COTATION. G.P.S. ( Spécification Géométrique des Produits)

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1 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 : L exigence de l enveloppe : Relation entre la taille et la forme E 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.

2 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 est composée de d'une valeur nominale V N =30 mm d'un écart supérieur E S =0mm et d'un écart inférieur E i =-0.05mm. On définira un intervalle de tolérance (IT) comme étant égal à: IT = E S E i

3 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 : 20mm Écart supérieur : - 7 µm Écart inférieur : - 16 µm IT : 9 µm 20 H6 valeur nominale : 20mm Écart supérieur : 13 µm Écart inférieur : 0 µm IT : 13 µm 20 H6/g5 Jeu maxi. : 13 - (-16) = 29 µm Jeu mini. : 0 - (-7) = 7 µm IT : 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

4 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 l'élément tolérancé est l'ensemble de génératrices du cylindre Signification: Signification: DÉFINITIONS ET VOCABULAIRE:

5 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

6 LES RÉFÉRENCES Droite Les références simples 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.

7 Les références communes Plan 0.1 A-B Référence spécifiée 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 A B Référence spécifiée 0.1 A-B l'élément de référence est constitué de deux surfaces nominalement cylindriques La référence théorique associée est une droite A-B axe commun des cylindres tangents du coté libre de matière aux deux surfaces nominalement cylindriques minimisant le défaut de forme. Droite A B Référence spécifiée A-B l'élément de référence est constitué de deux lignes nominalement circulaires 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.

8 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

9 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

10 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

11 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 PERPENDICULARITE Plan-plan l'élément tolérancé (axe réel du cylindre) doit être compris entre deux plans parallèles au plan A distants de 0,2mm l'élément tolérancé (surface nominalement plane) doit être compris entre deux plans parallèles distants de 0,3mm et perpendiculaires au plan A

12 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

13 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

14 TOLÉRANCE DE BATTEMENT BATTEMENT SIMPLE RADIAL BATTEMENT SIMPLE AXIAL BATTEMENT TOTAL RADIAL BATTEMENT TOTAL AXIAL

15 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 e M A 0,02 A État virtuel 59,94 59,96 0,05 ICI: Diamètre état virtuel = Dmax + t 59,91 Lorsque le diamètre de l'arbre est à son minimum, alors on peut augmenter la valeur de la tolérance géométrique

16 Diagramme de tolérance dynamique 0,05 t État virtuel Pièces bonnes avec M Le diagramme de tolérance dynamique montre la relation entre le diamètre réel de l élément et la valeur de l écart de la tolérance 0,02 Pièces bonnes sans M 59,91 59,94 d Cas d'un ALÉSAGE 60 H M A 59,97 0,03 État virtuel A 60 59,97 0,076 0,076 t État virtuel Pièces bonnes avec M 0,03 Pièces bonnes sans M 60, ,46 d 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.

17 Exemple 1: M A M A Déterminez le défaut de coaxialité maximal admissible. 40 f7 16 f7 Exemple 2: 8 D7 0,2 M A B B A 45 Déterminez le gabarit de contrôle de cette tolérance géométrique et le défaut de coaxialité maximal admissible. 8 D7 0,2 M A B M 10±0.05 B Déterminez le nouveau défaut de coaxialité maximal admissible. A 45