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GE04-046N
Document avec annexe(s)
Janvier 1996
ICS : 01.100.01, 17.040.10
Reproduction interdite
Origine : CNOMO
Comité de normalisation des moyens de production
GUIDE D'AIDEAU TOLERANCEMENT ET ALA MESURE DES ECARTS
DU PROFIL D’UNE SURFACE
Janvier 1996 2/29 GE04-046N
Remplace HOMOLOGATION
PSA Peugeot Citroën RENAULT
ÉTABLI PAR M. NOGARET I. GUYON
Origine : CNOMO
Avant-proposCe guide a été élaboré à partir :
des anomalies constatées :
différences d'interprétation de nombreuses normes de référence,
méconnaissance des règles de base,
difficultés de mesure.
des éléments spécifiés dans les normes internationales et françaises traitant du tolérancementgéométrique.
Les informations de base ont été développées dans le guide CNOMO GE40-040N.Afin de faire évoluer ce guide, toute proposition est à transmettre au secrétariat du CNOMO.
________________________________________
Objet et domaine d’applicationCe guide relatif au tolérancement et à la mesure des écarts de profil d’une surface :
Rassemble les :
définitions relatives aux écarts de profil d’une surface,
méthodes de mesurage. Seules les méthodes d’application courantes faisant intervenir desmatériels normalement répandus ont été prises en compte.
Donne des indications :
destinées à guider le choix d’une méthode,
sur l’exploitation des résultats.
Ces spécifications sont à appliquer par tous les intervenants des groupes PSA Peugeot Citroën et RENAULT pour : la définition et l’indication sur les dessins,
le mesurage des écarts de profil d’une surface d’éléments de pièces, quelles que soient leurs dimensionset les tolérances spécifiées.
________________________________________
DescripteursAjustement, Ecart, Géométrique, Mesurage, Profil, Surface, Tolérancement
________________________________________
Modifications
Par rapport à l'édition précédente :
Janvier 1996 3/29 GE04-046N
Sommaire
Page
1 Définitions et spécifications .........................................................................5
1.1 Définitions........................................................................................................5
1.2 Cadre de tolérance ..........................................................................................5
1.3 Elément tolérancé............................................................................................6
1.3.1 Définition..........................................................................................................6
1.3.2 Indication de l’élément tolérancé .....................................................................6
1.4 Zone de tolérance............................................................................................7
1.4.1 Définition..........................................................................................................7
1.4.2 Etendue de la zone de tolérance.....................................................................8
1.4.3 Spécifications restrictives ................................................................................9
2 Conditions de mesurage...............................................................................9
2.1 Références ......................................................................................................9
2.1.1 Référence réelle .............................................................................................10
2.1.2 Référence spécifiée........................................................................................10
2.1.3 Référence simulée..........................................................................................10
2.1.4 Indications sur les dessins..............................................................................10
2.1.5 Nature de l'élément de référence ...................................................................11
2.1.6 Etablissement des références spécifiées .......................................................12
2.1.7 Application des références .............................................................................16
2.2 Diamètre des billes et des touches de palpeur...............................................17
2.3 Vitesse de palpage .........................................................................................17
2.4 Effort de mesurage .........................................................................................17
2.5 Environnement ...............................................................................................17
2.6 Positionnement des pièces.............................................................................18
3 Méthode de mesurage..................................................................................20
3.1 Symboles........................................................................................................20
3.2 Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace sans référence ..21
3.2.1 Mesurage du profil d'une surface sur marbre avec comparateur ...................21
3.2.2 Mesurage du profil d'une surface avec machine à mesurer 3D + logiciel spécifique22
Janvier 1996 4/29 GE04-046N
3.3 Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace avec références.23
3.3.1 Mesurage du profil d'une surface sur marbre avec comparateur ...................23
3.3.2 Mesurage du profil d'une surface avec machine à mesurer 3D + logiciel spécifique24
3.4 Choix d'une méthode......................................................................................24
3.5 Exploitation des résultats................................................................................25
3.5.1 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace sansréférence sur marbre à l'aide d'un comparateur............................................................25
3.5.2 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace sansréférence à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique............................26
3.5.3 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avecréférences sur marbre à l'aide d'un comparateur. .........................................................27
3.5.4 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avecréférences à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique. .........................28
4 Liste des documents de référence..............................................................29
Janvier 1996 5/29 GE04-046N
1 Définitions et spécifications
1.1 Définitions
Profil d’une surface
C'est une succession de courbes et/ou de droites combinées entre elles dont l’ensemble représente une figuregéométrique particulière.
Note : En CAO, la surface est un élément créé à partir d’équations mathématiques dont l’ensemble nereprésente aucune figure géométrique régulière.
La tolérance de profil d’une surface est la distance maximale admissible entre deux surfaces enveloppes généréespar des sphères de diamètre t dont les centres sont situés sur la surface spécifiée dans le cas d’une tolérancesymétrique.
Surface spécifiée
C'est la surface nominale ou théorique.
Figure 1
Surfaces enveloppes
Surface spécifiée
Elément à mesurerSphère ∅ t
L’écart de profil d’une surface est égal, dans tous les cas, à deux fois l’écart max. par rapport à la surfacespécifiée.
1.2 Cadre de tolérance
Les indications nécessaires sont inscrites dans un cadre rectangulaire divisé en deux cases minimum.
Ces cases contiennent de gauche à droite, dans l’ordre suivant :
le symbole de la caractéristique à tolérancer,
la valeur de la tolérance dans l’unité utilisée pour la cotation linéaire,
le cas échéant, la ( les) lettre(s) permettant d’identifier l’élément ou les éléments de référence.
0,3 Elément isolé
0,3 A
0,3 A B C-
0,3 A B C
Eléments associés
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1.3 Elément tolérancé
1.3.1 Définition
L’élément tolérancé est l’élément sur lequel s’applique la tolérance. L’élément est isolé ou associé.
1.3.2 Indication de l’élément tolérancé
L'élément tolérancé est identifié par une ligne repère, obligatoirement terminée par une flèche et reliée au cadre detolérance. L'aboutissement de la flèche indique la nature de l'élément, sur le contour de l'élément ou sur leprolongement (mais clairement séparé de la ligne de cote).
La tolérance de forme du profil d'une surface appartient à l'ensemble des tolérancements de forme et peut êtreisolée ou associée.
Si elle est isolée, la tolérance de forme du profil d'une surface peut être considérée comme tolérance de forme.
Si elle est associée, la tolérance de forme du profil d'une surface peut être considérée comme tolérance deposition.
Figure 2
Un élément tolérancé sans élément de référence est un élément isolé.
Figure 3
Un élément tolérancé avec un élément de référence, réunis dans un même tolérancement géométrique, est unélément associé.
Janvier 1996 7/29 GE04-046N
1.4 Zone de tolérance
1.4.1 Définition
La zone de tolérance est le volume engendré par une sphère dont le centre se déplace sur la surface spécifiée.
Figure 4 : Exemple d'un élément isolé
Indication sur le dessin
0,1
Interprétation du dessin
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1.4.2 Etendue de la zone de tolérance
Quelle que soit la caractéristique tolérancée, la zone de tolérance s’y rapportant est toujours exprimée pour latotalité de l’élément sauf spécifications restrictives.
Figure 5 : Exemple d'un élément associé
Indication sur le dessin Interprétation du dessin
,Surfaces enveloppes
Surface spécifiée
t=0,5
Figure 6 : Exemple d'un élément isolé
Indication sur le dessin Interprétation du dessin
,
Surface spécifiée
t=0,08
Surfaces enveloppes
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1.4.3 Spécifications restrictives
Figure 7 : Exemple 1
20 mm
sur 20 mm dupourtour de la porte
1
0,5
Figure 8 : Exemple 2
0,5/L x L1
0,5 sur L x L1
ou
2
2 Conditions de mesurage
2.1 Références
Il convient de s’affranchir du défaut de forme de la référence, soit en utilisant une référence simulée, soit enrecherchant le défaut de forme de cette référence de façon à en tenir compte dans l’exploitation des résultats.
Janvier 1996 10/29 GE04-046N
2.1.1 Référence réelle
C'est un élément réel d’une pièce (par exemple droite, surface, etc.) que l’on utilise en vue de remplir lesconditions d’une référence.
Note : Les références réelles étant sujettes à des écarts de fabrication, il est nécessaire de leur attribuer destolérances de formes.
2.1.2 Référence spécifiée
C'est l'élément géométrique théoriquement exact (tel que axe, plan, ligne, droite, etc.) auquel se rapportent leséléments tolérancés. Les références spécifiées peuvent être constituées par un ou plusieurs éléments de la pièce.
2.1.3 Référence simulée
C'est l'élément réel de vérification ou de fabrication, de forme adéquate suffisamment précise, en contact avec laréférence réelle et utilisé en vue d’établir la référence spécifiée.
En particulier, les éléments de référence simulée représentent, pendant la fabrication et la vérification, lamatérialisation des références spécifiées.
2.1.4 Indications sur les dessins
Sur un dessin, l’élément choisi comme référence est identifié par une ligne de repère obligatoirement terminée parun triangle, de préférence noirci.
Figure 9
A
A
La nature de l'élément de référence est identifiée par l'endroit où aboutit ce triangle
Figure 10 : Exemple d'un groupe d'éléments constituant une REFERENCE
ZONE COMMUNE
A
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2.1.5 Nature de l'élément de référence
Il est identifiée par l'endroit où aboutit le triangle.
Tableau 1
Nature de l'élément de référence Exemple d'indication
Axe du cylindre 1
Référence : Axe
2 1A
Surface inférieure de la pièce
Référence : Plan
A
Plan médian des 2 surfaces extérieuresde la pièce
Référence : Plan médian
A
Axe joignant les centres des cercles dans les 2 sections spécifiées
Référence commune
A B
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2.1.6 Etablissement des références spécifiées
a) Généralités
Par définition, la référence spécifiée sur un dessin est un élément géométrique théoriquement exact auquel serapportent les éléments tolérancés.
La référence réelle de la pièce doit comporter en général des tolérances de forme en vue de limiter les défautstrop importants pour qu'elle puisse remplir les conditions d'une référence.
Lorsqu'il est difficile d'établir une référence spécifiée à partir d'un élément réel de la pièce, il peut êtrenécessaire d'utiliser une référence simulée. Celle-ci doit avoir des qualités géométriques en rapport avecl'incertitude de mesure recherchée.
L'orientation théorique de l'élément réel de référence est celle qui minimise l'écart de forme de cet élément.
Par exemple, pour une référence plane, l'orientation de référence coïncide avec l'un des deux plans parallèles,distants de (t) qui limitent l'écart de planéité. La position est donnée par celui des deux qui est tangent à lasurface réelle.
En pratique, la dispersion relative de l'élément réel de la pièce et de la référence simulée doit être telle quel'écart entre les deux soit le plus faible possible. Si l'appui de la référence réelle sur la référence simulée n'estpas stable, une position stable doit être recherchée par tout moyen approprié (exemple, en interposant dessupports).
Remarque :
Le choix de la référence spécifiée et de l'élément tolérancé ayant été déterminé en tenant compte desexigences fonctionnelles, l'interversion des deux, dans le cas où cela simplifie la vérification ou minimisel'incertitude de mesure, ne doit pouvoir se faire :
QU'A LA CONDITION DE POUVOIR EXPRIMER LE RESULTAT PAR RAPPORT A LA REFERENCESPECIFIEE.
b) Ligne utilisée en tant que référence spécifiée
Arête ou génératrice
Il convient de rechercher l'orientation de l'élément réel de la pièce, soit directement sur celui-ci chaque fois quecela est possible, soit en utilisant une référence simulée.
Dans le premier cas, la méthode consiste à effectuer un relevé de rectitude de l'arête ou de la génératrice. Si lerelevé est effectué par valeurs discrètes ou si le traitement des résultats utilise la méthode des moindres carrés,il y a lieu de faire deux séries de relevés sur des points différents de l'élément pour s'assurer que la différenceéventuelle entre les deux orientations déterminées est compatible avec la tolérance à vérifier. Dans le cascontraire, il convient soit d'effectuer un relevé de rectitude en continu, soit d'utiliser une référence simulée.
Axe d'un cylindre ou d'un cône
La référence spécifiée constituée par l'axe d'un cylindre est l'axe du plus grand cylindre inscrit ou du plus petitcylindre circonscrit dans le cas d'un alésage ou d'un arbre respectivement.
Note : la même méthode s'applique dans le cas de l'axe d'un cône
Lorsqu'il est possible d'accéder directement aux surfaces de l'arbre ou de l'alésage, l'orientation de l'axe estrecherchée en utilisant l'une des méthodes développées pour le mesurage des écarts de cylindricité, eneffectuant plusieurs séries de relevés pour s'assurer que les différences éventuelles entre les orientationsdéterminées sont compatibles avec la tolérance à vérifier.
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c) Référence simulée
Pour un alésage
La référence simulée peut-être un mandrin adapté, de défaut de forme compatible avec l'incertitude de mesurerecherchée.
Dans le cas où le mandrin peut prendre plusieurs positions dans l'alésage, il convient de rechercher la positiondonnant un débattement angulaire moyen, en évitant toutefois d'introduire des contraintes dans l'alésage ou surle mandrin.
Figure 11
A Référence réelle Référence simulée(cylindre inscrit)
Référence spécifiée A
Positions limites
Pour un arbre
La référence simulée peut-être une bague adaptée en recherchant le cas échéant la position donnant ledébattement angulaire moyen, en évitant toutefois d'introduire des contraintes sur l'arbre ou dans la bague.
Elle peut également être un vé en s'assurant, au cours d'une rotation de l'arbre dans le vé, qu'il n'y a pas deboitement ou de battement radial incompatible avec la tolérance à vérifier. Dans le cas contraire, il y a lieu derépartir l'écart relevé et/ou de caler les génératrices.
Figure 12
A
Axe commun à deux sections repérées
Figure 13
A BBA
Janvier 1996 14/29 GE04-046N
Pour établir l'axe commun A-B, il convient de rechercher les centres des cercles dans les deux sectionsrepérées.
Axe de référence commun à deux éléments
Figure 14
BA
Par définition, la référence est l'axe des deux plus petits cylindres coaxiaux circonscrits aux éléments réels deréférence.
Figure 15
Référence réelle B
Référence spécifiée A-B
Référence simulée de B(Cylindre circonscrit)
Référence simulée de A(Cylindre circonscrit)
Référence réelle de A
Il convient donc de palper plusieurs sections de chacun des cylindres réels et d'en rechercher l'axe moyen.
Note : Certaines méthodes de vérification peuvent prendre en compte un entre-pointes. L'axe de cet entre-pointes ne peut pas être considéré comme un axe de référence simulée que si la différence d'orientation entrel'axe de l'entre-pointes et l'axe spécifié est compatible avec la tolérance à vérifier et est prise en compte dansl'expression du résultat, ou si le dessin indique expressément que la référence spécifiée est l'axe de l'entre-pointes.
d) Surface utilisée en tant que référence spécifiée
Cas général
La référence spécifiée peut être établie par palpage de la surface réelle ou en utilisant une référence simulée. Ilconvient de rechercher l'orientation de l'élément réel de la pièce
soit en déterminant les points les plus représentatifs de l'orientation du plan enveloppe pour pouvoirdégauchir la pièce par rapport à la référence de mesure.
soit en "basculant" le plan sur la référence simulée afin de répartir au mieux les écarts.
Janvier 1996 15/29 GE04-046N
Figure 16
Elément réel de référence(Forme réelle de la pièce)
Elément de référencesimulée (ex: marbre)
Supports
t
Référence spécifiée
Cas particulier des références partielles
Figure 17
CA1
A2
A3
AB
0,1 A
Dans le cas particulier où la surface de référence est spécifiée à l'aide de références partielles (voir figure oùles références partielles A1, A2 et A3 définissent la référence spécifiée A), cette surface doit être établie aumoyen des trois points indiqués (par palpage ou appui), en respectant la tolérance de localisation spécifiée.
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2.1.7 Application des références
Les références et systèmes de références servent de base à la vérification des tolérances spécifiées sur leséléments associés. La qualité des références simulées doit être suffisante pour satisfaire aux exigencesfonctionnelles.
Le tableau suivant montre :
l'indication des références spécifiées sur les dessins techniques,
les éléments de références,
comment les références spécifiées sont établies au moyen de références simulées.
Tableau 2 : Exemples
Références spécifiées Références réelles Etablissement des références spécifiées
Référence - ligne ou droite
Axe du trou
A
Surface réelle
Référence spécifiée =Axe du plus grand cylindre inscrit
Référence simulée =cylindre maximal inscrit
Axe de l'arbre
B Surface réelle
Référence spécifiée =
Référence simulée =
Axe du plus petit cylindre circonscrit
cylindre minimal circonscrit
Référence - Plan
Surface de la pièce
ASurface réelle
Référence spécifiée =plan établi par le
marbre
Référence simulée = Surface du marbre
Plan médianPlan médian des 2surfaces de la pièce
B Surfacesréelles
Référence simulée = Surfaces planes en
Référence spécifiée = plan médian établipar les 2 surfaces planes en contact
contact
Janvier 1996 17/29 GE04-046N
2.2 Diamètre des billes et des touches de palpeur
Sauf spécification particulière, pour séparer la forme (incluant l'ondulation) de la rugosité, utiliser les conditions deréférence ci-dessous :
Palpeur à pointe sphérique avec un rayon de pointe de 0,5 mm (ou de bille de * 1 mm) voir figure ci-dessous.
Filtre mathématique gaussien de longueur de coupure (cut off) de *c = 0,8 mm
Pas de numérisation ≤ λc / 5
Dans tous les cas, les conditions de mesurage seront spécifiées sur le rapport de mesure.
Note 1 : le rayon de 0,5 mm est choisi de façon à ne pas influencer l'effet du filtre de 0,8 mm.
Note 2 : les filtres électriques introduisent un déphasage et une déformation du profil. Ils ne peuvent doncpas servir de référence, mais ils peuvent être utilisés à défaut de filtres mathématiques, avec une erreur deméthode, pour la mesure des écarts de forme.
Note 3 : dans le cas où les conditions de références ne sont pas appliquées, il faut séparer la forme de larugosité par un filtrage mécanique (avec là aussi une erreur de méthode) en utilisant de préférence une billede rayon 4 mm.
Note 4 : pour des applications spécifiques, il est possible d'utiliser, avec une erreur de méthode, des palpeursde rayon choisi dans la série suivante : 0,8 - 2,5 - 4 - 8.
Figure 18 : Palpeur à pointe sphérique
R r = R
2.3 Vitesse de palpage
La vitesse de palpage, si elle est réglable, doit être fixée à une valeur suffisamment faible pour que son influencesoit négligeable.
2.4 Effort de mesurage
Toutes les opérations de mesurage s'entendent, sauf spécifications particulières, par référence à une force demesurage nulle. Si le mesurage est effectué avec une force non nulle, le résultat doit être corrigé en conséquence.Cette correction n'est toutefois pas nécessaire pour les mesurages comparatifs effectués avec les mêmes moyensde comparaison et la même force de mesurage, entre des éléments semblables, de même matière et de mêmeétat de surface. En pratique, il faut s'assurer que la déformation de la pièce est négligeable.
2.5 Environnement
En fonction de la précision recherchée et des dimensions de la pièce à mesurer, il y a lieu de s’assurer au mieuxde l’homogénéité des paramètres ambiants autour de la pièce :
Température,
Variation de température dans le temps et dans le volume,
Air,
Hygrométrie,
Vibrations du sol,
Champs magnétiques.
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2.6 Positionnement des pièces
Les appuis et le dispositif de bridage le cas échéant doivent être choisis pour obtenir une déformation minimale dela pièce.
Poids et positionnement de la pièce
Il convient de tenir compte, pour le positionnement de la pièce et le choix de l’instrument, du poids de la pièce et deses formes géométriques.
Dans la mesure du possible, il est souhaitable de mesurer la pièce dans la position d’utilisation et d’étalonnerl’appareil avec la pièce en position.
Commentaires
Le poids de la pièce peut provoquer :
une déformation de l'appareil mesureur,
une compression (par exemple : tubes à parois minces),
une déformation de la pièce sous l'effet de son propre poids.
Fixation
Les méthodes et dispositifs de fixation des pièces peuvent provoquer des déformations. Il convient donc de choisirdes dispositifs affectant le moins possible les mesures.
Points support
La pièce ou le matériel doit être supporté de manière à réduire le plus possible la déformation élastique due à lapesanteur.
Commentaires
Cas de deux points support
Figure 19 : Points pour une flèche minimale(cas des règles à bords parallèles de section constante)
0,223L 0,223L
L
Janvier 1996 19/29 GE04-046N
Cas de trois points support (appui isostatique)
Figure 20 : Pièces à embase rectangulaire
b
a
0,22b
0,22b
0,22a 0,22a
b
a
0,22b
0,22a
0,22b
0,22a
(La stabilité est la même avec les deux dispositions)
Figure 21 : Pièce à embase circulaire
0,22d
0,22d
0,22d
O d
3 fois 120°
Janvier 1996 20/29 GE04-046N
3 Méthode de mesurage
3.1 Symboles
Tableau 3
Symboles Signification
Pièce à contrôler
Plan de mesure
Support fixe
Support réglable
Comparateur ou enregistreur
Mise en position par déplacements lineaires successifs
Déplacement linéaire continu
Rotation limitée à une révolution
Déplacement continu dans plusieurs directions
Touche fixe
Janvier 1996 21/29 GE04-046N
3.2 Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace sans référence
3.2.1 Mesurage du profil d'une surface sur marbre avec comparateur
Tableau 4
Exemple de spécification Exemple de méthode de mesurage Remarques
Choisir judicieusement 3 points authéorique.Se déplacer suivant l'axe X avec unpas ou des valeurs déterminées, etreporter les valeurs lues en Z sur legraphique.Refaire la même opération sur nsections suivant l'axe Y.
points théoriques
X
ZY
Y3Y2
Y1
X
Z
Y
Y3Y2
Y1
Utiliser la méthode de la planéité"traitement des résultat" de l'annexe1du guide GE40-042N".
Balancer l'ensemble des pointsmesurés corrigés (valeurs normalesà la surface) de façon à minimiserl'écart final.
Matériel utilisé
MarbreComparateurTable à mouvements croisés avec
mesureur de déplacement.
Note : Cette mesure peut être effectuée à l'aide d'autres instruments de mesure tels que :
Théodolites + calculateur.
Videogrammétrie + calculateur (mesure sans contact avec une caméra vidéo par traitement etanalyse d'images).
Machine 3D manuelle
mais en utilisant la même méthode.
Janvier 1996 22/29 GE04-046N
3.2.2 Mesurage du profil d'une surface avec machine à mesurer 3D + logiciel spécifique
Tableau 5
Exemple de spécification Exemple de méthode de mesurage Remarques
Effectuer une succession debalancements et de mesures depoints jusqu'à minimiser l'écart final.
t
1ère mesure
Mesure finale
Comparer les valeurs mesurées auxvaleurs théoriques.
Janvier 1996 23/29 GE04-046N
3.3 Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace avec références
3.3.1 Mesurage du profil d'une surface sur marbre avec comparateur
Tableau 6
Exemple de spécification Exemple de méthode de mesurage Remarques
t A B C
C
B
A
Positionner la pièce suivant lesréférences A, B, C.
X
ZY
Y3Y2
Y1
X
Z
Y
Les valeurs mesurées sont àcorriger (normales à la forme) avantde les comparer aux valeursthéoriques.
Matériel utilisé
MarbreComparateurTable à mouvements croisés avec
mesureur de déplacement.
Note : Cette mesure peut être effectuée à l'aide d'autres instruments de mesure tels que :
Théodolites + calculateur.
Videogrammétrie + calculateur (mesure sans contact avec une caméra vidéo par traitement etanalyse d'images).
Machine 3D manuelle
mais en utilisant la même méthode.
Janvier 1996 24/29 GE04-046N
3.3.2 Mesurage du profil d'une surface avec machine à mesurer 3D + logiciel spécifique
Tableau 7
Exemple de spécification Exemple de méthode de mesurage Remarques
t A B C
C
B
A
Positionner puis mesurer la piècesuivant les références A, B, C.
t
Les valeurs mesurées sont àcomparer aux valeurs théoriques.
3.4 Choix d'une méthode
Le choix d'une méthode de mesurage est fonction des dimensions de la pièce à vérifier et des tolérancesspécifiées. Par ailleurs, une méthode donnée peut ne pas être applicable à un mesurage intérieur ou, si elle l'est,peut présenter des restrictions d'utilisation.
Le tableau ci-dessous présente l'exactitude minimale du moyen utilisé et les dimensions limites courantes del'élément à vérifier.
Les caractéristiques des deux limites étant totalement indépendantes, il ne faut pas rechercher de liaisons entreelles.
Tableau 8
MOYENS DE MESURE DU PROFIL D'UNE SURFACE SYMBOLE :
N° Moyens deréférence
Si oui :R
Moyens utilisés Exactitude *(en mm)
Dimensionscourantes des
pièces
(en mm)
OBSERVATIONS
Machine à mesurer ± 0,01 ≤ 400 L'exactitude est tributaire
1 R en 3 ± 0,03 ≤ 1000 du logiciel et du nombre
dimensions ± 0,15 ≤ 6000 de points palpés
2Marbre + Comparateur+ Table à mouvements
croisés avec mesureur dedéplacement
± 0,10 ≤ 300
3Théodolites
+Calculateur
± 0,20 1000 ≤ L ≤ 30000
* L'exactitude indiquée dans le tableau est la meilleure que l'on puisse obtenir avec le moyen cité.
Note : Le moyen est choisi de façon que l'incertitude de la mesure (± I) soit telle que I ≤ IT/8, sachant quel'incertitude de la mesure dépend, entre autre, de la méthode, de la pièce et de l'exactitude du moyen.
Janvier 1996 25/29 GE04-046N
3.5 Exploitation des résultats
3.5.1 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace sans référencesur marbre à l'aide d'un comparateur.
Figure 22
t Surface spécifiée
X
Z
Y
E
e11
e35
e2 e3
e9
Y3
Y2
Y1
Le balancement des points cité dans la méthode de mesurage chapitre 4.2.1. étant appliqué, les valeurs mesurées(e) sont corrigées pour obtenir les valeurs (E) normales à la surface spécifiée.
E = e max. corrigé
Le résultat de mesurage annoncé est E x 2 et qui est à comparer à la tolérance t.
Janvier 1996 26/29 GE04-046N
3.5.2 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace sans référenceà l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique.
Figure 23
t Surface spécifiée
Balancements possibles
t
e max.
E = e max.
Le résultat de mesurage annoncé est E x 2 et qui est à comparer à la tolérance t
Janvier 1996 27/29 GE04-046N
3.5.3 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avec référencessur marbre à l'aide d'un comparateur.
Figure 24
t A B C
C
B
A
t Surface spécifiée
X
Z
Y
E
e11
e35
e2 e3
e9
Les valeurs mesurées (e) sont corrigées pour obtenir les valeurs (E) normales à la surface spécifiée.
E = e max. corrigé
Le résultat de mesurage annoncé est E x 2 et qui est à comparer à la tolérance t.
Janvier 1996 28/29 GE04-046N
3.5.4 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avec référencesà l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique.
Figure 25
t A B C
C
B
A
t Surface spécifiée
t
e max.
E = e max.
Le résultat de mesurage annoncé est E x 2 et qui est à comparer à la tolérance t
Conclusion
Le profil d'une surface d'un élément tolérancé dans le cas d'une tolérance symétrique est jugé conforme à laspécification lorsque la distance de chacun de ses points à la surface de forme géométrique théorique, estinférieure ou égale à la moitié de la tolérance spécifiée.
Le résultat du mesurage du profil d'une surface dans l'espace avec ou sans référence est toujours égal à :
E x 2 avec E = e max.
Remarque
Actuellement, il n’existe pas de logiciel de mesurage capable de répondre au tolérancement du profil d’unesurface .
Janvier 1996 29/29 GE04-046N
4 Liste des documents de référence
NOTE : Pour les documents non datés, la dernière version en vigueur s’applique.
Documents cités
Guides CNOMO
GE40-040N : Guide d’aide au tolérancement et à la mesure des écarts géométriques.
GE40-042N : Guide d'aide au tolérancement et à la mesure des écarts de planéité.
Bibliographie
Normes internationales
ISO 1101 : Dessins techniques. Tolérancement de forme, orientation, position et battement. Généralités,définitions, symboles, indications sur les dessins.
ISO 1660 : Dessins techniques. Cotation et tolérancement des profils.
Normes françaises
AFNOR E 04-552 : Dessins techniques. Tolérancement géométrique. Généralités, définitions, symboles,indications sur les dessins.
AFNOR E 04-553 : Dessins techniques. Cotation et tolérancement. Tolérancement géométrique. Exploitation desnormes NF E 04-552 et NF E 04-554.
NF E 04-554 : Dessins techniques. Cotation et tolérancement. Références et systèmes de référence pourtolérances géométriques.
NF E 04-560 : Dessins techniques. Cotation et tolérancement. Vocabulaire.
AFNOR E 04-561 : Dessins techniques. Principe de tolérancement de base.
NF E 10-100 : Méthodes de mesurage dimensionnel. Première partie. Généralités.
Remplace HOMOLOGATIONPSA Peugeot Citroën RENAULT
ÉTABLI PAR M. NOGARET I. GUYON
Reproduction interdite
GUIDE D'AIDE AU TOLERANCEMENT ET ALA MESURE DES ECARTS
DU PROFIL D’UNE SURFACE
COMITE DE NORMALISATIONDES MOYENS DE PRODUCTION
GE40-046NAnnexe 1 - Informative
Janvier 1996 P : 1/9
ICS : 01.100.01, 17.040.10
Origine : CNOMO
CAS PARTICULIERS DES TOLERANCES DISSYMETRIQUES
AVANT - PROPOS
Cette annexe pallie l'absence de norme internationale, européenne ou française, mais elle est en accordavec les travaux normatifs en cours.
________________________________________
Modifications
Par rapport à l'édition précédente :
Janvier 1996 2 GE40-046NAnnexe 1 Informative
Sommaire
Page
1 Tolérances dissymétriques...................................................................................... 2
1.1 Constat..................................................................................................................... .. 2
1.2 Détermination du sens positif de la tolérance ....................................................... 3
1.3 Cadre de tolérance.................................................................................................... 3
2 Méthode de mesurage .............................................................................................. 5
2.1 Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace avec références .... 6
2.2 Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace sans référence ...... 6
2.3 Exploitation des résultats ........................................................................................ 7
2.3.1 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avecréférences à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique........................ 8
2.3.2 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface fermée dans l'espace sansréférence à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique. ........................ 8
1 1 Tolérances dissymétriques
1.1 1.1 Constat
En théorie, l'assemblage d'éléments entre eux conditionne le volume et le style théoriques définis par les Bureauxd'études.En pratique, il n'en est pas de même, il faut inclure certains paramètres comme la soudure qui augmente la chaînede cotes pour arriver à une définition pratique supérieure en volume à la définition théorique.Exemple simplifié d'un assemblage de bloc avant
Assemblage bloc avant en théorieAile avantgauche
Doublure aileavant gauche
Collecteurauvent
Doublureaile avant droite
Aile avantdroite
<======================= Largeur voiture théorique =========================>
Assemblage bloc avant en pratique
Aile avantgauche
SOUDURE
Doublure aileavant gauche
SOUDURE
Collecteurauvent
SOUDURE
Doublure aileavant droite
SOUDURE
Aile avantdroite
<============================= Largeur voiture pratique =============================>
Janvier 1996 3 GE40-046NAnnexe 1 Informative
Une fois soudé, l’assemblage des éléments du bloc avant pratique est plus large que l’assemblage des élémentsdu bloc avant théorique (sachant que les soudures représentent * 0,5 mm d’épaisseur).L'objectif est de conserver la définition théorique.Pour atteindre cet objectif, nous avons recours aux tolérances dissymétriques (par exemple sur les zonesd’accostage des pièces concernées), pour ainsi obtenir une définition pratique "égale" à la définition théorique.
1.2 1.2 Détermination du sens positif de la tolérance
Par convention la flèche indique le sens positif de la tolérance
Figure 1
A-0,5+1
-0,5 +1
Tableau 1
Indication sur le dessin Interprétation
B
+1 A B C-0,5
A
C
1
0,5
Surface spécifiée
-0,5
+1
Zone de tolérance
Janvier 1996 4 GE40-046NAnnexe 1 Informative
1.3 1.3 Cadre de tolérance
Proposition de la zone de tolérance dans les cas suivants :
Tableau 2
+t1 0 -t1 +t2 +t20 -t1 -t2 +t1 -t1
Indication Interprétation
B
+t1 A B C0
A
C+t10
Surface spécifiée
Zone de tolérance
B
0 A B C-t1
A
C
-t1
0
Surface spécifiée
Zone de tolérance
B
-t1 A B C-t2
A
C
-t2-t1
Surface spécifiée
Zone de tolérance
B
+t2 A B C+t1
A
C
Surface spécifiée
+t1+t2
Zone de tolérance
B
+t2 A B C-t1
A
C
-t1+t2
Surface spécifiée
Zone de tolérance
Janvier 1996 5 GE40-046NAnnexe 1 Informative
Cas général
Les tolérances dissymétriques n'ont de sens que pour des éléments rapportés à des références; sinon lebalancement possible de la surface annule cette notion de position particulière.La tolérance de forme du profil d'une surface est considérée comme tolérance de position si elle est associée.
Figure 2
+t1 A B C
C
B
A
+t2
Cas particulier
Il est possible de trouver des tolérances dissymétriques non référencées dans le cas où la surface est fermée.La tolérance de forme du profil d'une surface est considérée comme tolérance de forme si elle est isolée.
Figure 3
+t1
+t2
+t2+t1
Janvier 1996 6 GE40-046NAnnexe 1 Informative
2 2 Méthode de mesurage
2.1 2.1 Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace avec références
Le mesurage du profil d'une surface est effectué avec une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique
Tableau 3
Exemple de spécification Exemple de méthode de mesurage Remarques
-t1 A B C
C
B
A
-t2
Positionner puis mesurer la piècesuivant les références A, B, C.
-t2-t1
Surface spécifiée
Les valeurs mesurées sont àcomparer aux valeurs théoriques.
Janvier 1996 7 GE40-046NAnnexe 1 Informative
2.2 2.2 Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace sans référence
Le mesurage du profil d'une surface fermée est effectué avec une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique
Tableau 4
Exemple de spécification Exemple de méthode de mesurage Remarques
+t2+t1
Effectuer une succession debalancements et de mesures depoints jusqu'à minimiser l'écart final.
+t2+t1
Surface spécifiée
1ère mesure
Mesure finale
Les valeurs mesurées sont àcomparer aux valeurs théoriques.
Janvier 1996 8 GE40-046NAnnexe 1 Informative
2.3 2.3 Exploitation des résultats
2.3.1 2.3.1 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avecréférences à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique.
Figure 4
-t1 A B C
C
B
A
-t2
-t2-t1
Surface spécifiée
-t2
-t1 E min.
E max.
Valeurs E min. et E max. à comparer aux tolérances -t1 et -t2
Janvier 1996 9 GE40-046NAnnexe 1 Informative
2.3.2 2.3.2 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface fermée dans l'espacesans référence à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique.
Figure 4
+t2+t1
Balancements possibles
+t1+t2
E max.
E min.
Valeurs E min. et E max. à comparer aux tolérances +t1 et +t2
ConclusionLe profil d'une surface d'un élément tolérancé dans le cas d'une tolérance dissymétrique est jugé conforme à laspécification lorsque la distance de chacun de ses points par rapport à la surface de forme géométrique théoriqueest comprise entre la tolérance min. et la tolérance max. de la spécification.
RemarqueActuellement, il n’existe pas de logiciel de mesurage capable de répondre au tolérancement dissymétrique du profild’une surface.
