Tolérances géométriques

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1 Tolérances géométriques
Les spécifications géométriques sont classées en 5 catégories Introduction Les spécifications de forme Principe Les spécifications d’orientation Eléments tolérancés Les spécifications de position Les spécifications de battement Référence Les spécifications de ligne et de surface quelconque Zone de tolérance ISO Plan Méthode de lecture 1 26/10/2003 D.GELIN

2 Tolérances géométriques
Suivant le type de spécification, les tolérances ont des ordres de grandeur différents. L’ordre décroissant des tolérances est le suivant : Introduction Principe Tolérance sur la cote ou tolérance de localisation Tolérance d’orientation Eléments tolérancés Tolérance de forme Référence Tolérance de forme Tolérance d'orientation Zone de tolérance C Tolérance de localisation Classification des tolérances et ordre de grandeur Méthode de lecture 2 26/10/2003 D.GELIN

3 Tolérances géométriques
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. Introduction Principe La tolérance indique la dimension de la zone à l’intérieur de laquelle l’élément réel doit être compris Eléments tolérancés Référence Zone de tolérance Principe du tolérancement géométrique La référence est une surface de forme parfaite associée à l’élément de référence réel La référence locale est située à 30 mm de la référence La zone de tolérance est un espace limité par deux plans parallèles au plan de référence distants de 0,1 mm situés symétriquement par rapport à la référence locale. La surface réelle doit être comprise dans la zone de tolérance. Méthode de lecture 3 26/10/2003 D.GELIN

4 Tolérances géométriques Exemples d’éléments tolérancés
Introduction Exemple 1 Principe tp Eléments tolérancés Surface du skin modèle Référence Zone de tolérance Élément tolérancé unique, extrait, surface du skin model (non idéale) nominalement plane Principe du tolérancement géométrique La référence est une surface de forme parfaite associée à l’élément de référence réel La référence locale est située à 30 mm de la référence La zone de tolérance est un espace limité par deux plans parallèles au plan de référence distants de 0,1 mm situés symétriquement par rapport à la référence locale. La surface réelle doit être comprise dans la zone de tolérance. Méthode de lecture 4 26/10/2003 D.GELIN

5 Tolérances géométriques Exemples d’éléments tolérancés
Introduction Exemple 2 Principe tp Surface médiane réelle Surfaces du skin model Eléments tolérancés Référence Zone de tolérance Principe du tolérancement géométrique La référence est une surface de forme parfaite associée à l’élément de référence réel La référence locale est située à 30 mm de la référence La zone de tolérance est un espace limité par deux plans parallèles au plan de référence distants de 0,1 mm situés symétriquement par rapport à la référence locale. La surface réelle doit être comprise dans la zone de tolérance. Élément tolérancé unique, construit, surface médiane réelle (non idéale) nominalement plane Méthode de lecture 5 26/10/2003 D.GELIN

6 Tolérances géométriques Exemples d’éléments tolérancés
Introduction Exemple 3 Principe Avec une tolérance de localisation, Cette indication désigne un groupe Eléments tolérancés Référence 2xf12±0,1 axes réels Zone de tolérance Principe du tolérancement géométrique La référence est une surface de forme parfaite associée à l’élément de référence réel La référence locale est située à 30 mm de la référence La zone de tolérance est un espace limité par deux plans parallèles au plan de référence distants de 0,1 mm situés symétriquement par rapport à la référence locale. La surface réelle doit être comprise dans la zone de tolérance. Méthode de lecture Groupe d’éléments, construits et unis, axes réels (non idéaux), lignes nominalement rectilignes 6 26/10/2003 D.GELIN

7 Tolérances géométriques Exemples d’éléments tolérancés
Introduction Exemple 4 Principe Zone commune Eléments tolérancés Surfaces du skin modèle Avec une indication de zone commune, la tolérance est une tolérance de forme Référence Zone de tolérance Principe du tolérancement géométrique La référence est une surface de forme parfaite associée à l’élément de référence réel La référence locale est située à 30 mm de la référence La zone de tolérance est un espace limité par deux plans parallèles au plan de référence distants de 0,1 mm situés symétriquement par rapport à la référence locale. La surface réelle doit être comprise dans la zone de tolérance. Méthode de lecture Groupe d’éléments tolérancés, extraits, surfaces du skin model (non idéales) nominalement planes. 7 26/10/2003 D.GELIN

8 Tolérances géométriques Exemples d’éléments tolérancés
Introduction Exemple 5 Principe Eléments tolérancés Référence Zone de tolérance Principe du tolérancement géométrique La référence est une surface de forme parfaite associée à l’élément de référence réel La référence locale est située à 30 mm de la référence La zone de tolérance est un espace limité par deux plans parallèles au plan de référence distants de 0,1 mm situés symétriquement par rapport à la référence locale. La surface réelle doit être comprise dans la zone de tolérance. Élément tolérancé unique, extrait, lignes du skin model (non idéales) nominalement rectilignes Méthode de lecture 8 26/10/2003 D.GELIN

9 Tolérances géométriques Exemples d’éléments tolérancés
Introduction Exemple 6 Principe Eléments tolérancés Référence Zone de tolérance Principe du tolérancement géométrique La référence est une surface de forme parfaite associée à l’élément de référence réel La référence locale est située à 30 mm de la référence La zone de tolérance est un espace limité par deux plans parallèles au plan de référence distants de 0,1 mm situés symétriquement par rapport à la référence locale. La surface réelle doit être comprise dans la zone de tolérance. Élément tolérancé unique, extrait, lignes du skin model (non idéales) nominalement circulaires. Méthode de lecture 9 26/10/2003 D.GELIN

10 Tolérances géométriques Exemples d’éléments tolérancés
Introduction Exemple 7 Principe Élément tolérancé Eléments tolérancés Référence Zone de tolérance Principe du tolérancement géométrique La référence est une surface de forme parfaite associée à l’élément de référence réel La référence locale est située à 30 mm de la référence La zone de tolérance est un espace limité par deux plans parallèles au plan de référence distants de 0,1 mm situés symétriquement par rapport à la référence locale. La surface réelle doit être comprise dans la zone de tolérance. Élément tolérancé unique, extrait, partie de la surface du skin model (non idéale) nominalement plane. Méthode de lecture 10 26/10/2003 D.GELIN

11 Tolérances géométriques Exemples d’éléments tolérancés
Introduction Exemple 8 Principe Élément tolérancé Eléments tolérancés Référence Zone de tolérance Principe du tolérancement géométrique La référence est une surface de forme parfaite associée à l’élément de référence réel La référence locale est située à 30 mm de la référence La zone de tolérance est un espace limité par deux plans parallèles au plan de référence distants de 0,1 mm situés symétriquement par rapport à la référence locale. La surface réelle doit être comprise dans la zone de tolérance. Élément tolérancé unique, extrait, partie de la surface du skin model (non idéale) nominalement plane. Méthode de lecture 11 26/10/2003 D.GELIN

12 Tolérances géométriques
Références Introduction Principe 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. Eléments tolérancés Références Ne pas utiliser une lettre suivie d’un chiffre ni deux lettres différentes Zone de tolérance Plan Méthode de lecture 12 26/10/2003 D.GELIN

13 Tolérances géométriques
Références Introduction Élément de référence Un élément de référence est un élément réel (non idéal) extrait du skin model. Principe Référence spécifiée Eléments tolérancés Une référence spécifiée est un élément idéal de type POINT, DROITE ou PLAN. Références Système de référence spécifiée Un système de référence spécifiée est une suite ordonnée de deux ou trois éléments de type POINT, DROITE ou PLAN. Zone de tolérance Référence locale Plan Surface parfaite située en position parfaite par rapport au système de référence compte tenu des cotes encadrées Cote encadrée Méthode de lecture Valeur définissant la position théoriquement exacte de la référence locale par rapport au système de référence 13 26/10/2003 D.GELIN

14 Tolérances géométriques
Introduction Exemples Principe Eléments tolérancés Références A : plan en bout de la pièce E : axe du cylindre Zone de tolérance B : plan supérieur F : génératrice du cylindre (dans le plan de la vue) Plan C : plan médian G : centre de la section D : droite médiane de la section Méthode de lecture 14 26/10/2003 D.GELIN

15 Tolérances géométriques : généralités
Introduction Référence simple (ISO 5459) Plan : Principe 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 » Eléments tolérancés Références Zone de tolérance Plan Méthode de lecture Plan minimax 15 26/10/2003 D.GELIN

16 Tolérances géométriques
Introduction Référence simple (ISO 5459) Plan médian de référence : Principe 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 Eléments tolérancés Références Zone de tolérance Plan Méthode de lecture 16 26/10/2003 D.GELIN

17 Tolérances géométriques
Introduction Référence simple (ISO 5459) Axe d’un cylindre : Principe La surface de référence associée à une surface cylindrique réelle est un axe parfait : Eléments tolérancés Pour un arbre, l’axe de référence est l’axe du plus petit cylindre parfait contenant l’arbre Références Pour un alésage, l’axe de référence est l’axe du plus grand cylindre parfait contenu dans l’alésage. Zone de tolérance Plan Méthode de lecture 17 26/10/2003 D.GELIN

18 Tolérances géométriques
Introduction Référence simple (ISO 5459) Axe d’un cylindre : Principe 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 : Eléments tolérancés La norme NF E – 1988 propose de prendre la direction qui assure un débattement angulaire minimal. Références La norme ISO 5459 – 1981 dit « disposé de façon que n’importe quel mouvement possible dans n’importe quelle direction soit égal ». Zone de tolérance Plan Méthode de lecture 18 26/10/2003 D.GELIN

19 Tolérances géométriques
Introduction Référence simple (ISO 5459) Centre d’une sphère : Principe La référence associée à une sphère est un point qui est le centre de la plus petite sphère parfaite contenant la surface réelle : Eléments tolérancés Section d’un cylindre : 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. Références Zone de tolérance Plan Méthode de lecture 19 26/10/2003 D.GELIN

20 Tolérances géométriques
Introduction Système de référence (ISO 5459) Définition : Principe Eléments tolérancés Références 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. Zone de tolérance Plan Méthode de lecture 20 26/10/2003 D.GELIN

21 Tolérances géométriques
Introduction Système de référence Exemple : Référence secondaire B Principe 15 Axe nominal du trou 30 30 15 A B f 0,05 A B Eléments tolérancés Références Référence Primaire A Zone de tolérance La référence primaire A est construite comme une référence simple : plan minimax associé à la surface réelle. Plan 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.. Méthode de lecture 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 21 26/10/2003 D.GELIN

22 Tolérances géométriques
Exemple de référence 1 Introduction Principe Élément de référence A Eléments tolérancés référence spécifiée A associée à l'élément de référence A Références Zone de tolérance Plan Référence spécifiée simple de type plan Méthode de lecture 22 26/10/2003 D.GELIN

23 Tolérances géométriques
Exemple de référence 2 Introduction Principe Référence spécifiée A A Eléments tolérancés Références Zone de tolérance Plan Référence spécifiée simple, plan médian de deux plan parallèles Méthode de lecture 23 26/10/2003 D.GELIN

24 Tolérances géométriques
Exemple de référence 3 Introduction Principe A Référence spécifiée A Eléments tolérancés Références Zone de tolérance Plan Référence spécifiée simple, de type plan, définie sur une partie d’un élément. Méthode de lecture 24 26/10/2003 D.GELIN

25 Tolérances géométriques
Exemple de référence 4 Introduction Principe A-B A B Référence spécifiée A-B Eléments tolérancés Références Zone de tolérance Plan Référence spécifiée commune, de type droite, axe de deux cylindres coaxiaux. Méthode de lecture 25 26/10/2003 D.GELIN

26 Tolérances géométriques
Exemple de référence 5 Introduction Principe A B A-B Eléments tolérancés Référence spécifiée A-B Références Zone de tolérance Plan Méthode de lecture Référence spécifiée commune, de type droite, passant par deux points. 26 26/10/2003 D.GELIN

27 Tolérances géométriques
Exemple de référence 6 Introduction Principe Dimension de référence L Référence spécifiée A L A 2 x f D±t to f tp Eléments tolérancés Références Zone de tolérance Plan Référence spécifiée de type plan, obtenue sur un groupe d’éléments tolérancés. Méthode de lecture 27 26/10/2003 D.GELIN

28 Tolérances géométriques
Exemple de référence 7 Introduction Principe Zone commune Référence spécifiée A-B f tf Eléments tolérancés A Références A Zone de tolérance Plan Référence spécifiée de type droite, obtenue sur un groupe d'éléments tolérancés. Méthode de lecture 28 26/10/2003 D.GELIN

29 Tolérances géométriques
Exemple de référence 8 Introduction Principe b B Référence primaire A (minimax) Eléments tolérancés a Référence secondaire B perpendiculaire à A Références C Zone de tolérance 2 x f D±t f tp A B C Référence tertiaire C perpendiculaire à A et B Plan A Méthode de lecture L Système de références spécifiées, trois plans perpendiculaires 29 26/10/2003 D.GELIN

30 Tolérances géométriques
Exemple de référence 9 Introduction Principe B A L f tp 2 x f D ± t Référence secondaire B Perpendiculaire à A Eléments tolérancés Références Référence primaire A Référence primaire B Zone de tolérance B A L f tp 2 x f D ± t Plan Référence secondaire A Perpendiculaire à B Méthode de lecture Système de références spécifiées constitué d’un plan et d’une droite perpendiculaire. 30 26/10/2003 D.GELIN

31 Tolérances géométriques
Exemple de référence 10 Introduction Principe Eléments tolérancés Références Zone de tolérance Plan Méthode de lecture Système de références spécifiées constitué de références partielles 30a 26/10/2003 D.GELIN

32 Tolérances géométriques
Exemple de référence 11 Introduction Principe Eléments tolérancés Références Zone de tolérance Plan Méthode de lecture 30b 26/10/2003 D.GELIN

33 Tolérances géométriques
Introduction Système de référence Exercice 1 : Principe Eléments tolérancés Références Zone de tolérance Plan Méthode de lecture 33 26/10/2003 D.GELIN

34 Tolérances géométriques
Introduction Système de référence Exercice 2 : Principe Eléments tolérancés Références Zone de tolérance Plan Méthode de lecture 34 26/10/2003 D.GELIN

35 Tolérances géométriques
Zones de tolérance Introduction 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 Principe Eléments tolérancés Zone de tolérance unique Références La zone de tolérance est qualifiée d’unique si elle est appliquée à un seul élément tolérancé. Zone de tolérance Plan 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 35 26/10/2003 D.GELIN

36 Tolérances géométriques Zones de tolérance : exemple 1
Introduction Principe tf Eléments tolérancés tf Références 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). Zone de tolérance Plan Méthode de lecture 36 26/10/2003 D.GELIN

37 Tolérances géométriques Zones de tolérance : exemple 2
Introduction 2xf12±0,1 f tp L Principe f tp Eléments tolérancés L Références Zone de tolérance Plan 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 Méthode de lecture 37 26/10/2003 D.GELIN

38 Tolérances géométriques Zones de tolérance : exemple 3
Introduction b B 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 Principe a L b C A B a f tp 13 Eléments tolérancés C 2 x f D±t Références P 13 f tp P A B C Zone de tolérance A Plan L 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. Méthode de lecture 38 26/10/2003 D.GELIN

39 Tolérances géométriques Zones de tolérance : exemple 4
Introduction Principe A B A-B f tp f tp Eléments tolérancés Références Zone de tolérance 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. Plan Méthode de lecture 39 26/10/2003 D.GELIN

40 Tolérances géométriques Zones de tolérance : exemple 5
Introduction Principe A tb tb Eléments tolérancés Références Zone de tolérance 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 Plan Méthode de lecture 40 26/10/2003 D.GELIN

41 Tolérances géométriques Zones de tolérance : exemple 6
Introduction Principe f to M A A f T Eléments tolérancés f D ± t E Références A Zone de tolérance 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. Plan Méthode de lecture 41 26/10/2003 D.GELIN

42 Tolérances géométriques
Méthode de lecture des tolérances géométriques Introduction 1) Identifier l’élément tolérancé (point, droite, plan…) Principe 2) Identifier la nature de la référence locale (point, droite, plan…) 3) Identifier le référentiel 4) Construire la référence locale Eléments tolérancés 5) Construire la zone de tolérance 6) Conclure sur la conformité Références Zone de tolérance Méthode de lecture 42 26/10/2003 D.GELIN