COTATION

COTATION
G.P.S. ( Spécification Géométrique des Produits)
La spécification géométrique des produits, symbolisée GPS, consiste à définir, au travers
d ’un dessin de définition :
• La forme, les dimensions et les caractéristiques de surface d ’une pièce qui en assure
un fonctionnement optimal,
Définition du nominal : Dimensionnement + états de surface
• ainsi que les dispersion autour de cet optimal pour laquelle la fonction est toujours
satisfaite.
Définition des tolérances : Tolérancement
LE PRINCIPE D’INDÉPENDANCE
Norme :
ISO 8015:1985, «Principe de tolérancement de base»
Chaque exigence dimensionnelle ou géométrique spécifiée sur un dessin doit être
respectée en elle-même (indépendamment), sauf si une relation particulière est spécifiée.
Les relations particulières sont :
E
•
L’exigence de l ’enveloppe : Relation entre la taille et la forme
•
L’exigence du maximum de matière : relation entre la taille, la forme et la position. M
Une tolérance linéaire limite
uniquement les dimensions
locales réelles (mesure entre
deux points) d ’un élément
mais pas ses écarts de
forme.
Un élément consiste en une
surface cylindrique ou en
deux surfaces planes
parallèles.
EXIGENCE D’ENVELOPPE:
Une exigence d’enveloppe peut être ajoutée à la suite d’une tolérance linéaire :
Elle signifie, qu’en plus des conditions sur les dimensions locales réelles, la surface ne
doit pas dépasser une enveloppe de forme parfaite à la dimension au maximum de
matière de l ’élément :
TOLÉRANCEMENT DIMENSIONNEL
Une tolérance dimensionnelle est utilisée pour coter une
« taille » c'est à dire le diamètre d'un cylindre (ou d'une
sphère) ou la distance entre deux plans en vis à vis.
0
La cote ∅ 30 −0.05
est composée de d'une valeur nominale
VN=30 mm d'un écart supérieur E S=0mm et d'un écart
inférieur Ei=-0.05mm.
On définira un intervalle de tolérance (IT) comme étant égal
à:
IT = ES – Ei
Système ISO de tolérances et d ’ajustements
Norme: ISO 286 -1:1988, Système ISO de tolérances et d’ajustements
La norme ISO/AFNOR définit des ajustements normalisés
pour les arbres et les alésages.
Ils sont composés par une valeur nominale et un intervalle de
tolérance.
L'intervalle de tolérance est constitué d'une lettre en
minuscule pour les arbres et une lettre en majuscule pour les
alésages.
Le chiffre correspond à la valeur de la tolérance en
micromètre.
Exemple:
20 g5
valeur nominale :
Écart supérieur :
Écart inférieur :
IT :
20mm
- 7 µm
- 16 µm
9 µm
20 H6
valeur nominale :
Écart supérieur :
Écart inférieur :
IT :
20mm
13 µm
0 µm
13 µm
20 H6/g5
Jeu maxi. :
Jeu mini. :
IT :
13 - (-16) = 29 µm
0 - (-7) = 7 µm
22 µm
On parle d'un ajustement glissant juste.
TOLÉRANCEMENT GÉOMÉTRIQUE ISO 1101
Une tolérance géométrique est composées de cases indiquant:
•
l'élément tolérancé
•
le type de tolérance géométrique
•
la zone de tolérance
•
la référence
L'élément tolérancé est pointé par le flèche issue de la cotation. Il représente très
exactement l'élément qui désire être contrôlé .
l'élément tolérancé est l'axe réel du cylindre
Signification:
DÉFINITIONS ET VOCABULAIRE:
l'élément tolérancé est l'ensemble de
génératrices du cylindre
Signification:
DEFINITION D'UN AXE EXTRAIT D'UN CYLINDRE ( OU AXE REEL)
Associer un cylindre (cône) à la surface extraite
(critère des moindres carrés)
Extraire des lignes de la surface réelle suivant
plusieurs plans de coupe perpendiculaires à l’axe
associé.
Associer un cercle à chaque ligne extraite.
L ’ensemble des centres de ses cercles donne l’axe
extrait.
DEFINITION D'UNE SURFACE MEDIANE EXTRAITE
Associer 2 plans parallèles aux surfaces extraites (critère
des moindres carrés, distance entre les plans variable)
Mesurer la distance entre deux points appartenant aux
surfaces opposées suivant une droite perpendiculaire aux
plans associés
Ensemble des points milieux de paires de points
appartenant aux surfaces opposées suivant des droites
perpendiculaires au plan médian associé
LES RÉFÉRENCES
Les références simples
Droite
l'élément de référence est une surface
nominalement cylindrique
La référence théorique associée est une
droite A, axe du cylindre tangent du coté libre
de matière minimisant le défaut de forme.
Plan
l'élément de référence est une surface
nominalement plane
La référence théorique associée est un plan
A tangent du coté libre de matière minimisant
le défaut de forme.
Plan médian
l'élément de référence est constitué de
deux surfaces nominalement planes
La référence théorique associée est un plan
A médian à deux plans tangents du coté libre
de matière minimisants le défaut de forme.
Les références communes
Plan
Référence spécifiée
0.1 A-B
A
B
l'élément de référence est constitué de
deux surfaces nominalement planes
La référence théorique associée est un plan
A-B tangent aux deux surfaces planes du coté
libre de matière minimisant le défaut de forme.
Droite
Référence spécifiée
B
A
∅0.1 A-B
l'élément de référence est constitué de La référence théorique associée est une droite
deux surfaces nominalement cylindriques A-B axe commun des cylindres tangents du
coté libre de matière aux deux surfaces
nominalement cylindriques minimisant le
défaut de forme.
Droite
A
Référence spécifiée
B
10
15
∅0.1 A-B
l'élément de référence est constitué de
deux lignes nominalement circulaires
10
15
La référence théorique associée est une droite
A-B passant par les centres des cercles
tangents du coté libre de matière minimisant
le défaut de forme.
Les systèmes de référence
Lorsqu’un système de références spécifiées est établi par deux éléments ou plus, c’est à
dire par des références spécifiées multiples, leurs lettres de référence sont indiquées
dans la troisième case et les case suivantes du cadre de tolérance, en respectant l’ordre
des références spécifiées.
Les éléments de références sont trois surfaces nominalement planes
La référence théorique associée est un système de référence constitué:
•
d'un plan A tangent à la surface A du coté libre de matière minimisant le défaut de
forme
•
d'un plan B perpendiculaire au plan A tangent à la surface B du coté libre de matière
minimisant le défaut de forme
•
d'un plan C perpendiculaire au plan A et au plan B tangent à la surface C du coté
libre de matière
TOLÉRANCES DE FORME:
Pour mesurer le défaut de forme, l’orientation et la position de la zone de tolérance de
forme sont telles qu’elles minimisent le défaut.
RECTITUDE
Chaque ligne nominalement droite mesurée dans un plan de section i doit être comprise
entre deux segments parallèles distants de 0,1 mm
PLANEITE
Chaque surface nominalement plane doit être comprise entre deux plans parallèles
distants de 0,2 mm
CIRCULARITE
Chaque ligne nominalement circulaire mesurée dans les plans de sections i doit être
comprise entre deux cercles concentriques dont la différence de rayon est de 0,05 mm
CYLINDRICITE
Chaque surface nominalement cylindrique doit être comprise entre deux cylindres
coaxiaux de différence de rayon de 0,1 mm
TOLÉRANCE D'ORIENTATION
Chaque tolérance d’orientation doit se rapporter à
un élément de référence.
Une tolérance d’orientation limite le défaut
d’orientation mais aussi celui de forme
PARALLÉLISME
l'élément tolérancé (surface nominalement plane)
doit être compris entre deux plans parallèles au plan
A distants de 0,3mm
l'élément tolérancé (axe réel du cylindre) doit être
compris entre deux plans parallèles au plan A
distants de 0,2mm
PERPENDICULARITE
Plan-plan
l'élément tolérancé (surface nominalement plane)
doit être compris entre deux plans parallèles
distants de 0,3mm et perpendiculaires au plan A
Axe-plan
l'élément tolérancé (axe réel du cylindre) doit être
compris dans un cylindre de diamètre 0,3mm
perpendiculaire au plan A
INCLINAISON
l'élément tolérancé (surface nominalement plane)
doit être compris entre deux plans parallèles distants
de 0,5mm et inclinés de 60° par rapport à la droite A
TOLÉRANCE DE POSITION
Une tolérance de position limite le défaut de positionnement de l’élément tolérancé mais
aussi les défauts d’orientation et de forme.
Chacune de ces tolérances doit se rapporter à une référence au moins.
SYMETRIE
l'élément tolérancé (surface médiane réelle) doit être
compris entre deux plans parallèles distants de
0,2mm dont le plan médian est confondu avec le
plan de référence spécifiée A
COAXIALITE
l'élément tolérancé (axe de la surface nominalement
cylindrique) doit être compris dans un cylindre de
diamètre 0,1mm ayant pour axe la référence spécifiée A
LOCALISATION
l'élément tolérancé (axe de la surface
nominalement cylindrique) doit être compris dans
un cylindre de diamètre 0,2 mm dont l'axe est
positionné à 20 mm du plan A et à 30 mm du plan
B, plans construits suivant un système de
référence A|B
TOLÉRANCE DE BATTEMENT
BATTEMENT SIMPLE RADIAL
BATTEMENT SIMPLE AXIAL
BATTEMENT TOTAL RADIAL
BATTEMENT TOTAL AXIAL
EXIGENCE DU MAXIMUM DE MATIÈRE
Définition
L'exigence au maximum de matière a pour but l'assemblage de deux éléments.
La tolérance géométrique et la tolérance dimensionnelle sont alors liées pour avoir un
maximum de pièce bonne. On ne se situe plus dans le principe de l'indépendance .
Le symbole M signifie que la valeur indiquée pour la tolérance géométrique doit être
respectée quand l'élément est dans son état maximal de matière mais qu'elle peut être
dépassée d'une certaine valeur en fonction de l'état réel de cet élément.
59,96
60 e7
0,02
∅0.02 M A
A
État virtuel
59,94
59,96
0,05
ICI:
Diamètre état virtuel = Dmax + t
Lorsque le diamètre de l'arbre est à son
minimum, alors on peut augmenter la valeur
de la tolérance géométrique
59,91
Diagramme de tolérance dynamique
t
État virtuel
0,05
Le diagramme de tolérance dynamique
montre la relation entre le diamètre réel de
l’élément et la valeur de l’écart de la
tolérance
Pièces bonnes
avec M
Pièces bonnes
sans M
0,02
d
59,91
59,94
Cas d'un ALÉSAGE
60 H8
59,97
∅0.03 M A
État virtuel
0,03
A
60
59,97
0,076
t
État virtuel
0,076
Pièces bonnes
avec M
Pièces bonnes
sans M
0,03
d
60,046
60
60,46
Diamètre état virtuel = Dmin - t
Lorsque le diamètre de l'alésage est à son maximum, alors on peut augmenter la valeur
de la tolérance géométrique.
Exemple 1:
∅0.015 M A M
Déterminez le défaut de
coaxialité maximal admissible.
40 f7
16 f7
A
Exemple 2:
8 D7
∅0,2 M
A
B
B
Déterminez le gabarit de contrôle
de cette tolérance géométrique et
le défaut de coaxialité maximal
admissible.
45
A
8 D7
∅0,2 M
A B M
10±0.05
B
Déterminez le nouveau défaut de
coaxialité maximal admissible.
A
45