PRÉAMBULE norme GPS de base ISO 8015 les normes GPS générales NF E (1983) et NF E (1988)

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1 PRÉMBULE Enseigner la métrologie dimensionnelle et géométrique en référence aux normes en vigueur et aux référentiels du niveau du baccalauréat STI est un exercice délicat et périlleux. En effet si les concepts métrologiques et les méthodologies définis par les normes ont beaucoup évolué ces dernières années, en revanche le contenu des programmes, les méthodes de mesurage et les procédés techniques mis en œuvre dans les lycées ont évolué de façon très disparate depuis la grande réforme des bacs GM que nous avons mis en place il y a maintenant quinze ans. On relève les mêmes écarts dans le monde industriel où cohabitent encore tous les modes de tolérancement, du 19 ème siècle à nos jours. La difficulté dans le domaine est bien moins de connaître la dernière norme que de faire évoluer et synchroniser les différentes représentations personnelles. Il est évident que ce type de problématique est de nature fortement polémique. Pour éviter ces travers, nous préférons aborder le problème de façon technique : - en référence à quelles normes les dessins proposés sont-ils cotés? - comment lire (ou interpréter) les tolérancements? - quel langage adopter? - comment choisir une caractéristique géométrique observable en relation avec une fonction? - ou de façon plus concise : que devons-nous enseigner à nos élèves? En l absence de directives précises, nous publions ici un document réalisé dans le cadre des objectifs que se sont fixés les membres de l équipe de recherche-action-formation GPS piloté par Fabien SCHNEIDER Maître de conférences Génie Mécanique et spécialiste de la discipline à l IUFM de Lorraine. Il s agit d un condensé concernant les «tolérancements dimensionnels et géométriques normalisés». Nous avons rassemblé les connaissances dans le domaine que devrait posséder un élève de TGM afin de décoder un dessin de définition dans le but de réaliser la pièce puis d en contrôler la conformité. Nous nous sommes attachés à nous appuyer sur les normes publiées, en vigueur actuellement et accessibles (c'est-à-dire présentes dans le catalogue FNOR). Cependant, pour préparer l avenir, il a été tenu compte des concepts proposés dans les différentes versions des projets de normes Internationales correspondantes. Dans la mesure du possible, nous nous sommes affranchis de toute interprétation personnelle. Enfin, nous nous sommes refusés à dénaturer des notions sous prétexte de simplification. La première partie est basée, sur la norme GPS de base ISO 8015 de Elle traite : - du principe de l indépendance - des cotes linéaires tolérancées - de l exigence d enveloppe Il s agit à la fois de la norme et de l interprétation de la norme le plus communément admis par les spécialistes du domaine. La deuxième partie est basée sur les normes GPS générales NF E (1983) et NF E (1988). Elle traite : - des tolérances géométriques de forme - des tolérances géométriques d orientation - des tolérances géométriques de position - des tolérances géométriques de battement Page 1/22

2 Par rapport aux exemples de la norme d origine, chaque exemple présenté a été clarifié et précisé en tenant compte des apports de normes de base plus récentes. Pour cette raison et en préambule aux exemples nous avons défini : - le concept GPS conformément au paragraphe «introduction» de la norme ISO/TR 1438 de les éléments associés et les éléments dérivés pour les éléments de référence et les éléments tolérancés conformément à la norme GPS NF EN ISO En effet, nous avons trouvé utile de montrer les avantages de la spécification géométrique des éléments par rapport à une cotation linéaire inappropriée, sans référence à un langage normalisé et seulement justifiée par des habitudes qui ne sont plus en correspondance avec les attentes de l industrie d aujourd hui. Par exemple il est simple d expliquer aux élèves que, si le mesurage d une «dimension locale réelle» entre deux points, à l aide d un calibre à coulisse, d un micromètre ou même d une machine à mesurer, est une mission impossible, par contre, on peut mesurer, avec une incertitude probablement maîtrisée, la distance entre deux surfaces planes, parallèles et localisées géométriquement l une par rapport à l autre à l aide d un instruments de mesurage traditionnel (à lecture directe ou par comparaison) ou tridimensionnel. Nous avons conscience que ces notions peuvent paraître compliquées et abstraites pour nos élèves mais en revanche ceux-ci ont l avantage sur l enseignant de n avoir aucun à priori. ssimiler ce concept (peut-être nouveau pour l enseignant) ou un autre ne constitue pas un obstacle pour l élève. Enfin, et dans le but de lever toute ambiguïté pouvant susciter des débats, il serait indispensable d indiquer sur les documents techniques et (ou) les dessins de définition des sujets proposés aux élèves, les intitulés des normes principales sur lesquelles s appuient les tolérancements proposés Il est évident que ce document est perfectible et nous serions reconnaissants aux collègues de communiquer leurs appréciations, suggestions et critiques éventuelles à l'adresse suivante : Guy.Percebois@ac-nancy-metz.fr Nous restons à la disposition des collègues qui désireraient recevoir d'autres renseignements. Page 2/22

3 LYCÉE LOUIS VINCENT METZ Cours de productique - Classe de 1GM Version du 17/01/05 LE DÉCODGE DU DESSIN DE DÉFINITION 1. LE DESSIN DE DÉFINITION DE PRODUIT FINI C est un document de référence conforme aux normes et qui représente, en une ou plusieurs vues, l état de finition d un produit élémentaire (pièce). Il est élaboré par les différents intervenants du cycle conception-fabrication-contrôle qui doivent maîtriser le même langage: le langage des normes ISO de cotation. Son but : définir les éléments de la pièce (surfaces) et leurs dispositions relatives définir la distribution de la matière par rapport à ces surfaces définir toutes les spécifications et indications qui caractérisent la pièce et en particulier : - les caractéristiques dimensionnelles et/ou géométriques - le tolérancement des éléments Le dessin de définition d un produit doit toujours être associé aux processus de fabrication et contrôle. 2. NOTIONS DE TOLÉRNCEMENT Le tolérancement normalisé définit des grandeurs mesurables sur des pièces réelles et leurs limites à l aide : de cotes de tolérances dimensionnelles de tolérances géométriques d indications d états de surface C est un langage graphique qui comprend : des symboles et des règles d écriture appliqués aux dessins techniques et aux documents annexes des règles de lecture et d interprétation de ce langage qui reposent sur : un principe : le principe de l indépendance des tolérances dimensionnelles une exigence : l exigence d enveloppe des tolérances géométriques. Chaque tolérance possède : une limite supérieure et/ou une limite inférieure. Ces limites admissibles sont déterminées dans le but : de maîtriser la fabrication et/ou de satisfaire au mieux les fonctions pour lesquelles le mécanisme a été conçu et pour un coût minimal. L écart entre ces deux limites constitue : en référence à des normes un intervalle de tolérance (IT) pour le tolérancement dimensionnel une zone de tolérance pour le tolérancement géométrique. La comparaison entre les résultats des mesurages effectués sur les pièces et les valeurs limites de ces tolérances permet de déterminer la conformité ou la non-conformité des pièces mécaniques qui constituent le mécanisme. vertissement : dans le domaine de la cotation et du tolérancement, les manuels de productique ne sont pas toujours conformes aux normes ISO et peuvent donc présenter des erreurs et des imprécisions! Page 3/22

4 3. EXEMPLES DE DESSINS DE DÉFINITION DE PRODUITS FINIS Page 4/22

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6 4. NOTIONS DE SPÉCIFICTION GÉOMÉTRIQUE DES PRODUITS (GPS) «La spécification géométrique constitue l étape de conception destinée à établir l étendue des écarts tolérés d un ensemble de caractéristiques d une pièce donnée, satisfaisant aux exigences de performance fonctionnelle de la pièce. Elle définit également un niveau de qualité en adéquation avec le processus de fabrication, les limites tolérées pour la fabrication, ainsi que les critères satisfaisant à la décision de contrôle de la pièce.» (norme ISO/TR ) insi la représentation d une pièce sur un dessin de définition et son tolérancement normalisé C 25 14H8 E Ra 3,2 (20) 0,2 B C (30) 0,3 C (30) B Ra 3,2 50 Ra 3,2 0,2 B Brut : étiré 30 x 20 expriment à la fois : la géométrie idéale de la pièce c est la géométrie parfaite de la pièce appelée aussi géométrie nominale. les tolérances pour la géométrie réelle de la pièce ce sont les écarts géométriques autorisés appelés aussi tolérancements Il s agit : - de la forme (géométrie de la pièce) - des dimensions angulaires et linéaires Il s agit : - de zones de tolérance définies autour de la géométrie nominale et construites sur la géométrie réelle - d écarts admissibles pour une caractéristique géométrique (taille, état de surface) Définition de la géométrie nominale : forme + dimensions Définition du tolérancement : zones de tolérance + écarts géométriques admissibles Page 6/22

7 5. LES ÉLÉMENTS TOLÉRNCÉS selon la norme GPS NF EN ISO Définition : un élément tolérancé est en général l élément réel lui-même, une partie de celui-ci ou un élément élaboré à partir de celui-ci. Il doit être situé à l intérieur d une zone de tolérance afin de satisfaire une condition de conformité. Convention : dans ce document, les éléments tolérancés et les surfaces réelles correspondantes seront en rouge. ÉLÉMENTS TOLÉRNCÉS DES TOLÉRNCES GÉOMÉTRIQUES Exemples de cotation Éléments réels Éléments tolérancés Commentaires Surface plane Surface plane elle-même 0,2 Élément tolérancé L élément tolérancé est la surface réelle elle-même 0,2 Surface cylindrique Surface cylindrique elle-même Élément tolérancé L élément tolérancé est la surface réelle elle-même. Ø 0,2 Surface cylindrique La ligne médiane extraite L élément tolérancé est la ligne médiane extraite car la flèche issue du Élément tolérancé cadre de tolérance est en Cylindre associé face de la cote. C est une suite de points, lieu des centres des sections droites du cylindre réel. 0,2 Couple de 2 surfaces planes La surface médiane extraite Élément tolérancé Plans associés L élément tolérancé est la surface médiane extraite car la flèche issue du cadre de tolérance est en face de la cote. C est un ensemble de points lieu des milieux des bipoints (deux points opposés) Milieu d un bipoint Page 7/22

8 ÉLÉMENTS TOLÉRNCÉS DES TOLÉRNCES LINÉIRES Exemples de cotation Éléments réels Éléments tolérancés Commentaires Surface cylindrique L ensemble des tailles locales X±a Élément tolérancé L élément tolérancé est l ensemble des tailles locales. Ce sont les distances entre deux points opposés (bipoints) appartenant à la surface réelle. Cylindre associé Couple de 2 surfaces planes L ensemble des tailles locales X±a Plans associés Élément tolérancé L élément tolérancé est l ensemble des tailles locales. Ce sont les distances entre deux points opposés (bipoint) appartenant chacun à une surface réelle. Page 8/22

9 6. LES ÉLÉMENTS DE RÉFÉRENCE selon la norme GPS NF E ou ISO Définition : un élément de référence est un élément géométriquement parfait (idéal) et unique (point, droite, plan) associé à une surface de référence. Il sert à définir la position et (ou) l orientation de l élément support de la zone de tolérance. Les éléments de référence sont de préférence appelés «références spécifiées». Convention : dans ce document les références spécifiées et leurs surfaces réelles correspondantes seront en bleu. RÉFÉRENCES SPÉCIFIÉES DES TOLÉRNCES GÉOMÉTRIQUES Exemples de cotation Éléments réels Références spécifiées Commentaires Surface plane Le plan associé à la surface réelle Référence spécifiée La référence spécifiée est un plan associé à la surface réelle. C est un plan géométriquement parfait, tangent du côté libre de matière et, si nécessaire, occupant une position moyenne. surface de référence Surface cylindrique Le cylindre associé à la surface réelle Référence spécifiée Cylindre associé La référence spécifiée est l axe du cylindre associé à la surface réelle. - Pour un arbre le cylindre associé est le plus petit cylindre parfait circonscrit au cylindre réel. surface de référence - Pour un alésage le cylindre associé est le plus grand cylindre parfait inscrit au cylindre réel. Couple de 2 surfaces planes Le plan médian aux deux plans associés Plans associés La référence spécifiée est le plan médian aux 2 plans associés à chaque surface plane réelles. Référence spécifiée surfaces de référence C est un plan géométriquement parfait bissecteur des 2 plans tangents et, si nécessaire en position moyenne aux deux surfaces réelles. REMRQUE : Les tolérances linéaires et les tolérances géométriques de forme ne nécessitent pas de référence spécifiée puisqu il s agit d un tolérancement intrinsèque (elles se suffisent à elles-mêmes). Page 9/22

10 7. LE PRINCIPE DE L INDÉPENDNCE selon la norme GPS de base ISO «Chaque exigence dimensionnelle ou géométrique spécifiée sur un dessin doit être respectée en elle-même (indépendamment) sauf si une relation particulière est spécifiée.» Exemple de représentation graphique Signification des symboles Tolérances géométriques (selon la norme GPS générale NFE ou ISO 1101) 0,05 0,03 0,01 Tolérance de position : localisation Tolérance d orientation : parallélisme Tolérance de forme : planéité 20,25 Cote encadrée théorique spécifiant la localisation 20±0,5 Tolérance dimensionnelle : cote linéaire + tolérancement (selon la norme GPS de base ISO 8015) Désignation de la surface de référence pour les tolérances géométriques de position et d orientation (selon la norme GPS générale NF E ou ISO 5459) Commentaires : La tolérance dimensionnelle limite uniquement les dimensions locales réelles mais pas les écarts de forme, d orientation ou de position. Les différentes tolérances doivent être considérées indépendamment. Page 10/22

11 8. ETUDE DES TOLÉRNCES DIMENSIONNELLES selon la norme GPS de base ISO Une «cote linéaire tolérancée» : diamètre d un cylindre Surface cylindrique réelle tolérancée 40±0,1 d1 d2 d3 d4 d5 Tolérancement ISO Dimensions locales réelles mesurées Intervalle de tolérance : IT = cote Maxi cote mini Condition de conformité : chaque dimension locale réelle ou taille mesurée entre deux points (bipoint) diamétralement opposés et appartenant à la surface réelle tolérancée doit être comprise dans les limites de la tolérance. (voir détail de l élaboration de la taille dans la norme ISO ). 39,9 di 40,1 Commentaires Il s agit ici de la cotation d un élément géométrique unique de forme cylindrique caractérisée par un paramètre intrinsèque appelé diamètre. La cote linéaire tolérancée ne limite pas le défaut de forme (cylindricité) de l élément (pas d exigence d enveloppe). 8.2 Une «cote linéaire tolérancée» : distance entre deux surfaces planes et parallèles 24±0,1 Surfaces planes réelles tolérancées d1 d2 d3 d4 d5 d6 Tolérancement ISO Dimensions locales réelles mesurées Intervalle de tolérance : IT = cote Maxi cote mini Condition de conformité : chaque dimension locale réelle ou taille mesurée entre deux points (bipoint) en regard et appartenant aux surfaces réelles tolérancées doit être comprise dans les limites de la tolérance (voir détail de l élaboration de la taille dans la norme ISO ). 23,9 di 24,1 Commentaires Il s agit ici de la cotation d un élément géométrique unique constitué d un couple de deux surfaces planes et parallèles caractérisé par un paramètre intrinsèque appelé taille. La cote linéaire tolérancée ne limite ni le défaut d orientation (parallélisme) ni les défauts de forme (planéité) des éléments (pas d exigence d enveloppe). Page 11/22

12 9. L EXIGENCE D ENVELOPPE selon la norme GPS de base ISO Si aucune relation particulière entre la dimension et la géométrie n existe, un arbre coté 30 +0,2 obligatoirement coulisser dans un alésage coté 30 (par exemple, s il est cintré!). +0-0,1-0,2 ne pourra pas 30,1 29,9 Si l on veut que la condition fonctionnelle «arbre coulissant dans l alésage» soit satisfaite, il est préférable d ajouter au tolérancement dimensionnel une condition supplémentaire qui est «l exigence d enveloppe». L exigence d enveloppe implique que : «l enveloppe de forme géométrique parfaite à la dimension au maximum de matière de l élément considéré ne soit pas dépassée.» (extrait de la norme ISO 8015). Cela signifie que : pour un arbre, la dimension au «maximum de matière» correspond à la cote maximale (dans ce cas c est 29,9) pour un alésage, la dimension au «maximum de matière» correspond à la cote minimale (dans ce cas c est 30) le jeu minimal est donc de 0,1 en tout point de l assemblage L exigence d enveloppe est indiquée par : le symbole E placé à la suite de la tolérance linéaire une référence à la norme ISO inscrite sur le dessin de définition. Remarque : La cote linéaire tolérancée et l exigence d enveloppe ne peuvent s appliquer qu à un élément cylindrique ou à deux éléments plans parallèles et en vis à vis. Il faut donc que le bipoint existe physiquement. 40±0,2 15±0,3 40±0,2 30±0,2 Zone valide Cote valide sur une zone Cote non valide Cotes non valides Exemple : étude d une «cote linéaire tolérancée avec exigence d enveloppe» : diamètre d un cylindre Exigence d enveloppe Enveloppe de forme parfaite à la dimension au maximum de matière ,1 E d1 d2 d3 Tolérancement ISO Diamètres locaux réels Surface cylindrique réelle tolérancée Conditions de conformité La surface cylindrique réelle tolérancée doit respecter les exigences suivantes : l arbre entier doit rester dans la limite de l enveloppe cylindrique de forme parfaite et de 40 chaque diamètre local doit vérifier la condition de conformité : 39,9 di 40 Page 12/22

13 10. LE SYSTÈME ISO DE TOLÉRNCES ET D JUSTEMENTS Selon la norme GPS générale NF EN ou ISO Exemple de cotation : examinons en détail la spécification du dessin de définition : 14H8 (page 4) Il s agit du diamètre d une surface cylindrique 14 H 8 Symbole du degré de la tolérance Dimension nominale commune Symbole de la position de la zone de tolérance Position de la zone de tolérance : la position de la zone de tolérance par rapport à la ligne zéro est symbolisée par une lettre de l alphabet, majuscule pour les alésages et minuscule pour les arbres. Degré de la tolérance : le degré de la tolérance (appelé également grandeur, qualité ou précision) est symbolisé par un nombre : plus précis Pour un même nombre, ce degré varie en fonction de la dimension nominale : plus la dimension est grande, plus l intervalle de tolérance est grand. d un ajustement moins précis Tolérance dimensionnelle = Dimension maximale Dimension minimale Ou en abrégé : IT = D maxi D mini Pour l alésage : Ecart supérieur ES = D max D nom Ecart inférieur EI = D min D nom Pour l arbre : Ecart supérieur es = d max D nom Ecart inférieur ei = d min D nom lésage Dimension maximale Dimension minimale Dimension nominale rbre Dimension minimale Dimension maximale Dimension nominale Tolérance dimensionnelle Ecart inférieur Ecart supérieur Ligne zéro Tolérance dimensionnelle Ecart inférieur Ecart supérieur Vous trouverez des informations complémentaires concernant les tolérances et ajustements dans le manuel de PRODUCTIQUE MECNIQUE de 1 ère STI. Pour connaître les valeurs numériques des écarts fondamentaux attribués aux arbres et aux alésages vous devez consulter les tableaux des tolérances ISO pour les alésages et pour les arbres dont des extraits sont dans les manuels de construction et de productique. Page 13/22

14 11. LES TOLÉRNCES GÉOMÉTRIQUES Selon la norme GPS générale NFE OU ISO Elles définissent toutes un même type de tolérance par «zone de tolérance» Tolérances Cas généraux Cas particuliers Forme Orientation Position Forme d une ligne quelconque Forme d une surface quelconque Inclinaison Localisation Rectitude Circularité Planéité Cylindricité Parallélisme Perpendicularité Concentricité Coaxialité symétrie Battements (Le battement est le défaut conjugué de forme, d orientation et de position mesuré au cours de la rotation d un élément autour d un axe de référence) Battements circulaires (norme ISO) simples (norme NF) Battements totaux Radial xial Oblique Radial xial Oblique (Norme NF) 12. LE PRINCIPE DU TOLÉRNCEMENT GÉOMÉTRIQUE : EXEMPLE Cadre de tolérance Intervalle de tolérance Support de la zone de tolérance Surface tolérancée 0,2 Cote encadrée 0,2 Zone de tolérance Dimension théorique exacte Cadre de référence Surface de référence Référence spécifiée Interprétation Définitions : La surface de référence : élément réel appartenant à la pièce et utilisé pour construire la référence spécifiée. La référence spécifiée : surface de forme parfaite (idéale). Elle est associée à l élément de référence réel. Dans ce cas il s agit d un plan tangent du côté libre de matière et, si nécessaire, occupant une position moyenne. Le support de la zone de tolérance : élément idéal de même nature que l élément tolérancé idéal (plan), parallèle à la référence associée et situé à une distance théorique de 40mm de celle-ci. La zone de tolérance : espace limité par deux plans parallèles au support de la zone de tolérance, distants de 0,2mm et situés symétriquement par rapport à ce support. La surface tolérancée : élément réel de la pièce dont il faut limiter les défauts et qui doit donc être compris à l intérieur de la zone de tolérance pour satisfaire la condition de conformité. La dimension théorique exacte : cote encadrée (sur le dessin de définition) qui définit la position théorique du support de la zone de tolérance par rapport à la référence spécifiée. Page 14/22

15 13. ÉTUDE DE QUELQUES TOLÉRNCES GÉOMÉTRIQUES DE FORME Selon les normes GPS générales NFE ou ISO Tolérance géométrique de planéité pour une surface plane. 0,08 Plan théorique P1 Plan théorique P2 t = 0,08 Surface réelle tolérancée : espace compris entre deux plans P1 et P2 théoriques parallèles et distants de t = 0,08. Cette zone est libre par rapport à la pièce. Condition de conformité : la surface réelle tolérancée doit être située dans la zone de tolérance Tolérance géométrique de cylindricité pour une surface cylindrique. 0,08 Cylindre théorique C1 Cylindre théorique C2 60±0,4 40±0,1 xe de C1 et C2 t = 0,08 Surface réelle tolérancée : espace compris entre deux cylindres C1 et C2 théoriques coaxiaux de rayons variables et dont la différence des rayons est de t = 0,08. Cette zone est libre par rapport à la pièce. Condition de conformité : la surface réelle tolérancée doit être située dans la zone de tolérance. Page 15/22

16 14. ÉTUDE DE QUELQUES TOLÉRNCES GÉOMÉTRIQUES D ORIENTTION Selon les normes GPS générales NFE ou ISO Tolérance géométrique de parallélisme pour une surface plane par rapport à une surface plane. 0,1 Surface réelle tolérancée Plan théorique P1 t = 0,1 Plans parallèles Plan théorique P2 Surface de référence Référence spécifiée Référence spécifiée : élément idéal associé à la surface de référence (tangent du côté libre de matière). : espace compris entre deux plans P1 et P2 théoriques parallèles entre eux, distants de t = 0,1 et parallèles à la référence spécifiée. La distance de P1 et P2 par rapport à est variable. La zone de tolérance est libre en translation par rapport à la référence spécifiée. Condition de conformité : la surface réelle tolérancée doit être située dans la zone de tolérance Tolérance géo. de parallélisme pour une surface cylindrique par rapport à une surface cylindrique. 0,1 xes parallèles Elément tolérancé (ligne médiane extraite) Cylindre associé Référence spécifiée Surface de référence Surface réelle tolérancée t = 0,1 Référence spécifiée : axe du cylindre idéal associé à la surface de référence. : cylindre de diamètre t = 0,1 dont l axe est parallèle à l axe du cylindre de référence spécifié. La distance entre la zone de tolérance et l axe de est variable. La zone de tolérance est libre en translation par rapport à la référence spécifiée et en rotation par rapport à la pièce. Condition de conformité : la ligne médiane extraite de la surface réelle tolérancée doit être située dans la zone de tolérance. Page 16/22

17 14.3 Tolérance géométrique de perpendicularité pour une surface plane par rapport à une autre plane. 0,1 t = 0,1 Plan théorique P1 Plan théorique P2 Surface réelle tolérancée Surface de référence Référence spécifiée Référence spécifiée : élément idéal associé à la surface de référence (tangent du côté libre de matière). : espace compris entre deux plans P1 et P2 théoriques parallèles entre eux, distants de t = 0,1 et perpendiculaires à la référence spécifiée. La zone de tolérance dispose de libertés de mouvement par rapport à la pièce (2 translations et une rotation). Condition de conformité : la surface réelle tolérancée doit être située dans la zone de tolérance 14.4 Tolérance géométrique de perpendicularité d une surface cylindrique par rapport à une surface plane 0,1 Référence spécifiée Surface de référence Surface réelle tolérancée Élément tolérancé (ligne médiane extraite) D1 t = 0,1 D2 Référence spécifiée : élément idéal associé à la surface de référence (tangent du côté libre de matière). : cylindre théorique de diamètre t = 0,1 perpendiculaire à la référence spécifiée. La zone de tolérance est libre en translation par rapport à la pièce. Condition de conformité : la ligne médiane extraite du cylindre réel tolérancé doit être située dans la zone de tolérance Page 17/22

18 15. ÉTUDE DE QUELQUES TOLÉRNCES GÉOMÉTRIQUES DE POSITION Selon les normes GPS générales NFE ou ISO Tolérance géométrique de coaxialité d une surface cylindrique par rapport à une surface cylindrique 0,1 Cylindre associé Référence spécifiée (axe de ) Surface réelle tolérancée Elément tolérancé (ligne médiane extraite) D1 D2 L Surface de référence t = 0,1 Référence spécifiée : axe du cylindre idéal associé à la surface de référence. : cylindre de diamètre t = 0,1 coaxial à l axe de la référence spécifiée. Condition de conformité : la ligne médiane extraite de la surface réelle tolérancée doit être située dans la zone de tolérance. Commentaire Une tolérance de coaxialité est équivalente à une tolérance de localisation 15.2 Tolérance géométrique de localisation d une surface plane par rapport à une surface plane. Surface de référence Surface réelle tolérancée Référence spécifiée 0,1 t = 0,1 P1 P2 30 Support de la zone de tolérance Cote encadrée : dimension théorique exacte 30 Référence spécifiée : élément idéal associé à la surface de référence (tangent du côté libre de matière). : espace compris entre deux plans P1 et P2 théoriques, parallèles entre eux, distants de t = 0,1 et disposés symétriquement par rapport au support de la zone de tolérance situé à une distance théorique exacte de 30mm de la référence spécifiée. La zone de tolérance n a pas de liberté par rapport à la référence spécifiée. Condition de conformité : la surface réelle tolérancée doit être située dans la zone de tolérance Page 18/22

19 15.3 Tolérance géométrique de localisation d une surface plane par rapport à une surface plane. t = 0,2 Surface réelle tolérancée 0,2 B Référence secondaire spécifiée B P2 Support de la zone de tolérance B Référence secondaire Perpendicularité implicite 90 P Cotes encadrées : dimensions théoriques exactes Référence primaire Référence primaire spécifiée Référence primaire spécifiée : élément idéal associé à la surface de référence (tangent du côté libre de matière). Référence secondaire spécifiée B : élément idéal B, perpendiculaire à et associé à la surface de référence (tangent du côté libre de matière). : espace compris entre deux plans P1 et P2 théoriques, parallèles entre eux, distants de t = 0,2 et disposés symétriquement par rapport au support de la zone de tolérance situé selon une position théorique exacte des référence spécifiées et B grâce à la cote linéaire théoriques de 50 et à la cote angulaire théorique de 30 La zone de tolérance n a pas de liberté par rapport aux deux références spécifiées et B. Condition de conformité : la surface réelle tolérancée doit être située dans la zone de tolérance. Page 19/22

20 15.4 Tolérance géométrique de localisation d une surface cylindrique par rapport à deux surfaces planes. Référence secondaire Référence secondaire spécifiée B 40 B Cotes encadrées : dimensions théoriques exactes 0,3 B Tôle épaisseur 3mm 40 Référence primaire Référence primaire spécifiée Surface réelle tolérancée 90 Perpendicularité implicite Référence primaire spécifiée : élément idéal associé à la surface de référence (tangent du côté libre de matière). Référence secondaire spécifiée B : élément idéal perpendiculaire à et associé à la surface de référence. : cylindre de diamètre t = 0,3 dont l axe est disposé par rapport à la référence primaire spécifiée dans une position théorique spécifiée par la cote encadrée 30 et par rapport à référence secondaire spécifiée B dans une position théorique spécifiée par la cote encadrée 40. Condition de conformité : la ligne médiane extraite du cylindre réel tolérancé doit être située dans la zone de tolérance Tolérance géométrique de symétrie d un couple de surfaces planes par rapport à une surface cylindrique. Plan passant par l axe de 10H9 0,2 t = 0,2 P2 B P1 Surface de référence Cylindre associé 50±0,1 Couple de 2 plans tolérancés surface médiane extraite du couple de plans B Référence spécifiée : axe de Référence spécifiée : axe du cylindre idéal associé à la surface de référence. : espace compris entre deux plans théoriques P1 et P2 parallèles, distants de 0,2 et disposés symétriquement par rapport à un plan passant par l axe du cylindre associé à la surface de référence. Remarque : la zone de tolérance est fixe par rapport à la référence, mais comme la référence peut tourner par rapport à la pièce, la zone de tolérance dispose donc d une liberté en rotation par rapport à la pièce. Condition de conformité : la surface médiane extraite du couple de plans doit être situé à l intérieur de la zone de tolérance. Page 20/22

21 16. ÉTUDE DE QUELQUES TOLÉRNCES DE BTTEMENT CIRCULIRE Selon les normes générales NFE ou ISO Tolérance géométrique de battement radial simple d une surface cylindrique par rapport à une autre surface cylindrique. 0,1 Référence spécifiée xe de Surface de référence d Surface réelle tolérancée B Ligne intersection entre la surface B et le cylindre de mesurage B Cylindre théorique de mesurage Cylindre associé t = 0,1 Référence spécifiée : axe du cylindre idéal associé à la surface de référence. : espace limité, pour chaque position radiale, par deux cercles théoriques égaux, distants de t = 0,1 situés sur le cylindre théorique de mesurage et dont les centres appartiennent à l axe du cylindre associé. Condition de conformité : la ligne d intersection entre la surface réelle tolérancée B et le cylindre de mesurage doit être située dans la zone de tolérance Tolérance géométrique de battement axial simple d une surface plane par rapport à une surface cylindrique. 0,1 B Surface de référence Référence spécifiée xe de t = 0,1 Ligne intersection entre la surface B et le plan de mesurage D L Cylindre associé Surface réelle tolérancée B Plan théorique de mesurage Référence spécifiée : axe du cylindre idéal associé à la surface de référence : espace limité, pour chaque plan de mesurage perpendiculaire à l axe du cylindre associé à la surface de référence, par deux cercles théoriques concentriques dont les centres appartiennent à l axe de et dont la différence des rayons est t = 0,1. Condition de conformité : la ligne d intersection entre la surface réelle tolérancée B et le plan de mesurage doit être située dans la zone de tolérance. Page 21/22

22 17. NOTIONS D ÉTTS DE SURFCE 17.1 Quelques paramètres d état de surface selon la norme GPS générale ISO z Ra Ligne moyenne Profil de la surface o x Longueur de base l DÉFINITIONS : Profil de surface : ligne résultant de l intersection de la surface réelle et d un plan spécifié. Longueur de base : longueur, selon l axe x, utilisée pour identifier les irrégularités caractérisant le profil à évaluer. Ligne moyenne : ligne des moindres carrés de forme nominale et calculée à partir du profil primaire de la surface. Valeur de rugosité Ra : écart moyen arithmétique du profil évalué. C est la moyenne arithmétique des valeurs absolues des ordonnées Z(x) calculée sur une longueur de base l Les indications sur les dessins techniques selon la norme GPS générale NF ISO Exemples de symboles graphiques Interprétation de l indication sur le dessin technique Symbole graphique de base d indication d état de surface. Surface prise en considération sans prescrire d exigence sur la rugosité de surface. Enlèvement de matière par usinage exigé (ou surface à usiner). Enlèvement de matière interdit ou surface devant rester telle qu elle a été obtenue précédemment. Même état de surface exigé pour toutes les surfaces du contour de la pièce. Ra 1,6 Ra 1,6 Ra 0,8 Fraisé Ra 1,6 Fraisé Ra 1,6 Valeur maxi de la rugosité Ra en micromètres : la limite supérieure de l écart moyen arithmétique du profil évalué ne doit pas dépasser 1,6 µm. Limites supérieure et inférieure du paramètre de rugosité Ra en µm. L écart moyen arithmétique du profil évalué doit être compris entre 0,8 et 1,6 µm Indication supplémentaire du procédé de fabrication, traitement, revêtement ou autre exigence de fabrication. Symbole graphique supplémentaire spécifiant les irrégularités de surface par usinage (traces d usinage) et en particulier la direction des stries (ici parallèle au plan de projection de la vue). Pour des renseignements supplémentaires veuillez consulter vos manuels de construction et de fabrication. Page 22/22