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École de technologie supérieure Génie de la production automatisée Roland Maranzana GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 1 GPA-210 Éléments de fabrication mécanique Plan du cours Dessin industriel: Un rappel Tolérances dimensionnelles et Ajustements Tolérances géométriques Cotation fonctionnelle États de surfaces Cotation au maximum de matière Procédés d'obtention des pièces brutes Procédés d'usinage Isostatisme Transferts de cotes et d'orientation Rédaction de gammes d’usinage

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GPA-210, Éléments de fabrication mécanique 1

GPA-210 Éléments de fabrication mécanique

Plan du cours

Dessin industriel: Un rappel Tolérances dimensionnelles et Ajustements Tolérances géométriques Cotation fonctionnelle États de surfaces Cotation au maximum de matière Procédés d'obtention des pièces brutes Procédés d'usinage Isostatisme Transferts de cotes et d'orientation Rédaction de gammes d’usinage

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III. Tolérances géométriques

Plan du chapitre Introduction Terminologie Types de tolérances géométriques normalisées

Critères Représentations graphiques

Tolérances de formes Tolérances d’orientation Tolérances de position Tolérances de battement Exemples et exercices

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III. Tolérances géométriques

Introduction Les tolérances dimensionnelles linéaires et angulaires ne suffisent pas

toujours pour définir fonctionnellement la forme d’une pièce Une fonction peut exiger qu’une cotation dimensionnelle soit complétée

par une tolérance géométrique plus restrictive Exemple:

20+500 Planéité de 30µm

50µm30µm

30µm

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III. Tolérances géométriques

Terminologie Surface de référence: Surface par rapport à laquelle les spécifications

géométriques sont données Surface réelle: Surface fabriquée avec tous ses défauts Surface spécifiée: Surface définie par le dessin Surface auxiliaire:Surface spécifiée en contact (1 point) avec la surface réelle Surface enveloppe: Surface en contact complet avec la surface réelle du coté

libre de la pièce

Surface Réelle

Surface EnveloppeSurface Auxiliaire

Surface Spécifiée

Surface de Référence

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III. Tolérances géométriques

Type de tolérances géométriques normalisées Critères

Critères s’appliquant à une surface isolée Critères s’appliquant à une surface par rapport à une surface de référence

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III. Tolérances géométriques

Représentation graphique (1/3)

Identification de la référence (1,2)Éléments restreints (3,4)

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III. Tolérances géométriques

Représentation graphique (2/3)

Références partielles

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III. Tolérances géométriques

Représentation graphique (3/3)

Exemples

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III. Tolérances géométriques

Tolérances de forme

Surface Réelle

Surface Enveloppe

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III. Tolérances géométriques

Tolérances d’orientation

Surface Réelle

Surface Auxiliaire

Surface de Référence

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III. Tolérances géométriques

Tolérances de position

Surface Réelle

Surface spécifiée

Surface de Référence

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III. Tolérances géométriques

Tolérances de battement

Surface Réelle

Surface Auxiliaire

Surface de Référence

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III. Tolérances géométriques

Exemple d’attribution de tolérances géométriques (pièce 1)

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III. Tolérances géométriques

Exemple d’attribution de tolérances géométriques(pièce 1)

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III. Tolérances géométriques

Exemple d’attribution de tolérances géométriques (pièce 1)

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III. Tolérances géométriques

Exemple d’attribution de tolérances géométriques (pièce 1)

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III. Tolérances géométriques

Démarche pour le calcul des intervalles de tolérance : Représenter le mécanisme par un modèle nominal Exprimer pour ce mécanisme les conditions de bon fonctionnement

(montage, précision, cinématique, etc) Définir les surfaces influentes du mécanisme permettant de transformer les

conditions fonctionnelles en conditions géométriques entre pièces Traduire pour chaque pièce, les conditions fonctionnelles sous la forme

de contraintes dimensionnelles et géométriques en utilisant la norme ISO, sans quantification des IT,

Proposer un modèle de défauts : poser des hypothèses, et spécifier un modèle géométrique de défauts sous la forme de tolérances géométriques et dimensionnelles,

Déterminer l’inéquation qui permet de respecter les conditions fonctionnelles avec le modèle géométrique des défauts

Répartir les IT pour respecter l’inéquation.

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50±0.05

CONDITION À REMPLIR

III. Tolérances géométriques

Exemple de calcul des intervalles de tolérance (1/6)

Dispersions qui affectent cette condition:1) Pièce 2: IT de la cote 50 (entre l’axe du perçage dans la pièce 2 et la base)2) Pièce 2: // de l’axe Ø 25 avec la base3) Pièce 3: Concentricité de l’alésage Ø 25 avec le cône

Hypothèse : un ajustement serré élimine le jeu entre les pièces 2 et 3 (voir dia 3/6)

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III. Tolérances géométriques

Exemple de calcul des intervalles de tolérance (2/6)

t ?3) Concentricité (dp3)

t ?

1) Cote linéaire entre l’axe et la base (dp1)

2) Parallélisme (dp2)

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III. Tolérances géométriques

Exemple de calcul des intervalles de tolérance (3/6)

Un ajustement avec jeu affecterait la cote fonctionnelle

Solutions possibles Ajustement serré (H8m7) Ajustement légèrement conique=> Les axes des 2 pièces sont confondus

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III. Tolérances géométriques

Répartition des dispersions (4/6)

Dp = dp1 + dp2 + dp30.1 = 0.03 + 0.06 + 0.01

(Cette distribution correspond à un choix)

dp1

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III. Tolérances géométriques

Répartition des dispersions (5/6)

Dp = dp1 + dp2 + dp30.1 = 0.03 + 0.06 + 0.01

dp2

70

tmax = ?

30

dp2 = 0.06

15

Triangles semblables:tmax = (0.06/(70+15)*15 ≈ 0.01

Ramené sur 100 = > 0.035

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III. Tolérances géométriques

Répartition des dispersions (6/6)

Dp = dp1 + dp2 + dp30.1 = 0.03 + 0.06 + 0.01

dp3