommandée Utiliser seulement dans certains cas particuliers *

Maximum de matière M

Minimum de matière L

Utilisation recommandée Utiliser seulement dans certains cas particuliers * * Contacter votre correspondant Processus de caractérisation.

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X-D) RECOMMANDATION

V3.0 2001

Pour les méthodes : • Utiliser au mieux la zone de tolérance élargie en s'assurant que le contrôle et l'exploitation seront strictement conformes à la norme. géométrie

dimension

• L'analyse statistique ne s'applique pas à l'aire de tolérance spécifiée

Attention : l'élément réel doit toujours satisfaire aux DEUX conditions : Respecter les dimensions

ET

Respecter les limites de l'état virtuel

3/3

CHAPITRE XI CORRIGES DES EXERCICES

FORMATION AUX NORMES ISO DE TOLERANCEMENT - VERSION 3.0 FORMATION AUX NORMES ISO DE TOLERANCEMENT - VERSION 3.0 FORMATION AUX NORMES ISO DE TOLERANCEMENT - VERSION 3.0 FORMATION AUX NORMES ISO DE TOLERANCEMENT - VERSION 3.0

III-C) FORMATION 1

9,9 10,1 10,1

III-D) APPLICATION 1


58,0 62,0


78,0 82,0

2,0

3. Contrôle de la planéité

III-D) APPLICATION 1


E


82,0

62,0

E


0,1

0,1

10,0 0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1

0,1


0,1

0,1



0,1

IV-C-3-1) APPLICATION 3 / gabarits

0,1

0,1

0,1



0,1

0,1

0,1

10,1

9,9



10,1


IV-C-3-3) APPLICATION 7 / gabarits Cas 1

Zone de tolérance

0,2

60°

Surface de référence spécifiée A

61,5°

Cas 2

60,5°

59,5°

58,5°

V-B-2) APPLICATION 11 / gabarits

t /2

t /2

Ot 1

VI-C-1)FORMATION 1

Référence locale associée à «A»

0,1

20

0,2

Zone de tolérance

Référence spécifiée «A» Elément de référence A

VI-C-1)FORMATION 1

Référence locale associée à «B» Référence spécifiée «B»

0.2 0.1


30

Zone de tolérance

VI-C-1) APPLICATION 12 / gabarits

0,1

60°

VI-C-2-1)FORMATION 1

Références locales (droites)

0,1 0,05

10

10

Zones de tolérance

10

10

10


4 zones de tolérance Ø 0,1

Les axes des alésages sont réputés alignés.

30

10

10



60 °

20

0,2

0,4

20

60°

20 ° 60

VI-C-3-4) FORMATION 2 :

Pièce réelle


Création de la référence A (Cas 1 et 2 )


Recherche des plus gros cylindres inscrits dans le réel ( Cas 2 )

ø 50


Déduction des zones de tolérance ( Cas 2 )

Zones de tolérance 4x0,2

Ø 20

ø 50


Dessin d'ensemble (Cas 2 )


Ø 20

ø 50


Déduction des zones de tolérance ( Cas 1 )


Ø 20


ø 50

90 °

VI-C-3-4) APPLICATION 17 / gabarits

60

45°

0

Ø

Ø12



0,15 0,3

30

30

30

0,05

0,1

28


VII-A-2)FORMATION 1

VII-A-3)FORMATION 1

Ø 30

0,30

35°

° 90 45

0,15

VII-A-3)FORMATION 1

35°

0,30

0,15

VII-A-4)FORMATION 1

VII-A-4)FORMATION 1

VII-B-1)FORMATION 1

0,05 5 0,02

35° 35° 0,15 0,30

VII-B-1)FORMATION 1

0,30

0 ,0 5

35°

0,15

VII-B-1)FORMATION 2

VII-B-1)FORMATION 2

VII-B-1)FORMATION 3

VII-B-1)FORMATION 3

0,15 0,30

35° 0,05

X-B-2) FORMATION 2 / Gabarits

1

DIRECTION DE LA MECANIQUE Formation aux normes ISO de dessin technique RENAULT

DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞ I - Introduction : UTILISER LES NORMES ISO, UNE SOURCE DE PROGRES POUR L’ENTREPRISE

☞ Sommaire ³ A ) PRESENTATION » 1 . Objectif » 2 . Constats » 3 . Processus de caractérisation ³ B ) SYNTHESE » 4 . Recommendations » 5 . Conclusion

2

1 - OBJECTIF : la Qualité Totale RENAULT

DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

AMELIORER la FONCTIONNALITE

PRIMAUTE des CLIENTS VALORISER le METIER

IMPLICATION des PERSONNELS

PROGRES CONTINU

EFFICIENCE ECONOMIQUE OPTIMISER les TOLERANCES

MAITRISE DES PROCESS

DOMINER le LANGAGE

3

2 - CONSTATS RENAULT

DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞ OBLIGATION DE LANGAGE INTERNATIONAL ³ SITES RENAULT REPARTIS DANS LE MONDE ³ DEVELOPPEMENT DE COLABORATIONS ³ ACHAT DE COMPOSANTS

A

+1 - 0

B 1

4


DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞ OPTIMISATION DES TOLERANCES GEOMETRIQUES ET DIMENSIONELLES ☞DES NORMES INTERNES RESTRICTIVES ³ CHAINES DE COTES AVEC UN NOMBRE DE MAILLONS NON MINIMAL

³ UNIFORMISATION DU TRAITEMENT INDUSTRIEL DES CARACTERISTIQUES

5


DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞ QUALITE DE LA DEFINITION ³ INTERPRETABILITE DE NOS JEUX D’ECRITURES ³ AMBIGUÏTE DE LA PRATIQUE

A

øt A

B

B

øt B

? A

B

6

2 - CONSTATS : conséquences RENAULT

DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

1 000

100 1

!

7

3 - PROCESUS DE CARACTERISATION RENAULT

DQ-DM

E X P E R I E N C E

C. CARUEL Nov. 1995

■PLAN

ANALYSE FONCIONNELLE

CHAINES DE COTES

METHODES OUTIL

DESSIN DE DEFINITION

METHODE NORMES ISO HCP

VALIDATION

ASSURANCE QUALITE

CONDITIONS FONCTIONNELLES

COTES et I.T.

LE JUSTE NECESSAIRE LANGAGE UNIVOQUE

CONFIANCE

8

3.1 - PROCESUS DE CARACTERISATION 1ere étape : NORMES ISO de dessin RENAULT

DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

normes Renault

normes ISO

NORMES RENAULT 01 00 501 01 00 502 01 .......

NORMES ISO 10 NORMES RETENUES POUR RENAULT

9

PRIMAUTE DES CLIENTS et NORMES ISO de dessin

3 -2 RENAULT

DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞CLIENT AUTOMOBILISTE : QUALITE et FIABILITE DEFINITION PLUS FONCTIONNELLE DU PRODUIT

RELATIONS CLIENT-FOURNISSEUR: LANGAGE UNIVOQUE

USPRAVNO

RECHTWINKLIGKEITSTOLERANZ

PERPENDICULARITE PERPENDICULARIDAD

DIKLIK

PERPENDICULARITY

RÄTVINKLIGHET

10

MAITRISE DES PROCESS et NORMES ISO de dessin

3 -3 RENAULT

DQ-DM

☞

C. CARUEL Nov. 1995

ESCRIRE, LIRE, COMPRENDRE ...... POUR DOMINER

Ø 0,05

M

B

A

C

FABRICATION

ETUDES ACHATS

MESURE

LANGAGE DOMINE

......

FOURNISSEURS METHODES

QUALITE

11

EFFICIENCE ECONOMIQUE et NORMES ISO de dessin

3 -4 RENAULT

DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞OPTIMISATION DES TOLERANCES ³ INDEPENDENCE, ENVELOPPE, LOCALISATION,

P

M

F

L

☞QUALITE DE LA DEFINITION

A

A

A B C

......

12

3 -5 RENAULT

IMPLICATION DES PERSONNELS et NORMES ISO de dessin

DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞APPRENDRE ³ FORMER : DESSINATEUR, PREPARATEUR, FABRICANT, CONTROLEUR, CLIENT, FOURNISSEUR, EXPERT QUALITE, ..........

t

A

1+1=3

13

DIRECTION DE LA MECANIQUE Formation aux normes ISO de dessin RENAULT

DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞ I - Introduction : UTILISER LES NORMES ISO, UNE FONTAINE DE PROGRES POUR L’ENTREPRISE

☞ Sommaire ³ A ) PRESENTATION » 1 . Objectif » 2 . Constats » 3 . Processus de caractérisation ³ B ) SYNTHESE » 4 . Recommendations » 5 . Conclusion

14

RECOMMENDATIONS RENAULT

DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞Principe de tolérencement de base (ISO 8015- 1985) exigence de l’ENVELOPPE: A UTILISER

mesure

usinage

Tolerance dimensionnelle SEULE : UTILISATION DECONSEILLEE

di di

15


DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞ Tolérances de localisation (ISO 5458 - 1998) 0,1

A

0,1

Référence "A"

A A UTILISER LARGEMENT

16

RECOMMENDATIONS DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞Tolérances geométriques ( ISO 1101- 1983) : A UTILISER NORMA RENAULT 01 00 501

ISO 1101 - 1983

! NOUVEAU ! zone commune

t

t

ISO

0 ±

RENAULT

17


DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞References et systemes de references (ISO 5459 -1981) A UTILISER

A

A-B A B

B A

t A B

A B C

18


DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞tolérancement des cônes (ISO 3040 -1990)

70° ± 1°

70°

t A EVITER

RECOMMENDE

19


DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞Zone de tolerance projetée ( ISO 10 578 - 1992) ³ A UTILISER

Zone de tolerance

P

?

P

20


DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞Cotation des pièces non rígides (ISO 10 579 -1993) ³ A UTILISER AVEC PRECAUTION

0,025 0,3

F

CONDITIONS DE COTATION :

21


DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞Principe du MAXIMUM MATIERE (ISO 2692 - 1988) : ³A UTILISER AVEC PRECAUTION AVANTAGES ³OPTIMISATION des TOLERANCES ³CHOIX d’un PROCESS PRECAUTIONS ³ASSEMBLAGE STATIQUE ³CAPABILITE MSP

D

1. ère actuelle G E O M E T R I A

G E O M E T R I A

D

2. maximum matière

D

3. choix d’un process

G E O M E T R I A

D

4. tol. de fabrication

22

IMPLICATION des PERSONNELS et NORMES ISO de dessin RENAULT

DQ-DM

C. CARUEL Nov. 1995

☞APPRENDRE ³ FORMER : DESSINATEUR, PREPARATEUR, FABRICANT, CONTROLEUR, CLIENT, FOURNISSEUR, EXPERT QUALITE, ..........

☞APPLIQUER ³ ASSISTER

☞SE L’APPROPRIER ³ RENCONTRER LE SUCCES

23

UTILISER LES NORMES ISO, UNE SOURCE DE PROGRES POUR L’ENTREPRISE RENAULT

DQ - DM

C. CARUEL Nov. 1995

L’AUTOMOBILE EVOLUE ... LE DESSIN, AUSSI, EVOLUE.

CONSTRUISONS ENSEMBLE LE FUTUR DE RENAULT

Formation Aux Normes ISO de Tolérancement V3[1] - Copy

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