CONCEPTION MECANIQUE GMP1 Semestre 2 Module M2101 Année Cours de cotation fonctionnelle

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1 CONCPTION MCNIQU GMP1 Semestre 2 Module M2101 nnée Cours de cotation fonctionnelle Ø6,02±0,02 0,2 2 C 0,05 6,02±0,02 R 3,01 0,5 10 C Ø20,02±0,02 Ø0,04 C

2 DSSIN D DFINITION FONCTIONNL Norme NF : un dessin de définition du produit définit complètement et sans ambiguïté, les exigences auxquelles doit satisfaire le produit dans l'état de finition prescrit. Ce dessin fait partie des documents qui font foi entre les parties contractantes. Ø6,02±0,02 0 M sur toutes les surfaces non tolérancées 2 C CONTRT => unicité de la lecture 0,05 6,02±0,02 R 3,01 0,5 => un langage + le modèle de calcul + des outils d'analyse 10 C Ø20,02±0,02 Ø0,04 L C L

3 MTHOD N 5 TPS 0 - Dessin d ensemble 1 - nalyse des liaisons (intentions du concepteur) hélice- arbre liaison complète références hélice références arbre 2 - Cotation des surfaces de contact 18k7 primaire Centrage long avec jeu cylindre cylindre D secondaire ppui plan plan plan 0,1 D D 3 - Définition des conditions fonctionnelles vilebrequin Jc Xmini embout 4 - Chaînes de cotes C1 C2 C1 C2 Jc 5 - Cotation des pièces hélice Jc = C2 Xmini = C2mini C1 C1maxi et IT Jc = IT C2 + IT C1 0,1 D 20 D 0,4 D

4 PLN tude de l ssemblage des pièces nalyse de la mise en position des pièces Cotation des liaisons entre les pièces Conditions fonctionnelles Cotation des pièces

5 PRPONDRNC DS SURFCS La surface primaire est celle qui bloque le plus de degrés de liberté en rotation Le serrage ou les efforts extérieurs imposent le contact primaire plan sur plan (a) Lardon C Plan supposé de contact (b) D F Plan supposé de contact Lardon C D mbase mbase F Liaison plan/ plan Plan primaire : il oriente la pièce selon 2 degrés de liberté en rotation Plan secondaire : il oriente la pièce selon 1 degré de liberté en rotation

6 Référence primaire secondaire 0,05 position théorique de l'axe du trou 20 Référence secondaire 20 Référence primaire Plan supposé de contact SYSTM D RFRNCS cas a 6

7 Référence primaire secondaire 0,05 position théorique du trou 20 Référence primaire 20 Référence secondaire P lan supposé de contact SYSTM D RFRNCS cas b 7

8 PRPONDRNC DS SURFCS Liaison plan/cylindre Liaison cylindre/plan mbase Chapeau rbre mbas e Primaire Secondaire D L D D Si L/D ] 0,8 ; 1,2 [, le montage est incertain. Le cylindre est généralement primaire s'il est serré dans l'alésage.

9 xemple: CNTRUR nalyse de la liaison embout/corps 9

10 Schéma de la jonction Mise en position mbout (e) C MIP embout corps liaison complète références embout références corps D F secondaire primaire tertiaire 4 trous face à 4 taraudages MP : 4 vis Corps (c) 10

11 TLU D MIS N POSITION MIP embout corps liaison complète références embout références corps primaire appui plan Plan Plan D mbout xemple: Liaison de l embout sur le corps secondaire centrage court Φ20H7h7 Cylindre Cylindre tertiaire 4 trous face à 4 taraudages MP : 4 vis Chaque surface primaire, secondaire et tertiaire doivent supprimer des degrés de libertés différents. On ne peut pas avoir une surface de contact qui n'enlève aucun degré de liberté. Corps

12 CONSTRUCTION DS SYSTMS D RFRNCS Système de références de l embout Système de références du corps ttention,: la référence est aligné avec la cote de diamètre (idem pour ).

13 Schéma de la jonction XMPL D'RRURS 3 anomalies : rreur 1fg Flasque gauche (fg) y rbre (a) x Flasque droit (fd) 1fd 1- La surface prépondérante ne bloque aucun degré de liberté en rotation 1a 3a 2a 2- Que bloque la surface secondaire? 3- il n'y a pas de raison pour choisir un côté plutôt que l'autre en primaire.. => il faut grouper les deux paliers en zone commune 3fg rbre - bâti liaison pivot Références arbre références bâti primaire Centrage court Cylindre (1a) Cylindre D (1fg) secondaire Centrage court Cylindre (2a) Cylindre (1fd) tertiaire ppui plan Plan C (3a) Plan F (3fg)

14 SSOCITION D SURFCS Plusieurs surfaces peuvent être associées pour assurer une liaison 1fg Flasque gauche (fg) rbre (a) Flasque droit (fd) 1fd xemple: LIISON VC DS ROULMNTS 1a 3a 2a 3fg rbre - bâti liaison pivot références arbre primaire Centrage long Cylindres coaxiaux références bâti Cylindres coaxiaux D y x Supprime Ty, Tz, Ry, Rz secondaire ppui plan Plan (3a) Plan (3fg) Supprime Tx reste Rx = degré de mobilité de la liaison pivot

15 PLN tude de l ssemblage des pièces nalyse de la mise en position des pièces Cotation des liaisons entre les pièces Conditions fonctionnelles Cotation des pièces

16 a1±t0,02 a1±0,05 a1±0,05 a1±0,02 a1±0,05 COTTION TYP DS NTITS de RFRNC ntité primaire ntité secondaire ntité tertiaire Plan 0,02 0,05 0,05 C 0,05 0,05 (2) (2) Plans coplanaires 0,05 CZ 0,05 CZ 0,02 CZ 0,05 CZ 0,05 CZ C (2) (2) Cylindre 0,1 0,1 a1±t0,05 0,2 0,2 (2) (2) C Cylindres coaxiaux 0,1 CZ 0,2 CZ 0,05 CZ 0,1 CZ 0,2 CZ (2) C (2) a2±0,02 a2±0,05 a2±0,05

17 P x COTTION TYP DS NTITS de RFRNC ntité primaire ntité secondaire ntité tertiaire Plans parallèles symétriques a1±0,02 a1±0,05 0,1 0,1 C a1±0,05 0,1 0,1 (2) (2) Groupe de Plans parallèles symétriques 4x a1±0,02 0,1 4x a1±0,05 0,1 4x a1±0,05 0,1 Cylindres parallèles 2x a1±0,3 0,05 2x a1±0,3 0,1 2x a1±0,3 0, Groupe Taraudages 2x Md 2x Md 2x Md avec vis 0,3 P 0,3 P 0,3 P P x P x 50 C C

18 COTTION TYP DS NTITS de RFRNC Sphère a1±0,02 a1±0,04 a1±0,04 S 0,05 S 0,05 C Filetage Md x p Md x p 0,5 Md x p 0,5 0,5 0,5 (2) (2) C Cône 20 Surface discontinue 0,04 cône d angle 20 tangent qui minimise la distance maxi 20 0,05 cône d angle 20 tangent perpendiculaire à qui minimise la distance maxi 0,05 (1) (1) (1) 0,05 CZ 0,1 CZ 20 C cône d angle 20 tangent perpendiculaire à (et à ) qui minimise la distance maxi 0,1 CZ (1) (3) (1) (3) (3) C (1) Surface continue 0,05 0,1 (1) (3) (3) (1) (3) 0,1 C (1)

19 19

20 20

21 21

22 22

23 Schéma de la jonction XMPL : LIISON PLN / PLN Plan primaire Plaque - embase primaire secondaire liaison glissière contact sur appui plan Contact sur linéaire rectiligne références plaque Plan plan références embase Plan D plan mbase (e) Plaque (p) D t

24 Schéma de la jonction XMPL : LIISON PLN / PLN Plan secondaire Plaque - embase primaire liaison glissière contact sur appui plan références plaque Plan références embase Plan D Plaque (p) secondaire Contact sur linéaire rectiligne plan plan mbase (e) D t t (2)

25 gap maxi jeu mni XIGNC D L LIISON PRIMIR liaison références références primaire secondaire Gap = Distance maximale entre les surfaces en contact Jeu ou serrage t1e e1±t1e/2 s1±t1s/2 t1s t1e + t1s gap maxi Somme des tolérances de forme jeu serrage s1 - e1 - (t1s+t1e)/2 jeu mini e1 - s1 + (t1s+t1e)/2 serrage maxi e1 - s1 - (t1s+t1e)/2 serrage mini

26 CHOIX PR DFUT DS TOLRNCS Il existe des méthodes fines, mais complexes, pour déterminer les tolérances, par résolution d un gros système d inéquations dont les inconnues sont les dimensions nominales des pièces et les tolérances. Type spécification Forme Dimension locale Orientation Position et battement Qualité du mécanisme Précise Moyenne Large 0,005 0,01 0,04 0,02 0,04 0,16 0,03 0,06 0,3 0,05 0,2 0,8

27 DTRMINTION D L ORDR D PRPONDRNC Poulie (p) rbre (a) Solution 1 Solution 2 Quelle est la meilleure solution? Comment obtenir cette solution? xpertise et choix du concepteur

28 ø ø DTRMINTION D L ORDR D PRPONDRNC Poulie arbre Solution 2 liaison complète références poulie primaire appui plan Plan Plan D références arbre secondaire centrage court avec jeu Cylindre Cylindre ø M D Ø M D

29 PLN tude de l ssemblage des pièces nalyse de la mise en position des pièces Cotation des jonctions entre les pièces Conditions fonctionnelles Cotation des pièces

30 ORGNIGRMM D L MTHOD Fonctionnement du mécanisme Recensement des conditions fonctionnelles Tracés des chaines de cotes (Cotation des pièces influentes) Calculs des cotes et répartition des tolérances Reports de la cotation sur le plan

31 RCNCMNT DS CONDITIONS FONCTIONNLLS Pour trouver les conditions : Pour chaque surface de chaque pièce, rechercher la défaillance pouvant être provoquée par un écart géométrique : - trop de matière - pas assez de matière - défaut de forme - défaut d orientation Les défaillances les plus courantes sont : - l'usure, le bruit, la perte de performance - l'impossibilité de fabriquer la pièce - l impossibilité de monter la pièce - le non-respect du cahier des charges (précision du mécanisme)

32 DFINITION D UN CONDITION FONCTIONNLL Une condition (ou exigence) doit être motivée par un risque de défaillance (impossibilité de montage, panne ou défaut perçu par le client). vilebrequin C embout hélice Pour que l embout serre l hélice, il faut une distance Cmini = 0,2 mm entre le vilebrequin et l embout. Pour que ce jeu ne soit pas trop grand, on impose C maxi = 1mm.

33 ORGNIGRMM D L MTHOD Fonctionnement du mécanisme Recensement des conditions fonctionnelles Tracés des chaines de cotes (Cotation des pièces influentes) Calculs des cotes et répartition des tolérances Reports de la cotation sur le plan

34 Une condition est entre des surfaces appartenant à des pièces différentes du mécanisme étudié. C1 C Condition fonctionnelle C2 Cotes fonctionnelles (à placer sur les dessins de définition fonctionnelle des pièces concernées)

35 ORGNIGRMM D L MTHOD Fonctionnement du mécanisme Recensement des conditions fonctionnelles Tracés des chaines de cotes (Cotation des pièces influentes) Calculs des cotes et répartition des tolérances Reports de la cotation sur le plan Relation algébrique sur les cotes moyennes t Tolérance sur la condition = SOMM des tolérances sur les cotes

36 Calculs des cotes et répartition des tolérances C1 C2 C C = C2 C1 en cotes moyennes et IT C = IT C1 + IT C2 On veut : C = 0,6 et IT C = 0,8 Pour que l exigence soit respectée, il faut par exemple que : C1 =20 et C2 = 20,6 IT C1 = IT C2 = 0,4

37 PLN tude de l ssemblage des pièces nalyse de la mise en position des pièces Cotation des jonctions entre les pièces Conditions fonctionnelles Cotation des pièces

38 Cotation bout d arbre moteur 0,1 D 20 D 0,4 D

39 XMPL a a p exigence même sens => signe + a b a e sens opposé => signe - Il faut : a b + a e - a p = 3 et : tb + te + tp 0,4

40 MTHOD N 5 TPS 0 - Dessin d ensemble 1 - nalyse des liaisons (intentions du concepteur) hélice- arbre liaison complète références hélice références arbre 2 - Cotation des surfaces de contact 18k7 primaire Centrage long avec jeu cylindre cylindre D secondaire ppui plan plan plan 0,1 D D 3 - Définition des conditions fonctionnelles vilebrequin Jc Xmini embout 4 - Chaînes de cotes C1 C2 C1 C2 Jc 5 - Cotation des pièces hélice Jc = C2 Xmini = C2mini C1 C1maxi et IT Jc = IT C2 + IT C1 0,1 D 20 D 0,4 D

41 toujours tourner la tête vers la gauche RPPL DS RGLS D CRITUR flèche perpendiculaire à la surface D texte au dessus de la cote 60 ± 0,4 peut partir de tous les côtés du cadre 0,05 CZ au dessus ou en dessous du cadre indication sur une face dans le plan de la vue 0,2 symbole toujours à gauche 0,1 références toujours à droite indication du diamètre symbole pour tous les cylindres 12 0,008 C unité : mm Lettre majuscule seule Prolonger un trait de rappel pour écrire horizontalement

42 CONCLUSION Faire une cotation correcte avec les normes ISO est aussi rapide que toutes les autres méthodes approximatives. Tout défaut géométrique de la pièce trop important peut générer un problème au montage ou lors de l'utilisation du produit. Toute surqualité augmente le coût de la pièce et les délais Il ne doit y avoir aucune ambiguïté sur un dessin. On ne peut pas laisser supposer quelque chose au fabricant et au contrôleur. La cotation ISO est indispensable pour les pièces soustraitées, car le dessin de définition est contractuel.