ROYAUME DU MAROC
OFFICE DE LA FORMATION PROFESSIONNELLE ET DE LA PROMOTION DU TRAVAIL

SECTEUR AERONAUTIQUE
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Date : Mars 2013

1. LECTURE DE PLANS
1. Notions de base
1.1. Projections orthogonales

Dépliage du cube

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1.2. Les formats

1.3. Les traits

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1.4. Les perspectives
1.4.1. La perspective cavalière

Remarque : k = 0.5 pour a = 45°
1.4.2. La perspective isométrique

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Coupes et sections

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Règles de dessin sur les plans d’ensemble
- Arbres, éléments de vissrie, clavettes non coupés
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Dessin des liaisons complètes usuelles
4.1. Clavetage

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1. Spécifications dimensionnelles linéaires
1.1. Indications
Les spécifi...
Figure 1 : Illustration d'ajustements entre pièces mâle (arbre) et femelle (alésage)

Figure 2 : Positions d'intervalle de...
Figure 3 : Signification imagée d'une spécification dimensionnelle linéaire sans modificateur

Figure 4 : Signification im...
2. Les spécifications géométriques - Généralités
Les erreurs de forme et de position relative des éléments géométriques co...
position relative à un ou plusieurs autres éléments, dénommés références en comparaison avec son orientation
ou sa positio...
références ; seules les spécifications géométriques de forme ne réclament pas de références.
Les références spécifiées son...
2. Définitions et termes généraux
Pour tenir compte des différentes possibilités de définir, à chaque étape de la vie d’un...
Remarque :
— les éléments nominaux et associés sont aussi qualifiés d’éléments idéaux ;
— les éléments extraits ou réels s...
3. Défauts de forme
Entre le réel macroscopique et le réel microscopique ou structural, il existe une infinité d’images po...
forme obtenue après usinage.
Selon les spécifications portées sur un dessin par le bureau d’études, le métrologue doit vér...
1. Défaut de rectitude
■Rectitude des droites d’un plan (figure 9)
Interprétation : la ligne nominalement rectiligne inter...
Figure 10 : Défaut de rectitude de l'axe d'un cylindre

■Rectitude en zone commune (figure 12)
Dans l’exemple montré sur l...
2. Défaut de planéité (figure 13)
Interprétation : la surface nominalement plane doit se trouver à l’intérieur de la zone ...
3. Défaut de circularité (figure 14)
Interprétation : la ligne nominalement circulaire de chaque section du cylindre doit ...
4. Défaut de cylindricité(figure 15)
Interprétation : la surface nominalement cylindrique doit pouvoir être placé entre de...
5. Défaut de ligne quelconque(figure 16)
Interprétation : le profil théorique de la ligne spécifiée est défini à l’aide de...
6. Défaut de forme quelconque
Interprétation (figure 17 : Défaut de forme quelconque): la surface réelle du trou oblong do...
L’indication de la référence A dans le cadre de la spécification impose à la zone de tolérance d’être positionnée
perpendi...
3. Défauts d’orientation
Comme pour les défauts de forme, des conditions fonctionnelles doivent se traduire sur le dessin ...
■Élément de forme cylindrique (figure 19) :
Dans ce cas, A est l’axe immatériel du plus petit cylindre contenant l’arbre d...
■Élément de forme prismatique (figure 20) :
Lorsque le pied du cadre de référence est décalé par rapport à la ligne de cot...
2. Défaut d’inclinaison
Interprétation : Dans l’exemple de la figure 21le plan réel incliné doit être compris entre deux p...
3. Défaut de parallélisme
Interprétation : Dans l’exemple de la figure 22l’axe tolérancé doit se trouver à l’intérieur d’u...
4. Défaut de perpendicularité
Interprétation : Dans l’exemple de la figure 23l’axe réel du cylindre spécifié de diamètre ∅...
3. Défauts de position
1. Défaut de localisation
Interprétation : les axes réels des alésages de diamètre ∅10 mm doivent s...
Remarques
• Bien que n’étant indiquée que sur un des trois alésages, la spécification de localisation s’adresse aux trois
...
2. Défaut de coaxialité
Interprétation : la spécification portée sur le dessin de définition ci- dessus impose à l’axe du ...
Figure 26 : cas d'une faible longueur

3. Défaut de symétrie
Interprétation (figure 28) : la référence A est le plan média...
Figure 27 : Défaut de symétrie d'un plan médian
Remarque : la norme prévoit la possibilité d’exprimer la symétrie d’une li...
4. Défauts de battement
1. Défaut de battement total radial
Interprétation (figure 29): l’axe théorique de référence est l...
2. Défaut de battement simple radial
Interprétation (figure 30): l’axe théorique de référence est l’axe du plus petit cyli...
3. Défaut de battement total radial
Interprétation (figure 31): l’axe théorique de référence est l’axe du plus petit cylin...
4. Défaut de battement simple radial
Interprétation (figure 32): l’axe théorique de référence est l’axe du plus petit cyli...
Exercice : Expliquer la signification des spécifications présentes sur cette pièce :

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  1. 1. ROYAUME DU MAROC OFFICE DE LA FORMATION PROFESSIONNELLE ET DE LA PROMOTION DU TRAVAIL SECTEUR AERONAUTIQUE USINAGE SUR MOCN Niveau : Technicien Spécialisé GUIDE DE SOUTIEN MODULE 08 : DOCUMENTATION TECHNIQUE Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 1/53
  2. 2. Date : Mars 2013 1. LECTURE DE PLANS 1. Notions de base 1.1. Projections orthogonales Dépliage du cube Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique Correspondance entre les vues 2/53
  3. 3. 1.2. Les formats 1.3. Les traits Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 3/53
  4. 4. 1.4. Les perspectives 1.4.1. La perspective cavalière Remarque : k = 0.5 pour a = 45° 1.4.2. La perspective isométrique Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 4/53
  5. 5. 1.5. Dessin de définition et dessin d’ensemble Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 5/53
  6. 6. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 6/53
  7. 7. 1.6. Exercices Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 7/53
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  9. 9. 2. Coupes et sections 2.1. 2.2. Sections Coupes Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 9/53
  10. 10. 2.3. Exercices Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 10/53
  11. 11. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 11/53
  12. 12. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 12/53
  13. 13. 3. Règles de dessin sur les plans d’ensemble - Arbres, éléments de vissrie, clavettes non coupés - Coupes locales pour montrer des détails - Hachures différentes pour chaque pièce Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 13/53
  14. 14. 4. Dessin des liaisons complètes usuelles 4.1. Clavetage Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 14/53
  15. 15. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 15/53
  16. 16. 4.2. Visserie Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 16/53
  17. 17. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 17/53
  18. 18. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 18/53
  19. 19. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 19/53
  20. 20. 2. SPECIFICATIONS GEOMETRIQUES ET DIMENSIONNELLES 1. Spécifications dimensionnelles linéaires 1.1. Indications Les spécifications dimensionnelles linéaires s’indiquent sur le dessin en associant à la ligne de cote : – la valeur nominale de la dimension suivie des écarts supérieur et inférieur permis (exemple 20 0/+0,021) ; – la valeur nominale de la dimension suivie de position et la qualité (exemple : 20 H7) ; – la valeur nominale sans être encadrée ou entre parenthèses pour implicitement faire appel à la notion de tolérance générale dimensionnelle (exemple : (20 min)) ; – les limites de tolérances maxi et mini (20/20,021) ; – la limite de tolérances mini ou maxi (exemple : 20 min). 1.2. Système d’ajustement Dans le cas de deux pièces ajustées, les écarts et les tolérances sur chacune d’elles doivent être déterminés pour donner, dans les cas extrêmes, un jeu ou un serrage techniquement admissible. Suivant la position respective des zones de tolérance de l’alésage et de l’arbre, l’ajustement peut être avec jeu, incertain ou avec serrage (voir exemple figure 2). Pour pouvoir satisfaire à tous les besoins courants, il est prévu pour chaque dimension nominale, d’une part, une gamme d’écarts et, d’autre part, une gamme de tolérances. Elles sont définies par les normes ISO 286-1 et ISO 286-2. La position de l’intervalle de tolérance par rapport à la ligne représentant la valeur nominale, dite ligne zéro, est codifiée par une lettre (ou parfois par deux lettres) majuscule pour les alésages et minuscule pour les arbres (figure 3),appelée « position ». La valeur de cet écart définissant la position de l’intervalle de tolérance par rapport à la valeur nominale est fonction de la dimension nominale et de la lettre code. La valeur de l’intervalle de tolérance est codifiée par un numéro appelé «qualité» et est fonction de la dimension nominale (Annexe 1). Une spécification dimensionnelle linéaire liée à cette norme d’ajustement se présente par exemple sous la forme 20 H7 : 20 étant la valeur nominale d’un alésage, H étant la position et 7 la qualité, et est équivalent à la spécification dimensionnelle 20 0/+ 0,021. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 20/53
  21. 21. Figure 1 : Illustration d'ajustements entre pièces mâle (arbre) et femelle (alésage) Figure 2 : Positions d'intervalle de tolérance relativement à une pièce mâle ou femelle 1.3. Signification Sans information complémentaire, les spécifications dimensionnelles linéaires réclament que toutes les dimensions locales réelles entre deux points en vis-à-vis (voir définition dans la norme ISO 14660-2) soient dans la ou les limites spécifiées (figure 4). Si la spécification dimensionnelle linéaire est suivie du modificateur (lettre E entourée d’un cercle) alors l’exigence de l’enveloppe est requise complémentairement, cela implique que toutes les dimensions locales doivent être satisfaites et que l’élément réel doit pouvoir entrer dans une enveloppe parfaite dont la dimension est définie au maximum matière (figure 5). Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 21/53
  22. 22. Figure 3 : Signification imagée d'une spécification dimensionnelle linéaire sans modificateur Figure 4 : Signification imagée d'une spécification dimensionnelle linéaire avec modificateur enveloppe D’autres modificateurs et extensions d’écriture sont donnés dans la norme ISO 14405-1 - 2010.Ces nouveaux modificateurs complémentaires permettront aux concepteurs de traduire plus finement leurs besoins fonctionnels. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 22/53
  23. 23. 2. Les spécifications géométriques - Généralités Les erreurs de forme et de position relative des éléments géométriques constitutifs d’une pièce mécanique sont dus, lors de leur élaboration : aux imperfections des outils de production qui les génèrent, aux efforts de coupe, aux contraintes induites par les dispositifs de préhension, aux échauffements, etc. L’examen des défauts d’une surface réelle appartenant à une pièce mécanique, permet : — de vérifier l’aptitude de cette pièce à assurer la ou les fonctions auxquelles elle participe au sein du mécanisme dans lequel elle est montée ;
 — de déterminer les faiblesses de son processus d’élaboration. Les moyens de mesure actuels, associés aux chaînes de mesures électro- niques et informatiques, permettent de contrôler les formes réelles par rapport à des formes de référence très précises, quasi parfaites, et même à des définitions mathématiques. Grâce à la diffusion croissante de moyens de mesure élaborés, telles les machines à mesurer tridimensionnelles à logiciels mathématiques intégrés, il est possible de déterminer rapidement par numérisation, les erreurs de forme, d’orientation et de position des éléments d’une pièce mécanique. 1. Généralités 1.1. Quatre grands types de spécifications géométriques Il existe quatre grands types de spécifications géométriques qui sont définies par le biais de la norme ISO 1101 : – les spécifications géométriques de forme ; – les spécifications géométriques d’orientation ; – les spécifications géométriques de position ; – les spécifications géométriques de battement. Une spécification géométrique permet de décrire un besoin en définissant : – l’élément tolérancé (l’élément géométrique à observer) ; – la zone de tolérance avec ou non des contraintes d’orientation ou de position. La zone de tolérance est l’espace de variation autorisé à l’élément tolérancé. Il est souvent nécessaire, pour remplir certaines fonctions, que certaines qualités géométriques de surface soient spécifiées : c’est le rôle des spécifications géométriques de forme, d’orientation, de position et de battement, voire des spécifications d’état de surface. Les spécifications géométriques de forme délimitent les écarts d’un élément par rapport à sa forme géométrique idéale définie par les indications sur le dessin. Les spécifications d’orientation, position et battement délimitent les écarts linéaires d’orientation et/ou de Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 23/53
  24. 24. position relative à un ou plusieurs autres éléments, dénommés références en comparaison avec son orientation ou sa position idéale définie par des indications sur le dessin. Les écarts géométriques s’intéressent à la macrogéométrie et regardent donc toute la surface considérée ou une portion relativement grande comparée à celle observée pour les états de surface (microgéométrie). Dans ce dernier cas, une indication particulière sera ajoutée. 1.2. Indication des spécifications géométriques Une spécification géométrique est décrite par le biais d’un cadre de tolérance, d’une ligne repère voire d’indications complémentaires portées explicitement ou implicitement sur le dessin (figure 6). Figure 5 : Exemple de décomposition d'une spécification géométrique Si la ligne repère n’est pas dans le prolongement d’une ligne de cote, alors l’élément tolérancé est un élément de la surface pointée (ligne ou surface). Si la ligne repère est dans le prolongement d’une ligne de cote, alors l’élément tolérancé est un élément médian. L’élément tolérancé correspond, sauf indications particulières, à la totalité de l’élément réel identifié sur le dessin de définition par la ligne repère sortant du cadre de tolérance géométrique. Le cadre de tolérance se décompose en trois parties définies de gauche à droite : – la case du symbole de la caractéristique géométrique ;
 – la case de la valeur de tolérance ;
 – le groupe de cases (1 à 3 maximum) allouées aux références si elles sont nécessaires. Les symboles de caractéristiques géométriques se classent dans l’une des quatre catégories de spécifications géométriques (tableau 1).Selon le type de caractéristique, il est nécessaire ou non d’appeler une ou des Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 24/53
  25. 25. références ; seules les spécifications géométriques de forme ne réclament pas de références. Les références spécifiées sont appelées dans le cadre de tolérance et sont construites par association à partir des éléments géométriques sur le produit, appelés éléments de référence ; par défaut, ils correspondent à la totalité de la surface de l’élément considéré. Il est possible de faire appel à une ou plusieurs parties de cet élément en ayant recours à la notion de références partielles par exemple. La norme gérant la notion de références en association avec la norme ISO 1101 est la norme ISO 5459. Spécification géométrique de Forme Orientation Sans référence Planéité Rectitude Circularité Position Battement Avec référence Perpendicularité Localisation Battement simple Parallélisme Coaxialité Concentricité Battement total Inclinaison Symétrie Cylindricité Ligne quelconque Forme quelconque Tableau 1 : Symboles de spécifications géométriques Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 25/53
  26. 26. 2. Définitions et termes généraux Pour tenir compte des différentes possibilités de définir, à chaque étape de la vie d’un produit, les caractéristiques géométriques d’une pièce mécanique, un vocabulaire spécifique a été défini (ISO 14660-1). Un exemple d’application dans le cas d’un cylindre est donné figure 7. Figure 6 : Eléments relatifs à un cylindre ●Élément d’une pièce : c’est un point, une ligne ou une surface. ●Élément nominal : c’est l’élément théoriquement exact défini par le dessin de définition : droite, cercle, cylindre, cône, etc. ●Élément nominal dérivé : c’est l’élément de symétrie de l’élément nominal ou de deux éléments nominaux : centre d’un cercle, axe d’un cône, plan médian de deux plans parallèles, etc. ●Élément réel d’une pièce : c’est l’élément réel (point, ligne ou surface) de la pièce réelle. Par principe cet élément ne sera jamais connu. ●Élément extrait : c’est la représentation de la pièce réelle, constituée d’un nombre fini de points prélevés sur la pièce réelle. Nota : suivant la mesure à faire et le moyen de mesure, il peut exister plusieurs représentations d’un même élément réel. ●Élément extrait dérivé : c’est l’élément de symétrie de l’élément extrait : centre, axe fictif, surface médiane. Ces éléments sont définis à partir de conventions précisées dans la norme. ●Élément associé : c’est l’élément géométrique de forme parfaite, de même nature que celle spécifiée sur le dessin (forme nominale), associé à l’élément extrait en utilisant un critère d’association. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 26/53
  27. 27. Remarque : — les éléments nominaux et associés sont aussi qualifiés d’éléments idéaux ; — les éléments extraits ou réels sont aussi qualifiés d’éléments non idéaux. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 27/53
  28. 28. 3. Défauts de forme Entre le réel macroscopique et le réel microscopique ou structural, il existe une infinité d’images possibles d’un même réel. Ces images sont construites à partir de points prélevés sur les éléments réels auxquels on associe un élément théoriquement exact. Compte tenu du degré de grossissement avec lequel on observe le réel, les défauts de surface qui peuvent subsister après usinage d’une pièce sont d’ordre macro ou microgéométrique. Les quatre principaux types de défauts sont (figure 8) : — les écarts de forme, défaut d’ordre 1 ; — les ondulations (défaut périodique) , défaut d’ordre 2 ; — les signatures des procédés d’élaboration : stries, sillons (défaut périodique ou défaut pseudopériodique) , défaut d’ordre 3 ; — les défauts accidentels, défaut d’ordre 4. Figure 7 : Classement des défauts de surface Remarque : il existe deux autres défauts qui concernent la structure cristalline et le réseau cristallin. Ces deux défauts concernent l’état physico-chimique de la surface d’une pièce et les transformations qu’elle peut subir lors de l’élaboration de la forme. Ces transformations (changement de dureté, de structure, apparition de tensions internes) peuvent avoir une influence sur les caractéristiques fonctionnelles des pièces ; par exemple, tenue à l’usure, corrosion, frottement, etc. Outre ces défauts intrinsèques aux surfaces, les éléments d’une pièce mécanique peuvent avoir des défauts d’orientation mais aussi de position par rapport à un idéal géométrique positionné dans un système de référence clairement défini. Dans les deux paragraphes suivants, les défauts de forme, d’orientation et de position vont être plus particulièrement développés. Pour des raisons fonctionnelles, par l’intermédiaire du dessin de définition le bureau d’études peut demander à la fabrication de garantir, pour certains éléments d’une pièce, un écart donné entre leur forme théorique et leur Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 28/53
  29. 29. forme obtenue après usinage. Selon les spécifications portées sur un dessin par le bureau d’études, le métrologue doit vérifier que la forme des surfaces fonctionnelles d’une pièce présente un défaut maximal admissible. L’écart de forme toléré est matérialisé par une zone à l’intérieur de laquelle doit se trouver la surface réelle. Forme Sans référence Planéité Rectitude Circularité Cylindricité Ligne quelconque Forme quelconque Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 29/53
  30. 30. 1. Défaut de rectitude ■Rectitude des droites d’un plan (figure 9) Interprétation : la ligne nominalement rectiligne intersection de la surface réelle avec tout plan parallèle au plan de projection doit être comprise entre deux droites parallèles distantes de 0,02 mm. Figure 8 : Défaut de rectitude des droites d'un plan ■Rectitude des génératrices d’un cylindre (figure 10) Interprétation : la ligne nominalement rectiligne intersection de la surface réelle avec tout plan radial passant par l’axe du cylindre doit être comprise entre deux droites parallèles distantes de 0,02 mm. Figure 9 : Défaut de rectitude des génératrices d'un cylindre ■Rectitude de l’axe d’un cylindre (figure 11) Interprétation : l’axe réel du cylindre (ligne réputée rectiligne joignant les centres des cercles obtenus dans différentes sections droites de la surface nominalement cylindrique) doit être compris dans uncylindre de diamètre 0,02 mm. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 30/53
  31. 31. Figure 10 : Défaut de rectitude de l'axe d'un cylindre ■Rectitude en zone commune (figure 12) Dans l’exemple montré sur la figure 12pour garantir la correspondance des axes des deux portées de diamètres ∅15 h7 et ∅30 h7, une spécification de rectitude en zone commune a été utilisée. Interprétation : en utilisant la rectitude en zone commune, on impose aux axes réels des deux cylindres spécifiés d’être compris dans un cylindre (tube) de diamètre ∅0,02 mm qui a la particularité de s’étendre d’une portée à l’autre. Remarque : la zone commune peut associer plus de deux éléments d’une pièce si évidemment ces éléments participent à la même fonction (portées de roulements de broche de machine-outil par exemple). Figure 11 : Défaut de rectitude en zone commune Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 31/53
  32. 32. 2. Défaut de planéité (figure 13) Interprétation : la surface nominalement plane doit se trouver à l’intérieur de la zone définie par deux plans parallèles distants de t = 0,02 mm. La planéité s’adresse uniquement à la qualité géométrique de la surface spécifiée, indépendamment de sa position ou de son orientation par rapport à d’autres éléments. Remarque : comme pour la rectitude on peut utiliser la notion de planéité en zone commune. Figure 12 : Défaut de planéité Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 32/53
  33. 33. 3. Défaut de circularité (figure 14) Interprétation : la ligne nominalement circulaire de chaque section du cylindre doit pouvoir être placé entre deux cercles coplanaires et concentriques dont la différence de rayon est de 0,02 mm. La couronne formée par les deux cercles représente la zone de tolérance. Remarque : ce tolérancement ne permet pas de décrire une surface car il ne s’applique qu’à la qualité géométrique de la ligne circulaire indépendamment de sa cote nominale, ici ∅20h7. Figure 13 : Défaut de circularité Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 33/53
  34. 34. 4. Défaut de cylindricité(figure 15) Interprétation : la surface nominalement cylindrique doit pouvoir être placé entre deuxcylindres coaxiaux dont la différence de rayon est t = 0,02 mm. Remarque : la tolérance de cylindricité permet de limiter les défauts de circularité des sections mais aussi la rectitude des génératrices de la surface tolérancée. Elle s’applique à la qualité géométrique de la surface indépendamment de son diamètre ∅et de son orientation par rapport à d’autres surfaces. Figure 14 : Défaut de cylindricité Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 34/53
  35. 35. 5. Défaut de ligne quelconque(figure 16) Interprétation : le profil théorique de la ligne spécifiée est défini à l’aide des cotes théoriques encadrées. La zone de tolérance est, quant à elle, définie par deux lignes enveloppes d’un cercle de diamètre ∅t dont le centre se déplace sur le profil théorique. Le profil réel doit être compris dans la zone de tolérance déterminée. Remarque : la zone de tolérance n’est pas localisée dans le plan de projection. Figure 15 : Défaut de forme d'une ligne quelconque Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 35/53
  36. 36. 6. Défaut de forme quelconque Interprétation (figure 17 : Défaut de forme quelconque): la surface réelle du trou oblong doit être comprise dans la zone de tolérance. La zone de tolérance est définie par deux surfaces enveloppes d’une sphère de diamètre ∅tdont le centre se déplace sur une surface théorique définie par les cotes théoriques encadrées. Figure 16 : Défaut de forme quelconque Figure 17 : Défaut de forme quelconque avec référence Contrairement aux autres spécifications de forme, les tolérances de ligne quelconque et de forme quelconque peuvent s’appuyer sur une référence ou un système de références. Sur l’exemple précédent, si, fonctionnellement le trou oblong doit être positionné par rapport à la surface A, celleci peut apparaître dans le cadre de la spécification. Interprétation(figure 18 : Défaut de forme quelconque avec référence): comme précédemment, la surface réelle doit être comprise dans la zone de tolérance définie par deux surfaces enveloppes. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 36/53
  37. 37. L’indication de la référence A dans le cadre de la spécification impose à la zone de tolérance d’être positionnée perpendiculairement à ce plan. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 37/53
  38. 38. 3. Défauts d’orientation Comme pour les défauts de forme, des conditions fonctionnelles doivent se traduire sur le dessin de définition par des indications visant à limiter les écarts d’orientation et de position par rapport à la géométrie nominale des pièces. 1. Références spécifiées 1.1. Notation Sur un dessin de définition, pour répondre à un besoin fonctionnel, il est souvent nécessaire de définir l’orientation ou la position d’un élément par rapport à un ou plusieurs autres éléments de la pièce. Ces éléments constituent une référence qui est indiquée sur le dessin de définition par une lettre ou un mot alphanumérique court commençant par une lettre. Cette lettre est contenue dans un cadre relié à la surface par un triangle noircit. 1.2. Elément spécifié en référence L’élément spécifié par le bureau d’études est un élément géométrique parfait de type plan, droite ou point construit à partir de points prélevés sur la surface réelle. La norme prévoit de renseigner le lecteur sur l’élément spécifié par un positionnement approprié du cadre de référence. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 38/53
  39. 39. ■Élément de forme cylindrique (figure 19) : Dans ce cas, A est l’axe immatériel du plus petit cylindre contenant l’arbre de diamètre ∅20 h7 (figure 19a).
 Remarque : dans le cas d’un alésage, on prend le plus grand cylindre contenu dans l’alésage.Si le pied du cadre de référence est décalé par rapport à la ligne de cote, l’élément spécifié en référence n’est pas défini par la norme (figure 19b). Figure 18 : Elément spécifié en référence de forme cylindrique Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 39/53
  40. 40. ■Élément de forme prismatique (figure 20) : Lorsque le pied du cadre de référence est décalé par rapport à la ligne de cote, l’élément spécifié estun plan parfait tangent côté libre de la matière qui minimise le défaut de forme (figure 20a). Sur la figure 20b, on montre que le plan tangent à l’extérieur de la matière qui est pris comme référence est le plan PL2. En effet, pour ce plan les écarts avec la surface réelle sont minimaux. Lorsque le pied du cadre de référence est dans le prolongement de la ligne de cote, l’élément spécifié est le plan médian qui n’a pas d’existence matérielle (figure 20c). Compte tenu des défauts probables d’orientation des plans en vis-à-vis, l’élément de référence est en toute rigueur le plan « bissecteur » des deux plans tangents à l’extérieur de la matière et qui minimisent les écarts. Figure 19 : Elément spécifié en référence de forme prismatique Remarque • La norme met en œuvre la notion de surface enveloppe à la surface réelle, les logiciels de machine à mesurer tridimensionnelles utilisent en majorité, pour définir la surface spécifiée, l’approximation mathématique des moindres carrés. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 40/53
  41. 41. 2. Défaut d’inclinaison Interprétation : Dans l’exemple de la figure 21le plan réel incliné doit être compris entre deux plans parallèles distants de t et inclinés de 15 ̊ par rapport au plan de référence A. Remarques • La zone de tolérance précédemment définie possède deux degrés de liberté : translation suivant x et translation suivant y. • La norme prévoit la possibilité d’exprimer : — l’inclinaison d’une ligne par rapport à une droite de référence ; — l’inclinaison d’une ligne par rapport à un plan de référence ; — l’inclinaison d’une surface par rapport à une droite de référence ; — l’inclinaison d’une surface par rapport à un plan de référence (voir exemple figure 21). Figure 20 : Défaut d'inclinaison • L’élément de référence A est le plan tangent extérieur matière qui minimise les écarts. Compte tenu des moyens de contrôle dont dispose le métrologue, ce plan peut être défini par le marbre sur lequel repose la pièce lors du contrôle. Dans le cas d’un contrôle tridimensionnel, le plan tangent extérieur matière qui minimise les écarts peut être défini à partir des points palpés sur la surface réelle par un critère d’association, généralement le critère des moindres carrés. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 41/53
  42. 42. 3. Défaut de parallélisme Interprétation : Dans l’exemple de la figure 22l’axe tolérancé doit se trouver à l’intérieur d’un cylindre de diamètre ∅t dont son axe est parallèle à l’axe du cylindre de référence. Remarques • L’élément de référence A est l’axe du plus petit cylindre inscrit à l’intérieur de la surface réelle. Compte tenu des moyens de contrôle dont dispose le métrologue, à partir de points palpés sur la surface réelle, par un critère d’association (généralement le critère des moindres carrés) celui-ci détermine l’axe du cylindre parfait associé. • La norme prévoit la possibilité d’exprimer : — le parallélisme d’une ligne par rapport à une droite de référence; — le parallélisme d’une ligne par rapport à un plan de référence ; — le parallélisme d’une surface par rapport à un plan de référence ; — le parallélisme d’une surface par rapport à une droite de référence. Figure 21 : Défaut de parallélisme • Si dans l’exemple précédent la dimension de la zone de tolérance ne fait pas apparaître de symbole ∅, l’interprétation de la spécification devient : — l’axe tolérancé doit être compris entre deux plans distants de t mm, parallèles à A (disposés perpendiculairement au plan d’indication de la spécification). Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 42/53
  43. 43. 4. Défaut de perpendicularité Interprétation : Dans l’exemple de la figure 23l’axe réel du cylindre spécifié de diamètre ∅30 g7 doit se trouver à l’intérieur d’un cylindre de diamètre ∅0,1 mm dont l’axe est perpendiculaire au plan de référence A. Remarques • La zone de tolérance est contrainte en orientation, elle ne l’est pas en position. • La norme prévoit la possibilité d’exprimer : — la perpendicularité d’une ligne par rapport à un plan (voir exemple figure 23) ; — la perpendicularité d’une ligne par rapport à une droite de référence ; — la perpendicularité d’une surface par rapport à un plan de référence ; — la perpendicularité d’une surface par rapport à une droite de référence. Figure 22 : Défaut de perpendicularité • Si pour l’exemple précédent dans le cadre fixant la dimension de la zone de tolérance le symbole ∅n’apparaît pas, l’interprétation de la spécification devient : — l’axe tolérancé doit être compris entre deux plans parallèles distants de t mm, perpendiculaires à la surface de référence A et perpendiculaires au plan du dessin (ou perpendiculaires à la flèche issue de la spécification). Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 43/53
  44. 44. 3. Défauts de position 1. Défaut de localisation Interprétation : les axes réels des alésages de diamètre ∅10 mm doivent se trouver à l’intérieur de trois cylindres de diamètre ∅0,1 mm dont la position est définie par : • Le système de référence ordonné A puis B : — A est la référence primaire ou principale. Au sens de la norme, c’est le plan tangent extérieur matière qui minimise les écarts ; — B est la référence secondaire qui est contrainte en position par rapport à la référence primaire. Au sens de la norme c’est ici l’axe du plus petit cylindre circonscrit au cylindre de diamètre ∅50 mm. De plus, cet axe est contraint perpendiculaire au plan A. •Les cotes encadrées: ∅60 et 120 ̊ qui positionnent les zones de tolérance dans le système de référence (figure 24). Figure 23 : Défaut de localisation Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 44/53
  45. 45. Remarques • Bien que n’étant indiquée que sur un des trois alésages, la spécification de localisation s’adresse aux trois alésages et ce, grâce à l’indication « 3 x » portée au-dessus du cadre de la spécification. • Comme indiqué précédemment, il est possible d’utiliser une référence tertiaire qui aurait la particularité d’être contrainte en position par rapport à la référence primaire mais aussi par rapport à la référence secondaire. • La norme prévoit la possibilité d’exprimer : — la localisation d’une surface plane ou d’une surface médiane ; — la localisation d’un point. Cas particulier des cotes locales : • La norme ISO 8015 définit une cote locale comme étant la distance entre deux points d’une pièce en vis-à-vis, elle interdit la cotation de la figure 25a.Sur cet exemple, la cote 20 ± 0,1 qui ne répond pas à la notion de cote locale ne doit pas figurer sur le dessin de définition. • Pour être conforme à la norme, la spécification dimensionnelle ci-dessus doit être remplacée par une spécification de localisation (figure 25b). Figure 24 : Spécification de cotes locales Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 45/53
  46. 46. 2. Défaut de coaxialité Interprétation : la spécification portée sur le dessin de définition ci- dessus impose à l’axe du cylindre dont la cote est reliée au cadre de tolérance d’être compris dans un cylindre de diamètre ∅t coaxial à l’axe de référence A. La référence A est définie comme étant l’axe du plus petit cylindre circonscrit au cylindre réel de diamètre ∅30 g6. Figure 25 : défaut de coaxialité Remarques • Le tableau des tolérances de position fait apparaître le même symbole pour la coaxialité et la concentricité. La distinction entre les deux est conditionnée par la longueur de l’élément spécifié. Si cette longueur est insuffisante, l’élément spécifié pris en compte est le centre d’un cercle contraint à être concentrique avec la référence A. • Dans l’exemple de la figure 27, compte tenu de la faible longueurdu centrage court, l’élément spécifié est le centre du plus petit cercle circonscrit à la section réelle de diamètre ∅50 h7. Dans ces conditions, c’est la concentricité de l’élément spécifié par rapport à l’axe du diamètre ∅40 H7 qui fera l’objet d’un contrôle de conformité. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 46/53
  47. 47. Figure 26 : cas d'une faible longueur 3. Défaut de symétrie Interprétation (figure 28) : la référence A est le plan médian théorique construit à partir des deux plans tangents extérieurs à la matière qui minimisent les écarts (c’est le plan bissecteur des deux plans tangents latéraux). La surface médiane réelle spécifiée doit être comprise dans la zone de largeur t mm centrée sur le plan théorique. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 47/53
  48. 48. Figure 27 : Défaut de symétrie d'un plan médian Remarque : la norme prévoit la possibilité d’exprimer la symétrie d’une ligne ou d’un axe. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 48/53
  49. 49. 4. Défauts de battement 1. Défaut de battement total radial Interprétation (figure 29): l’axe théorique de référence est l’axe du plus petit cylindre circonscrit à la surface réelle. La zone de tolérance à l’intérieur de laquelle doit se trouver la surface réelle spécifiée est l’espace compris entre deux cylindres parfaits, coaxiaux avec l’axe A de référence et distants au rayon de t = 0,1 mm. Figure 28 : Défaut de battement total radial Remarques • La spécification de battement s’adresse à la surface, il ne serait donc pas correct de porter sur un dessin l’indication comme sur la figure 29c. • Les diamètres des cylindres qui limitent la zone de tolérance ne sont pas dimensionnés en diamètre. • La mesure du battement total radial impose au métrologue la mise en rotation de la surface à contrôler autour de l’axe de référence A. La variation est calculée sur toute la surface spécifiée. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 49/53
  50. 50. 2. Défaut de battement simple radial Interprétation (figure 30): l’axe théorique de référence est l’axe du plus petit cylindre circonscrit à la surface réelle. La zone de tolérance à l’intérieur de laquelle doit se trouver la ligne réelle spécifiée est une portion du plan de mesurage. Elle est limitée par deux cercles concentriques à l’axe A de référence et distants au rayon de t = 0,1 mm. Figure 29 : Défaut de battement simple radial Remarques • Les diamètres des cercles qui limitent la zone de tolérance ne sont pas dimensionnés en diamètre. • La spécification de battement simple axial impose au métro- logue d’effectuer le contrôle dans plusieurs plans de mesurage tous perpendiculaires à l’axe de référence A. Comme pour le battement total radial, lors du contrôle, la pièce est mise en rotation autour de l’axe de référence A mais, dans ce cas, les sections mesurées sont indépendantes les unes des autres. Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 50/53
  51. 51. 3. Défaut de battement total radial Interprétation (figure 31): l’axe théorique de référence est l’axe du plus petit cylindre circonscrit à la surface réelle.
 La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles, distants de t = 0,1 mm et perpendiculaires à la référence A.
 La surface réelle spécifiée doit se trouver à l’intérieur de la zone de tolérance. Figure 30 : Défaut de battement total axial Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 51/53
  52. 52. 4. Défaut de battement simple radial Interprétation (figure 32): l’axe théorique de référence est l’axe du plus petit cylindre circonscrit à la surface réelle. La zone de tolérance est limitée pour chaque position axiale par deux circonférences distantes de t = 0,1 mm définissant une zone cylindrique coaxiale à A. Figure 31 : Défaut de battement simple axial Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 52/53
  53. 53. Exercice : Expliquer la signification des spécifications présentes sur cette pièce : Filière Usinage sur MOCN Guide de soutien Module 08 Documentation Technique 53/53

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