tolérances géométriques principe 26/10/2003 d.gelin introduction 1 les spécifications...
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Tolérances géométriques
Principe
26/10/2003 D.GELIN
Introduction
1
Les spécifications géométriques sont classées en 5 catégories
•Les spécifications de forme
•Les spécifications d’orientation
•Les spécifications de position
•Les spécifications de battement
•Les spécifications de ligne et de surface quelconque
ISO 1101 - 5459
Référence
Zone de tolérance
Elémentstolérancés
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Suivant le type de spécification, les tolérances ont des ordres de grandeur différents. L’ordre décroissant des tolérances est le suivant :
• Tolérance sur la cote ou tolérance de localisation
• Tolérance d’orientation
• Tolérance de forme
Introduction
Principe
Référence
Zone de tolérance
Elémentstolérancés
C Tolérance de localisation
Tolérance d'orientationTolérance de forme
Méthode de lecture
0,1
0,1Zone de tolérance
Tolérances géométriques
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Les éléments tolérancés sont des éléments réels (non idéaux), ponctuels, linéiques ou surfaciques. [ISO 1101].Exception : « tolérance projetée » ou l’élément tolérancé est un segment de droite, axe limité d’un cylindre.
La tolérance indique la dimension de la zone à l’intérieur de laquelle l’élément réel doit être compris
0,2 A
30
A
Elément tolérancé(réel)
Elément de référence A(réel)
Référencespécifiée A (parfaite) A
Référence locale
30
Principe
Référence
Introduction
Elémentstolérancés
Zone de tolérance
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Référence
Introduction
Exemple 1
Elémentstolérancés
Principe
Exemples d’éléments tolérancés
Élément tolérancé unique, extrait, surface du skin model (non idéale) nominalement plane
Zone de tolérance
tp
Surface du skin modèle
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Exemple 2
Exemples d’éléments tolérancés
Élément tolérancé unique, construit, surface médiane réelle (non idéale) nominalement plane
Référence
Introduction
Elémentstolérancés
Principe
Zone de tolérance
tp Surface médiane réelleSurfaces du skin model
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
26/10/2003 D.GELIN 6
Exemple 3
Exemples d’éléments tolérancés
Référence
Introduction
Elémentstolérancés
Principe
Zone de tolérance
Groupe d’éléments, construits et unis, axes réels (non idéaux), lignes nominalement rectilignes
2x12±0,1
Avec une tolérance de localisation,Cette indication désigne un groupe
axes réels
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Exemple 4
Exemples d’éléments tolérancés
Référence
Introduction
Elémentstolérancés
Principe
Zone de tolérance
Groupe d’éléments tolérancés, extraits, surfaces du skin model (non idéales) nominalement planes.
Surfaces du skin modèle
Avec une indication de zone commune,la tolérance est une tolérance de forme
Zone commune
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Exemple 5
Exemples d’éléments tolérancés
Élément tolérancé unique, extrait, lignes du skin model (non idéales) nominalement rectilignes
Référence
Introduction
Elémentstolérancés
Principe
Zone de tolérance
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Exemple 6
Exemples d’éléments tolérancés
Élément tolérancé unique, extrait, lignes du skin model (non idéales) nominalement circulaires.
Référence
Introduction
Elémentstolérancés
Principe
Zone de tolérance
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Exemple 7
Exemples d’éléments tolérancés
Élément tolérancé unique, extrait, partie de la surface du skin model (non idéale) nominalement plane.
Référence
Introduction
Elémentstolérancés
Principe
Zone de tolérance
Élément tolérancé
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Exemples d’éléments tolérancés
Exemple 8
Élément tolérancé unique, extrait, partie de la surface du skin model (non idéale) nominalement plane.
Référence
Introduction
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Zone de tolérance
Élément tolérancé
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Principe
Références
Notation
Les surfaces utilisées comme références sont indiquées par une lettre majuscule (A) ou une lettre doublée (AA). Le pied triangulaire peut être noir ou blanc.
A AA AAA
A1 ABNe pas utiliser une lettre suivie d’un chiffre ni deux lettres différentes
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Zone de tolérance
Méthode de lecture
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Élément de référence
Un élément de référence est un élément réel (non idéal) extrait du skin model.
Références
Référence spécifiée
Une référence spécifiée est un élément idéal de type POINT, DROITE ou PLAN.
Système de référence spécifiéeUn système de référence spécifiée est une suite ordonnée de deux ou trois éléments de type POINT, DROITE ou PLAN.
Référence localeSurface parfaite située en position parfaite par rapport au système de référence compte tenu des cotes encadrées
Cote encadrée
Valeur définissant la position théoriquement exacte de la référence locale par rapport au système de référence
Principe
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Tolérances géométriques
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Exemples
A
B C D
30 30
E F G
parallélépipède cylindre
A : plan en bout de la pièce
B : plan supérieur
C : plan médian
D : droite médiane de la section
E : axe du cylindre
F : génératrice du cylindre (dans le plan de la vue)
G : centre de la section
Principe
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Tolérances géométriques : généralités
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Référence simple (ISO 5459)
Le plan de référence spécifié est le plan tangent coté libre de la matière qui minimise la distance maxi. Ce critère est aussi appelé « minimax »
Plan :
d1d2
d1 d2
Plan minimaxA
Principe
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Référence simple (ISO 5459)
Il faut construire les deux plans minimax des deux éléments de référence. Le plan médian de référence est le plan bissecteur de ces deux plans minimax
Plan médian de référence :
Plan minimax associéà la surface supérieure
Plan minimax associéà la surface inférieure
Plan médiande référence0,1 A
A
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Référence simple (ISO 5459)
La surface de référence associée à une surface cylindrique réelle est un axe parfait :
Axe d’un cylindre :
• Pour un arbre, l’axe de référence est l’axe du plus petit cylindre parfait contenant l’arbre
• Pour un alésage, l’axe de référence est l’axe du plus grand cylindre parfait contenu dans l’alésage.
A
Plus petit cylindrecontenant l'arbre
Axe de référence
A
Axe de référence
Plus grand cylindrecontenu dans l'alésage
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Référence simple (ISO 5459)
Si le cylindre est légèrement conique, la position de référence est imposée par une seule extrémité de la pièce. Il n’y a plus unicité sur la définition de la direction de l’axe. Il faut un critère secondaire :
Axe d’un cylindre :
• La norme NF E04 554 – 1988 propose de prendre la direction qui assure un débattement angulaire minimal.
• La norme ISO 5459 – 1981 dit « disposé de façon que n’importe quel mouvement possible dans n’importe quelle direction soit égal ».
Axe de référence
Plus grand cylindrecontenu dans l'alésage
Principe
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Référence simple (ISO 5459)
La référence associée à une sphère est un point qui est le centre de la plus petite sphère parfaite contenant la surface réelle :
Centre d’une sphère :
La référence associée à une section d’un cylindre est un point qui est le centre du plus petit cercle qui contient l’ensemble des points de la section.
Section d’un cylindre :
30
G
Point de référence Point de référence
Principe
Références
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Système de référence (ISO 5459)
A partir des éléments de référence (surfaces réelles), il faut construire un repère parfait qui permettra de définir la position théorique de la surface spécifiée. Les références sont en position théoriquement exacte.
A B Ct
RéférencesPrimaireSecondaireTertiaire
Définition :Principe
Références
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Zone de tolérance
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Système de référence
La référence primaire A est construite comme une référence simple : plan minimax associé à la surface réelle.
Exemple :
La référence secondaire B est un plan parfait perpendiculaire à la référence A tangent à la surface réelle du coté libre de la matière et qui minimise la distance maxi..
L’axe nominal du trou se trouve à l'intersection de deux plans situés respectivement à 15 mm exactement de la référence A et 30 mm exactement de la référence B
Principe
Références
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Elémentstolérancés
Zone de tolérance
15
Axe nominal du trou
30 RéférencePrimaire A
Référence secondaire B
30
15
A
B 0,05 A B
Méthode de lecture
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Exemple de référence 1
Référence spécifiée simple de type plan
Principe
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Zone de tolérance
A
A
référence spécifiée Aassociée à l'élément de référence
Élément de référence
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Exemple de référence 2
Référence spécifiée simple, plan médian de deux plan parallèles
Principe
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Zone de tolérance
A ARéférence spécifiée A
Méthode de lecture
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Exemple de référence 3
Référence spécifiée simple, de type plan, définie sur une partie d’un élément.
Principe
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Zone de tolérance
A
Référence spécifiée A
Méthode de lecture
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Exemple de référence 4
Référence spécifiée commune, de type droite, axe de deux cylindres coaxiaux.
Principe
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Zone de tolérance
A BA-B Référence spécifiée A-B
Méthode de lecture
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Exemple de référence 5
Référence spécifiée commune, de type droite, passant par deux points.
Principe
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Zone de tolérance
Référence spécifiée A-BA B
A-B
Méthode de lecture
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Exemple de référence 6
Référence spécifiée de type plan, obtenue sur un groupe d’éléments tolérancés.
Principe
Références
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Elémentstolérancés
Zone de tolérance
L
A
2 x Dt
to A
tp
Dimension de référence
L
Référence spécifiée A
Méthode de lecture
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Exemple de référence 7
Référence spécifiée de type droite, obtenue sur un groupe d'éléments tolérancés.
Principe
Références
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Elémentstolérancés
Zone de tolérance
A
tf
Zone commune
A
Référence spécifiée A-B
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Exemple de référence 8
Système de références spécifiées, trois plans perpendiculaires
Principe
Références
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Elémentstolérancés
Zone de tolérance
b
a
2 x Dt
tp A B C
L
A
C
B
Référence primaire A (minimax)
Référence secondaire Bperpendiculaire à A
Référence tertiaire Cperpendiculaire à A et B
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Exemple de référence 9
Système de références spécifiées constitué d’un plan et d’une droite perpendiculaire.
Principe
Références
Introduction
Elémentstolérancés
Zone de tolérance
B
A
L
A B tp
2 x D t
B
A
L
B A tp
2 x D t
Référence primaire A
Référence secondaire BPerpendiculaire à A
Référence primaire B
Référence secondaire APerpendiculaire à BMéthode de
lecture
Tolérances géométriques
26/10/2003 D.GELIN 30a
Exemple de référence 10
Système de références spécifiées constitué de références partielles
Principe
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Elémentstolérancés
Zone de tolérance
8A3
8A2
10x30
A1
A A1,2,3 Plan de référence spécifiéeMéthode de lecture
Tolérances géométriques
26/10/2003 D.GELIN 30b
Exemple de référence 11
Principe
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Elémentstolérancés
Zone de tolérance
Dessin de phase 70
0,05
A
B
B
C
ø14
+0
,1
+0
E
52,96
24,9
7
A1ø4
A2ø4
B1,2C1
ø4A3
B1ø4
B2ø4
A
A1,2,3
C1
0,085 A B C
ø4
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
26/10/2003 D.GELIN 33
Système de référence
Exercice 1 :
0,2 A B
A B
Principe
Références
Introduction
Elémentstolérancés
Zone de tolérance
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Système de référence
Exercice 2 :
BA
30
0,1 A B
Principe
Références
Introduction
Elémentstolérancés
Zone de tolérance
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
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Principe
Références
Introduction
Elémentstolérancés
Zone de tolérance
Zones de tolérances
Les zones de tolérances sont des espaces de nature volumique ou surfacique limités respectivement par un ou plusieurs éléments géométriques idéaux de nature surfacique ou linéique.ISO 1101, ISO 1660, ISO 2692, ISO 3040, ISO 5458
Zones de tolérance
Zone de tolérance unique
La zone de tolérance est qualifiée d’unique si elle est appliquée à un seul élément tolérancé.
Zone de tolérance composée
La zone de tolérance est qualifiée de composée si elle est appliquée à un groupe d’éléments tolérancés.Méthode de
lecture
Tolérances géométriques
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Principe
Références
Introduction
Elémentstolérancés
Zone de tolérance
Zones de tolérance : exemple 1
Zone de tolérance simple :Volume limité par deux plans parallèles :
- distants de tf, - non contraints en situation par des références (vrai pour
toutes les tolérances de forme).
tf
tfMéthode de
lecture
Tolérances géométriques
26/10/2003 D.GELIN 37
Principe
Références
Introduction
Elémentstolérancés
Zone de tolérance
Zones de tolérance : exemple 2
Zone de tolérance composée de deux zones simples :Volume limité par un cylindre de révolution pour chaque zone :
- de diamètre tp, - non contraint en situation par des références
2x12±0,1
tp
L L
tp
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
26/10/2003 D.GELIN 38
Principe
Références
Introduction
Elémentstolérancés
Zone de tolérance
Zones de tolérance : exemple 3
Zone de tolérance projetée composée de deux zones simples :Volume limité un cylindre de révolution pour chaque zone de diamètre tp, de longueur 13 mm,
- dont l’orientation de l’axe est contrainte à être perpendiculaire à A- dont la position des axes est contrainte par a et b par rapport à B et C.
b
a
2 x Dt
tp A B C
L
A
C
B
PP 1
3
a
L
bC
A
B
tp
13
L'axe réel ne peut être que rectiligne à l'extérieur de l'étendue physique de l'élément mais les normes ne disent pas comment il est défini
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
26/10/2003 D.GELIN 39
Principe
Références
Introduction
Elémentstolérancés
Zone de tolérance
Zones de tolérance : exemple 4
Zone de tolérance simple :Surface limitée par un cylindre de révolution
- de diamètre tp - dont l’axe est contraint à être coaxial à la droite de
référence.
A BA-B
tp
tp
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
26/10/2003 D.GELIN 40
Principe
Références
Introduction
Elémentstolérancés
Zone de tolérance
Zones de tolérance : exemple 5
Zone de tolérance simple :Surface limitée par deux cercles concentriques
- de différence de rayon tb, - dont le centre se trouve sur la droite de référence- contenue dans un plan contraint à être perpendiculaire à la
droite de référence
Atb A
tb
Méthode de lecture
Tolérances géométriques
26/10/2003 D.GELIN 41
Principe
Références
Introduction
Elémentstolérancés
Zone de tolérance
Zones de tolérance : exemple 6
Zone de tolérance simple avec exigence au maximum de matière :Volume limité par un cylindre de révolution
- de diamètre T- dont l’orientation de l’axe est contrainte à être
perpendiculaire à A.
Méthode de lecture
to M A
D
t
E
A
A
T
Tolérances géométriques
26/10/2003 D.GELIN 42
Principe
Références
Introduction
Elémentstolérancés
Méthode de lecture des tolérances géométriques
1) Identifier l’élément tolérancé (point, droite, plan…)
2) Identifier la nature de la référence locale (point, droite, plan…)
3) Identifier le référentiel
4) Construire la référence locale
5) Construire la zone de tolérance
6) Conclure sur la conformité
0,1
0,1Zone de tolérance0,2 A
30
A
Elément tolérancé(réel)
Elément de référence A(réel)
Référencespécifiée A (parfaite) A
Référence locale
30
Méthode de lecture
Zone de tolérance