Arts Et Metiers ParisTech ISO-GPS
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8 novembre 2011
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement
Les normes ISO-GPS Un langage univoque.
!Paris
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 2 !
Paris
Présentation.
I - Les normes de cotation ISO.
II - Concept GPS.
III - Référence spécifiée, système de références.
VIII – Bilan et perspective.
Présentation
IV - Spécification par dimension.
V - Spécification par zone.
VII - Spécification par gabarit.
VI – Collection d’éléments.
2
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Paris
I – Les normes de cotation ISO.
3
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Paris 4
I -1 A-t-on besoin des normes ISO ?
I - Les normes de cotation ISO.
Les normes ne sont pas des textes législatifs ou réglementaires, mais bien des textes de références officiels auxquels chacun peut se référer de façon volontaire.
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I - 2 Orthographe et sémantique.
I - Les normes de cotation ISO.
ISO 1101
5
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I - 3 Les normes ISO (un peu d’histoire).
I - Les normes de cotation ISO.
ISO/TC 3 «Ajustement -Métrologie» (Allemagne) ISO/TC 10/SC5 «cotation et tolérancement» (USA) ISO/TC 57 «États de surface» (Russie)
Les normes relatives au tolérancement et à la métrologie comportent des lacunes et des contradictions.
vision globale.
Document : D. KOPLEWICZ, UNM 10 février 98 ( évolution des normes internationales)
6
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Document : D. KOPLEWICZ, UNM 10 février 98 ( évolution des normes internationales)
Ø 1
0 0 +
0,2
Spécification ISO 406 (ISO/TC 10/SC 5)
10,
2
Spécification ISO 286 (ISO/TC 3) Spécification ISO 8015
(ISO/TC 10/SC 5)
I - 3 Les normes ISO (un peu d’histoire).
I - Les normes de cotation ISO.
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I - 3 Les normes ISO (un peu d’histoire).
I - Les normes de cotation ISO.
FD CR ISO/TR 14638 Décembre 1996 Spécification géométrique des produits (GPS) - Schéma
directeur Indice de classement : E04-000
normes
Disposer d’un modèle pour l’expression univoque de la «géométrie réaliste»
8
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II - Concept GPS.
Comité technique ISO - TC 213 - Spécification géométrique des produits.
9
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II - Concept GPS.
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Modèle produit
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Paris * Forme d’une ligne indépendante d’une référence
II - Concept GPS.
……
Les paramètres et caractéristiques. Ils définissent l’écart entre l’élément géométrique réel et l’élément théorique.
Dessin technique. (symboles et règles d’utilisation de ces symboles)
Les tolérances. (limites entre lesquelles les pièces réelles devront se trouver pour que la fonction soit remplie)
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Modèle produit
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II - Concept GPS.
……
Appareils de mesure. (Ce maillon définit les caractéristiques des appareils de mesure).
Comparaison des écarts à la tolérance. (Ce maillon définit les conditions d’acceptation.)
Etalonnage (Raccordement à l’unité de référence).
* Forme d’une ligne indépendante d’une référence 12
Modèle produit
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II - 2 Et pour le concepteur ?
II - Concept GPS.
FD CR ISO/TR 14638 Décembre 1996 Spécification géométrique des produits (GPS) - Schéma
directeur Indice de classement : E04-000 ISO 10578
ISO 10579
ISO 8015
ISO 2692
ISO 1101
ISO 5459 ISO 5458
ISO 3040
ISO 1660
ISO 10578
ISO 10579
ISO 8015
ISO 2692
ISO 1101
ISO 5459 ISO 5458 ISO 3040
ISO 1660
Pour les concepteurs
13
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II - 2 Et pour le concepteur ?
II - Concept GPS.
ISO 8015:1985
ISO 2692 ISO 5459 ISO 5458 ISO 3040
Pour les concepteurs
ISO 14638
Nor
mes
ap
plic
ativ
es
ISO 1101 ISO 1660 ISO 10579
ISO 10578
Norme de base
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La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t et perpendiculaires au plan de référence.
La surface tolérancée doit être comprise entre deux plans parallèles distants de 0,08 et perpendiculaires à la surface de référence A. A
0,08 A
14.8.4 Tolérance de perpendicularité d'une surface par rapport à un plan de référence.
Figure 99
II - 2 Et pour le concepteur ?
II - Concept GPS.
Norme ISO ISO 1101 : 1983
Elément idéal (élément nominal).
t
Elément tolérancé.
Figure 106
15
Dessins techniques - Tolérancement géométrique - Tolérancement de forme, orientation, position et battement
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La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t et perpendiculaires au plan de référence.
La surface tolérancée doit être comprise entre deux plans parallèles distants de 0,08 et perpendiculaires à la surface de référence A. A
0,08 A
Figure 106
18.10.5 Tolérance de perpendicularité d'une surface par rapport à un plan de référence.
Figure 105
II - 2 Et pour le concepteur ?
II - Concept GPS.
Norme ISO - GPS ISO 1101 : 2011
Elément non - idéal (élément extrait).
t
Elément tolérancé. [ISO 14660-1:1999 ISO 22432:2011] 2.4.1 élément intégral extrait, 2.5.1 élément dérivé extrait,
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Spécification géométrique des produits (GPS) - Tolérancement géométrique - Tolérancement de forme, orientation, position et battement
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II - 3 Interface entre la matière et l’environnement ?
II - Concept GPS.
Image de la peau de la pièce (« Skin
model »)
A
B t A B
Éléments nominaux.
Modèle de la surface non idéale (d’une pièce) skin modèle (d’une pièce) : Modèle de l’interface physique de la pièce avec son environnement. [ISO/FDIS 17450-1 : 2011]
Surface réelle d'une pièce : Ensemble des éléments qui existent physiquement et séparent la totalité de la pièce de son environnement. [ISO 14660-1 : 1999]
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Éléments associés.
Élément situation.
[ISO 22432:2011] Eléments dérivés et intégraux
II - 4 Les éléments intégraux.
II - Concept GPS.
Image de la peau de la pièce (« Skin
model »)
A
B t A B
Éléments nominaux.
Éléments extraits.
18
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II - 4 Les éléments intégraux et dérivés.
II - Concept GPS.
Plan.
Cylindre.
Axe du cylindre(droite).
Eléments intégraux nominaux : plan, cylindre…
Eléments dérivés nominaux : axes…
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II - 4 Les éléments intégraux et dérivés.
II - Concept GPS.
Image de la peau de la pièce (« Skin
modèle ») Éléments Nominaux
Eléments intégraux nominaux
Eléments dérivés nominaux
Eléments intégraux (réels).
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II - 4 Les éléments intégraux et dérivés.
II - Concept GPS.
Image de la peau de la pièce (« Skin
modèle »)
Éléments Nominaux
Eléments intégraux nominaux
Eléments dérivés nominaux
Eléments intégraux (réels).
Élément intégral extrait.
Élément dérivé extrait.
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II - 4 Les éléments intégraux et dérivés.
II - Concept GPS.
Éléments associés (idéaux).
Élément intégral associé.
Élément dérivé directement associé.
Élément dérivé indirectement associé.
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23
[ISO 8015 : 2011] 5.5 Principe d'indépendance
Ø 19,5 E Ø 0,1 A
A
- 0,1 0
Spécification par dimension.
Spécification par zone.
Spécification par gabarit.
Les spécifications sont indépendantes.
3 caractéristiques distinctes.
II - Concept GPS.
II – 5 PRINCIPE D’’INDEPENDANCE
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24
[ISO 8015 : 2011] 5.1 Principe d'invocation
Ø 19,5 E Ø 0,1 A
A
- 0,1 0
Une ou plusieurs spécifications sont
appelées
Toutes les normes ISO GPS sont
appelées
II - Concept GPS.
II – 5 PRINCIPE D’’INVOCATION
Tolérance selon l’ISO 8015:2011
Cartouche
Peut être indiqué de façon optionnelle
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II - 4 Les éléments intégraux et dérivés.
II - Concept GPS.
Un peu de vocabulaire (synthèse).
Elément intégral.
Elément dérivé.
Nominal Associé
Idéal Non-idéal
extrait SKIN modèle
extrait Nominal Associé
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II - 5 Les opérations.
II - Concept GPS.
« Skin » modèle.
Modèle nominal. 6 opérations
Partition
Extraction
Filtration
Association Collection
Construction
[ISO/FDIS 17450-1:2011] 8 Opérations. 8.1 Opérations d'identification des éléments.
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II - 5 Les opérations.
II - Concept GPS.
(S1) surface non - idéale nominalement cylindrique (1*). (S1)
(CY1) surface idéale de type cylindre. (2*)
Objectif : minimiser la somme des carrés des distances des points de (S1)au cylindre (CY1). Contraintes : aucune.
(S1)
(CY1)
(S1)
(S1)
Axe (CY1)
PL1,i
(1*)
(2*)
(3*)
PL1,i : ensemble indénombrable de plan. (3*)
Contraintes : angle (PL1,i ; axe(CY1)) = 90°
Eléments extraits (cas de l’élément dérivé extrait)
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II - 5 Les opérations.
II - Concept GPS.
Construction issue des normes ISO 17450-1, ISO 14660-2 et ISO 22432.
(S1)
(S1)
(CY1)
(S1)
(S1)
Axe (CY1)
PL1,i L1,i : ensemble indénombrable de lignes non-idéales (4*).
L1,i PL1,i
L1,1 PL1,1
(1*)
(2*)
(3*) (4*)
(CE1,i) ensemble indénombrable de lignes idéales (5*). Objectif : minimiser la somme des carrés des distances. Contraintes : aucune.
L1,i
L1,1
(CE1,i) (5*)
CE1,i : (L1) ligne non-idéale, ensemble de points, centre des cercles (CE1,i) (6*).
L1,i
L1,1
(CE1,i)
(L1)
(6*)
Eléments extraits (cas de l’élément dérivé extrait)
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II - 5 Les opérations.
II - Concept GPS.
Pièce fabriquée ? Définir
Mesurer
Partition
Con
stru
ctio
n
Ensemble de constructions Ensemble de
constructions
Ass
ocia
tion
Matériel
Ass
ocia
tion
Matériel
Modèle nominal Modèle de spécification Modèle de vérification
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II - 6 Spécification, caractéristique et condition.
II - Concept GPS.
Termes issus de la norme [ISO/FDIS 17450-1:2011]
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II - 6 Spécification, caractéristique et condition.
II - Concept GPS.
Termes issus de la norme [ISO/FDIS 17450-1:2011]
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II - 6 Spécification, caractéristique et condition.
II - Concept GPS.
Termes issus de la norme [ISO/FDIS 17450-1:2011]
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II - 7 Opérateur et incertitude.
II - Concept GPS.
[ISO/FDIS 17450-2:2011] Spécification géométrique des produits (GPS) - Concepts généraux - Partie 2 : principes de base, spécifications, opérateurs et incertitudes
Intention du Concepteur.
Spécification.
Vérification.
Incertitude totale
UCorrélation.
USpécification.
UMesurage.
UMéthode.
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II - 8 Condition de conformité.
II - Concept GPS.
Conformité.
Spécification. Vérification.
SKIN model. Pièce fabriquée.
Processus de description de la caractéristique.
Processus de description du mesurande.
Evaluation de la caractéristique spécifiée.
Résultat de mesurage.
Dualité
Condition.
Conformité théorique Conformité pratique
[ISO/FDIS 17450-1:2011] Spécification géométrique des produits (GPS) - Concepts généraux - Partie 1 : modèle pour la spécification et la vérification géométriques.
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35
I – 2 -2 CONDITION DE CONFORMITE
I - 2 Un modèle, expression univoque de la « géométrie réaliste ».
[ISO 8015 : 2011] 5.5 Principe de dualité
Une spécification définit un opérateur de spécification
indépendant de toute procédure ou équipement de mesure.
Une vérification définit un opérateur de vérification indépendant de la
spécification mais destinée à refléter l’opérateur de spécification
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II - 9 Normes globales.
II - Concept GPS.
ISO 8015:1985
ISO 2692 ISO 5459 ISO 5458 ISO 3040
Pour les concepteurs
ISO 14638
Nor
mes
ap
plic
ativ
es
ISO 1101 ISO 1660 ISO 10579
ISO 10578
Norme fondamentale.
Nor
mes
ap
plic
ativ
es
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II - 9 Normes globales.
II - Concept GPS.
ISO 8015:1985
ISO 2692 ISO 5459 ISO 5458 ISO 3040
Pour les concepteurs
ISO 14638
Nor
mes
ap
plic
ativ
es
ISO 1101 ISO 1660 ISO 10579
ISO 10578
Norme de base.
ISO 17450
ISO 22432
ISO 25378
ISO 14660
Normes globales.
Nor
mes
co
ncep
tuel
les Pour les normalisateurs,
les formateurs, les développeurs….
(-1) Modèle pour la spécification et la vérification géométriques (-2) Principes de base, spécifications, opérateurs et incertitudes
Eléments utilisés en spécification et vérification
Caractéristiques et conditions
Éléments géométriques
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II - 10 Quelles sont les évolutions pour le concepteur ? (1er semestre 2011)
II - Concept GPS.
ISO 8015
ISO 2692 ISO 5459 ISO 5458 ISO 3040
Pour les concepteurs
ISO 14638
Nor
mes
ap
plic
ativ
es
ISO 1101 ISO 1660 ISO 10579
ISO 10578
Normes de base.
ISO 17450
pr ISO 22432
ISO 25378
ISO 14660
Normes globales.
Le projet de norme ISO/DIS 14659 devient l’ISO 8015:2011 et va donc annuler l'ISO 8015:1985 en vigueur.
ISO 14405
pr ISO 14659 ISO 8015:2011
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II - Concept GPS.
II - 10 Quelles sont les évolutions pour le concepteur ? (1er semestre 2011)
ISO 8015
ISO 2692 pr ISO 5459 ISO 5458 ISO 3040
Pour les concepteurs
ISO 14638
Nor
mes
ap
plic
ativ
es
ISO 1101 ISO 1660 ISO 10579
ISO 10578
ISO 17450
pr ISO 22432
ISO 25378
ISO 14660
Normes globales.
ISO 14405
pr ISO 14659 ISO 8015
ISO 10579
Normes de base.
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III - Références spécifiées et systèmes de références.
Geometrical product specifications (GPS) - Geometrical tolerancing - Datums and datum-systems Spécifications géométriques des produits - Tolérances géométriques - Références spécifiées et systèmes de références spécifiées
ISO/TC 213/SC Date: 2009-10-13 ISO/FDIS 5459:2009(E) ISO/TC 213/SC /WG
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ISO 5459 : 2011
III - Référence spécifiée, système de références.
- [><]
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III - 1 Elément de référence.
III - Référence spécifiée, système de références.
A
A
Elément de référence « A ».
A Elément de référence « A ».
[ISO 5459:2011] 3.2 élément de référence
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III - 3 Elément associé.
III - Référence spécifiée, système de références.
A
Elément de référence « A ».
Droite, référence spécifiée« A ».
Elément associé, cylindre.
[ISO 5459:2011] Description des critères d’association par défaut pour référence spécifiée simple. Fonction - objectif - Contrainte - Élément de situation
Elément de situation de l’élément associé.
Elément associé est (par défaut) de même nature que l’élément de référence.
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III - 4 Système de référence.
III - Référence spécifiée, système de références.
Ø 0,5 B A Ø 8±0,1
A
B
22
0,1 A dd
ll
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III - 4 Système de référence.
III - Référence spécifiée, système de références.
Remarque : le plan médian(référence spécifiée secondaire) B est parallèle à la droite (référence spécifiée primaire) A. Elément associé,
cylindre.
Référence spécifiée secondaire B.
Eléments de situation
Zone de tolérance
Elément associé, biplan.
Référence spécifiée primaire A.
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III - 4 Système de référence.
III - Référence spécifiée, système de références.
Ø 0,5 B A Ø 8±0,1
A
B
22
0,1 A dd
Comment construire la référence spécifiée secondaire B passant par la référence spécifiée primaire A ?
Ø 0,5 B A Ø 8±0,1
A
B
22
0,1 A dd
Nota : la référence B est contrainte en position / A
Référence spécifiée secondaire B est contrainte en orientation.
Référence spécifiée secondaire B est contrainte en position.
ll ll
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III - 4 Système de référence.
III - Référence spécifiée, système de références.
Elément associé, cylindre.
Eléments de situation
Zone de tolérance
Référence spécifiée secondaire B.
Elément associé, biplan.
Référence spécifiée primaire A.
Référence spécifiée secondaire B est contrainte en position.
Référence spécifiée secondaire B est contrainte en orientation.
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III - 5 Référence commune (exemple 1).
III - Référence spécifiée, système de références.
A
B
0,5 A - B
Référence spécifiée commune
ll
[ISO 5459:2011] 3.6 référence spécifiée commune
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III - 5 Référence commune (exemple 1).
III - Référence spécifiée, système de références.
Élément de référence « A ».
Élément de référence « B ». 90°
Eléments associés, 2 plans contraints ensembles à 90°
La fonction objectif : MINMAX / pour minimiser la distance maximale entre les éléments associés et les éléments de référence.
Associer aux éléments de référence avec la contrainte : contact extérieur matière et la fonction objectif.
[ISO 5459:2011] 3.6 référence spécifiée commune
Référence spécifiée commune «A-B» (ensemble d’’éléments géométriques : 2 plans)
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III - 5 Référence commune (synthèse : exemple 1).
III - Référence spécifiée, système de références.
A
B
0,5 A - B ll
0,5 All
0,2 ll
A
2x
0,5 A - A ll
0,2 CZ rr
A
Ecritures Équivalentes.
ISO 5458 : 1998
Risque d’’interprétation (norme ISO 5459 : 1981)
2x
W
[ISO 5459:2011] 5.2.3 Référence spécifiée commune
0,2 CZ rr
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Paris
III - 5 Référence commune (exemple 2).
III - Référence spécifiée, système de références.
2x
0,2 CZ rr
A
Ø 0,3 A{{ Ø 0,4 A - A {{ Ø 0,4
Référence spécifiée commune « A - A ».
Les règles rendent l’’expression univoque.
12
12
Élément de référence « A ».
2x
ISO 5459 : 2011 Références spécifiées et systèmes de références spécifiées. Indice de classement : E04-554
Remarque. ≠
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 52 !
Paris
III - 5 Référence commune (exemple 2).
III - Référence spécifiée, système de références.
2x
0,2 CZ rr
2x A
Ø 0,3 Ann Ø 0,4 A - A nn
ISO 5459 : 2011 Références spécifiées et systèmes de références spécifiées. Indice de classement : E04-554
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Paris
III - 5 Référence commune (exemple 2).
III - Référence spécifiée, système de références.
0,2 CZ rr
2x Ø 0,3 Ann
2x A Élément de
référence « A ». Élément de référence « A ».
A Ø 0,3 Ø 0,3
Référence spécifiée simple « A »
Référence spécifiée simple « A »
ISO 5459 : 2011 Références spécifiées et systèmes de références spécifiées. Indice de classement : E04-554
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Paris
III - 5 Référence commune (exemple 2).
III - Référence spécifiée, système de références.
0,2 CZ rr
Ø 0,4 A - A nn Ø 0,4
Référence spécifiée commune « A-A »
Élément de référence « A ».
Élément de référence « A ». A
2x
ISO 5459 : 2011 Références spécifiées et systèmes de références spécifiées. Indice de classement : E04-554
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III - 5 Référence commune (synthèse : exemple 2).
III - Référence spécifiée, système de références.
2x
0,2 CZ rr
2x A
Ø 0,3 A{{ Ø 0,4 A - A {{
0,2 CZ rr A B
Ø 0,3 B{{
Ø 0,3 A{{ Ø 0,4 A - B {{ Ø 10 ±0,1 Ø 11 ±0,1 Ø 11 ±0,1
2x
0,2 CZ rr
A
Ø 0,3 A{{ Ø 0,4 A {{ Ø 10 ±0,1 Ø 11 ±0,1
Ecritures Équivalentes.
Les écritures ne sont pas Équivalentes.
Il n’’y a pas de règle explicite pour la construction de la référence spécifiée « A »
W
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Paris
III - 6 Associer un élément géométrique.
III - Référence spécifiée, système de références.
A
0,3 All
17
A
0,3 A [CF] ll
22
A1 A2
20 A1,2
0,3 A [CF] ll
30
A1 A2 90°
c a b
A A1,2
ISO 5459 : 2011 Références spécifiées et systèmes de références spécifiées. Indice de classement : E04-554
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Paris
III - 6 Associer un élément géométrique.
III - Référence spécifiée, système de références.
0,3
17
Élément associé, le cylindre.
Référence spécifiée « A », la droite.
22
20
0,3
Éléments associés, les 2 droites distantes de 20.
Référence spécifiée « A », les 2 droites.
90°
0,3
30
Référence spécifiée « A », les 2 plans.
Éléments associés, les 2 plans d’angle 90°.
b a c
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Paris
III - 6 Associer un élément géométrique (exemple).
III - Référence spécifiée, système de références.
A B
28
0,2 All B [CF] Élément associé, le cylindre.
Référence spécifiée « A », la droite.
Elément de référence « A »
Élément associé, La sphère. Référence spécifiée
« B », le point.
Élément de référence « B » (surface réputée conique)
28
0,2
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Paris
III - 7 Choisir un élément de situation.
III - Référence spécifiée, système de références.
A
A
15°
Droite et point, référence spécifiée « A ».
Éléments associés, cône d’angle fixe (15°).
ISO 5459 : 2011 Références spécifiées et systèmes de références spécifiées. Indice de classement : E04-554
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Paris
III - 7 Choisir un élément de situation.
III - Référence spécifiée, système de références.
A [SL]
A
15°
Droite, référence spécifiée « A ».
Éléments associés, cône d’angle fixe (15°).
ISO 5459 : 2011 Références spécifiées et systèmes de références spécifiées. Indice de classement : E04-554
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 61 !
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III - 8 Modificateurs.
III - Référence spécifiée, système de références.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - ISO Membre du GRT
Projection pour la référence secondaire ou tertiaire.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 62 !
Paris
III - 8 Modificateurs.
III - Référence spécifiée, système de références.
[ISO 5459:2011] 7.4.2.1 Règle 1 – Elément simple, surface hélicoïdale
A
Les références spécifiées prescrites pour les filetages s'appliquent à l'axe dérivé du cylindre primitif, sauf spécification contraire : A [LD]
Diamètre intérieur du filetage
La référence spécifiée est établie à partir d’’un cylindre intérieur associé
A [MD]
Diamètre extérieur du filetage
La référence spécifiée est établie à partir d’’un cylindre extérieur associé
A [PD]
Diamètre primitif du filetage
La référence spécifiée est établie à partir d’’un cylindre primitif associé
A Ou
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III - 7 Synthèse.
III - Référence spécifiée, système de références.
A
Droite, référence spécifiée« A ».
A
Élément associé : élément géométrique de même nature que l’élément de référence « A ».
Contrainte : contact extérieur matière Fonction objectif : maximum inscrit pour minimiser la distance entre l’éléments associés et l’éléments de référence.
Elément de référence « A ».
Lorsqu’il y a plusieurs solutions, appliquer la fonction objectif : MINMAX / pour minimiser la distance maximale entre l’élément associé et l’élément de référence.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 64 !
Paris
III - 7 Synthèse.
III - Référence spécifiée, système de références.
0,15 A B
0,5 A - B ll
A 0,1
C
Des modificateurs.
M L « minimum de matière »
« maximum de matière » « référence spécifiée projetée » « plan bloqué » « droite bloqué » « point bloqué » « position débloqué » « élément de contact » « distance variable » « toute section droite » « toute section longitudinale »
[PL] [SL] [PT] [><]
P
[CF] [DV] [ACS] [ALS]
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 65 !
Paris
IV - Spécification par dimension.
ISO/TC 213/SC Date: 2009-10-09 ISO/FDIS 14405-1:2009(E) ISO/TC 213/SC /WG
Geometrical Product Specification (GPS) - Dimensional Tolerancing - Part 1: Linear Sizes Spécification géométrique des produits (GPS) - Tolérancement géométrique - Partie 1: Taille linéaire
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 66 !
Paris
ISO 14405-1:2010
IV - Spécification par dimension.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 67 !
Paris
IV - 1 ISO 14405-1:2010, ISO/FIDS 14405-2 et ISO 8015:1985 .
IV - Spécification par dimension.
ISO 14405-1:2011 Indice de classement : E 04-563 Spécification géométrique des produits (GPS) Tolérancement dimensionnel Tailles linéaire
Remplace les articles 1, 2, 4, 6, 7 et les paragraphes 5.1.1 et 5.2 de la norme homologuée ISO 8015:1985.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 68 !
Paris
IV - 2 Définition d’une taille linéaire.
IV - Spécification par dimension.
[ISO 8015:1985]. 5.1.1 Une tolérance linéaire
10 ±
0,1
10,1
9,9
10,1
9,9
Mi
Ni
Comment définir la direction de la dimension locale réelle ?
La norme NF ISO 8015 ne donne pas de définition précise.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 69 !
Paris
IV - 2 Définition d’une taille linéaire.
IV - Spécification par dimension.
10 ±
0,1
LS
Les tailles d! sont obtenues à partir du diamètre des sphères associées.
Les deux points de contact sont diamétralement opposés.
di
Critère d’’association de la sphère : la plus grande
inscrite.
[ISO 14405-1:2010] 3.10.4 taille sphérique – (taille locale) diamètre de la sphère maximale inscrite LS
Taille sphérique
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 70 !
Paris
IV - 2 Définition d’une taille linéaire.
IV - Spécification par dimension.
La norme donne la direction de la mesure de la
dimension locale réelle.
10 ±
0,1
LP 10
,1
9,9
La caractéristique : di= d(Mi,Ni)
Les conditions : 9,9 ≤ di ≤ 10,1
di
Ni
Mi
[ISO 14405-1:2010 - ISO 14660-2:1999] 3.10.1 taille entre deux points - taille locale de deux surfaces parallèles extraites LP
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Paris
IV - 2 Définition d’une taille linéaire.
IV - Spécification par dimension.
La norme donne la direction de la mesure de la
dimension locale réelle.
10,1
9,
9
Surfaces intégrales (réputées planes)
Surfaces intégrales associées (plans)
Les deux plans parallèles (surfaces intégrales associées)
sont associés ensemble aux deux surfaces réputées planes
Plan médian [ISO 14660-2]
Plan médian
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 72 !
Paris
IV - 3 Taille ou distance linéaire.
IV - Spécification par dimension.
Distance Taille
position d’un élément par rapport à un autre, ou position d’éléments entre eux.
Distance linéaire AMBIGUITÉ DANS LE DÉCODAGE.
NON UNIVOQUE.
[ISO/FDIS 14405-2:2011 ] 3.4 Distance
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 73 !
Paris
IV - 3 Taille ou distance linéaire.
IV - Spécification par dimension.
Distance
position d’un élément par rapport à un autre, ou position d’éléments entre eux.
Distance linéaire
AMBIGUITÉ DANS LE DÉCODAGE. NON UNIVOQUE.
?
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 74 !
Paris
IV - 3 Taille ou distance linéaire.
IV - Spécification par dimension.
Distance
Spéc
ifica
tion
géom
étriq
ue
de
posi
tion
rela
tives
10 ±
0,1
A
10
A 0,2 A
10
A 0,2
10
0,1CZ
Spéc
ifica
tion
dim
ensi
onne
lle
« D
ista
nce
»
PAS D’AMBIGUITÉ DANS LE DÉCODAGE. Spécifications UNIVOQUES.
AMBIGUITÉ DANS LE DÉCODAGE. Spécification NON UNIVOQUE.
[ISO/FDIS 14405-2:2011 ] 3.4 Distance
rr
ll
ll
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 75 !
Paris
IV - 4 Taille commune.
IV - Spécification par dimension.
[ISO 14405-1:2010] 3.4 Tolérance commune CT
2x Ø 19,5 ± 0,1 LP CT
[ ISO 14660-2:1999 ISO 14405-1:2010 ] 3.2.1.1 diamètre entre deux points - diamètre local d’un cylindre extrait LP:
x
Caractéristique : dimensions (perpendiculaire à la direction de l’axe du cylindre associé (LP))
Condition : 19,4 ≤ di ≤ 19,6
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 76 !
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IV – 5 Applications.
IV - Spécification par dimension.
Toutes les cotes sont-elles des tailles ?
§ Application 4
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 77 !
Paris
IV – 5 Applications.
IV - Spécification par dimension.
Non
Oui
Oui
Non
O
ui
Oui Oui
Toutes les cotes sont-elles des tailles ?
Non
§ Correction 4
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Paris
V - Spécification par zone.
ISO/TC 213/SC Date: 2009-10-09 ISO/FDAM1 1101: 2009(E) ISO/TC 213/SC /WG
Geometrical Product Specification (GPS) - Geometrical tolerancing - Tolerancing of form, orientation, location and run-out - Amendment 1: Representation of specifications in the form of a 3D model Spécification géométrique des produits (GPS) - Tolérancement géométrique Tolérancement de forme, orientation, position et battement - Amendement 1: Représentation des spécifications sous forme d'un modèle 3D
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 79 !
Paris
ISO 1101 : 2011
V - Spécification par zone.
ISO 10579
ISO 10578 ISO 2692
ISO 1101
ISO 5459 ISO 5458 ISO 3040
ISO 1660 Pour les concepteurs
ISO 14405 ISO 1101
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 80 !
Paris
V - 1 Type de zone de tolérance.
V - Spécification par zone.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 81 !
Paris
V - 1 Type de zone de tolérance.
V - Spécification par zone.
t
t
[ISO 1101:2011] 4.2 Une tolérance géométrique
Avec t égale à t1 ou t2 suivant la spécification.
L’élément tolérancé est par défaut un élément intégral. La zone de tolérance est d’abord un volume.
t1
t2
t1
t2
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 82 !
Paris
V - 1 Type de zone de tolérance.
V - Spécification par zone.
t1 t2
t1 t2
t
t
ALS
ACS
ACS = section droite quelconque.
Avec t égale à t1 ou t2 suivant la spécification.
La zone de tolérance est une surface. L’élément tolérancé est par défaut un élément intégral.
ALS = section longitudinale quelconque.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 83 !
Paris
V - 1 Type de zone de tolérance.
V - Spécification par zone.
SØ t1 SØ t2
SØ t
Avec t égale à t1 ou t2 suivant la spécification.
Elément intégral associé (critère d’association : les moindres carrés).
Elément intégral extrait. Elément dérivé extrait.
L’élément tolérancé est un élément dérivé. La zone de tolérance est un volume.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 84 !
Paris
V - 2 La flèche.
V - Spécification par zone.
t1 t2 t1
t2
t1 A t2 A
L’élément tolérancé est un élément dérivé.
L’élément tolérancé est un élément intégral.
Ecritures Équivalentes.
Les écritures ne sont pas Équivalentes.
t1 t2
Ecritures Équivalentes.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 85 !
Paris
V - 2 La flèche
V - Spécification par zone.
gg t t
A
30°
30°
t
A
A
30°
90°
t
30°
∆t
A gg
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 86 !
Paris
V - 2 La flèche
V - Spécification par zone.
t
A
A
30°
90°
t
30°
gg t
A
A
30°
gg A {{
Ecritures Équivalentes.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 87 !
Paris
V - 2 La flèche
V - Spécification par zone.
t
A
A
30°
90°
t
30°
gg t
A
A
30°
gg
gg t t
A
30°
30°
A
Les écritures ne sont pas Équivalentes.
A {{
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 88 !
Paris
V - 3 Structure.
V - Spécification par zone.
t
t0
B
B
t0 B
plan d’intersection
Plan d’intersection B B B
Comment sont orientées les lignes extraites ?
ii
ii
D’autres éléments autour du cadre ?
Oui, ils se rapportent à l’élément tolérancé.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 89 !
Paris
V - 3 Structure.
V - Spécification par zone.
P4 Plans Pi
P1
P4
t0
P3
P2
P1
t0
B
B
P2 P3
Lignes extraites Li Surface extraite
Plan associé à l’élément de référence B.
t0
t0
B
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Paris
V - 3 Structure.
V - Spécification par zone.
Plan d’orientation B B B
D’autres éléments autour du cadre ?
Oui, ils se rapportent à l’élément tolérancé.
0,2
Zone de tolérance
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 91 !
Paris
V - 4 Décodage d’une spécification.
V - Spécification par zone.
t
A
A
A partir du modèle idéal.
A partir du modèle non - idéal.
1 - La flèche.
2 - La 2e case.
3 - La 1ere case.
4 - La 3e case et +.
1
2
3 4
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 92 !
Paris
V - 4 Décodage d’une spécification.
V - Spécification par zone.
t
A
A
1 - La flèche.
t
A
A
Identifier la nature de la surface
Caractériser par défaut la zone
t
A partir du modèle idéal.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 93 !
Paris
V - 4 Décodage d’une spécification.
V - Spécification par zone.
t
A
A
2 - La 2e case.
Identifier la présence d’un modificateur
tSØ, Ø, F , P , L , M , R , UZ , A
Aucun modificateur. La zone est inchangée.
A
t A
A partir du modèle idéal.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 94 !
Paris
V - 4 Décodage d’une spécification.
V - Spécification par zone.
3 - La 1ere case.
t
A
A
Identifier le symbole
Caractériser les contraintes de position et ou d’orientation, si nécessaire.
t
A partir du modèle idéal.
Elément de situation. Plan contraint en position.
t
A
A ll
ll
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 95 !
Paris
V - 4 Décodage d’une spécification.
V - Spécification par zone.
4 - La 3e case et +.
t
A
A
Identifier les références spécifiées.
Référence simple. Plan associé à l’élément de référence A.
Référence simple, référence commune ou système de référence.
A
A
t A
A partir du modèle idéal.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 96 !
Paris
V - 4 Décodage d’une spécification.
V - Spécification par zone.
Identifier (les) l’élément(s) de référence.
Déterminer la référence spécifiée à partir de l’élément de référence.
A partir du modèle non - idéal.
Elément tolérancé.
Elément de référence « A ».
A
Elément de référence « A».
A
A A
4 - La 3e case et +.
Voir ISO 5459
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 97 !
Paris
V - 4 Décodage d’une spécification.
V - Spécification par zone.
A
Elément tolérancé.
Elément de référence « A».
3 - La 1ere case.
Reprendre les contraintes identifiées précédemment.
Les associer à (aux) référence(s) spécifiée(s).
A
A A
3 - La 1ere case.
A partir du modèle non - idéal.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 98 !
Paris
V - 4 Décodage d’une spécification.
V - Spécification par zone.
2 - La 2e case.
A partir de l’élément de situation.
Situer la zone.
Elément tolérancé.
Elément de référence « A».
A A
tA
A
t
A partir du modèle non - idéal.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 99 !
Paris
V - 4 Décodage d’une spécification.
V - Spécification par zone.
1 - La flèche.
Elément tolérancé.
Elément de référence « A».
A A
t
A partir de la situation de la zone.
Valider l’élément tolérancé.
Elément tolérancé.
A A
t
A partir du modèle non - idéal.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 100 !
Paris
V - 5 Les modificateurs.
V - Spécification par zone.
Modifier la zone par défaut ?
A
A Ø t P
P 20
[ISO 1101:2011] 13 Zone de tolérance projetée.
Elément dérivé indirectement associé.
Elément dérivé extrait. 20
Zone de tolérance.
A
A Ø t P [20]
Sens de la projection.
Longueur projetée.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 101 !
Paris
V - 5 Les modificateurs.
V - Spécification par zone.
Ø t
A
A
La zone de tolérance initiale.
Ø t
A
Ø t M A Gabarit ≠ Zone de tolérance.
Modifier la zone par défaut ?
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 102 !
Paris
V - 5 Les modificateurs.
V - Spécification par zone.
Modifier la zone par défaut ?
La zone de tolérance initiale. A
A
10
10
A
2,5 UZ [- 1] A
10
2,5
10
2,5 1
Élément de situation initial.
Élément offset défini à partir d’une sphère Ø1
2,5
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 103 !
Paris
V - 5 Les modificateurs.
V - Spécification par zone.
Modifier la zone par défaut ?
A
2,5 - 5 A
10
J K
10
2,5 J K
5 J K
Zone de tolérance variable.
Sens de la variation.
[ISO 1101:2011] 8 Zones de tolérances
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Paris
V - 6 Restreindre ou étendre la zone.
V - Spécification par zone.
Etendre la zone ?
[ISO 1101:2011] 3.5 Elément composé continu 3.6 Plan de collection 10.1.2 « Tout autour »
Elément composé continu est un élément composé de plusieurs éléments simples réunis sans espace entre eux.
Plan de collection A A A
t mm B {{
« Tout autour »
B
A
A
t mm A
A
ii
ii
ii
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Paris
V - 6 Restreindre ou étendre la zone.
V - Spécification par zone.
Etendre la zone ?
mm B {{ t Pi
[ISO 1101:2011] 10.1.2 « Tout autour »
Dans tous les plans Pi.
« Tout autour »
B
A
A ii t
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V - 6 Restreindre ou étendre la zone.
V - Spécification par zone.
Etendre la zone ?
t mm
B
B {{
t Pi
Dans tous les plans Pi.
«entre»
Elément tolérancé continu et non fermé.
J
K
J K
10
10
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Paris
VI - 1 Elément simple ou collection d’éléments.
VI – Collection d’éléments.
Pièce C Pièce B
Pièce A
Pièce A
Pièce B
[ISO 1101:2011]
0,5 A
10
21
2x ll
A
0,3 A ii 0,1 rr
Des caractéristiques sur deux surfaces indépendantes.
Les écritures sont elles univoques ?
[ISO 5458:1998]
Des caractéristiques sur la collection de deux surfaces.
0,5 A
10
21
2x ll
A
0,3 A ll 0,1 ll
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VI - 1 Elément simple ou collection d’éléments.
VI – Collection d’éléments.
0,5 A
10
21
2x ll
A
0,3 A ll 0,1 ll
0,5 A
10
21
2x ll
A
0,3 A ii 0,1 rr
10
21
2x
A
0,3 A ii 0,1 rr
0,5 A 2x ll
Eléments indépendants
Compléter les écritures pour les rendre univoque.
Deux mêmes écritures.
Le symbole « x » à deux significations, la répétition d’’une spécification simple [ISO 1101:2011] et la collection des éléments tolérancés lorsqu’’il y a une redondance x fois des flèches [ISO5458:1998].
W
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VI - 1 Elément simple ou collection d’éléments.
VI – Collection d’éléments.
0,5 A
10
21
2x ll
A
0,3 A ll
0,1 ll
2x
En orientation strictement. Compléter les écritures pour les rendre univoque.
Deux mêmes écritures.
Le symbole « ll » signifie la localisation des éléments qui, ensemble, sont contraints en position ou en orientation. Un même symbole pour deux significations. [ISO 5458:1998]
0,5 A
10
21
2x ll
A
0,3 A ll 0,1 ll
0,5 A
10
21
2x ll
A
0,3 A ii 0,1 rr
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VI – Collection d’éléments.
Pièce C Pièce B
Pièce A Pièce A
Pièce B
Des caractéristiques sur deux surfaces indépendantes.
Des caractéristiques sur la collection de deux surfaces.
Les écritures sont univoques.
10
21
2x
A
0,3 A ii 0,1 rr
0,5 A 2x ll
Eléments indépendants
0,5 A
10
21
2x ll
A
0,3 A ll
0,1 ll
2x
En orientation strictement.
Peut-on écrire autrement ?
[ISO 1101:2011]
[ISO 5458:1998]
W
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VI - 1 Elément simple ou collection d’éléments.
VI – Collection d’éléments.
Pièce C Pièce B
Pièce A
Pièce A
Pièce B
Des caractéristiques sur deux surfaces indépendantes sans le « CZ »
Des caractéristiques sur la collection de deux surfaces avec le « CZ »
0,5 A
10
21
2x ll
A
0,3 A ii 0,1 rr
0,5 CZ A
10
21
2x ll
A
0,3 CZ A ii 0,1 CZ rr
Le symbole « x » ne sert ici qu’’à éviter la répétition des flèches.
[ISO 1101:2011]
[ISO 1101:2011]
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VI - 2 Collection d’éléments, exemples.
VI – Collection d’éléments.
6x 20
ll Ø 0,05
20 20
6x {{ Ø 0,05 CZ
Deux écritures possibles pour exprimer le même besoin.
C
C
C [ISO 1101:2011]
Attention, il manque la redondance des flèches.
[ISO 5458:1998] W
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VI - 2 Collection d’éléments, exemples.
VI – Collection d’éléments.
2x
0,2 CZ rr
A
Ø 0,3 A{{ Ø 0,4 A - A {{
Ø 0,4
Référence spécifiée commune « A - A ».
2 x
12
12
Élément de référence « A ».
2 x
≠ Référence spécifiée simple « A ».
0,2 CZ rr
A
2 x
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VI - 3 Collection d’éléments, tailles et zones.
VI – Collection d’éléments.
t CZ rr 2x Ø 19,5 ± 0,1 LP CT
Des caractéristiques sur la collection de deux surfaces.
Au niveau des tailles.
Au niveau des éléments géométriques.
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VI - 4 Collection d’éléments, gabarit.
VI – Collection d’éléments.
Ø 19,5 ± 0,1 M Ø 0 CZ
Ø 19,5 ± 0,1
2x Ø 19,5 + 0,1 GN CT - 0,1 LP 2x Ø 19,5 E ± 0,1 CT
ISO 2692 ISO 14405 Ecritures équivalentes
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VII - Spécification par gabarit.
ISO/TC 213/SC Date: 2009-10-09 ISO/FDIS 14405-1:2009(E) ISO/TC 213/SC /WG
Geometrical Product Specification (GPS) - Dimensional Tolerancing - Part 1: Linear Sizes Spécification géométrique des produits (GPS) - Tolérancement géométrique - Partie 1: Taille linéaire
ISO/TC 213/SC Date: 2007-03-09 ISO 2692 : 2008(E) ISO/TC 213/SC /WG
Geometrical product specifications (GPS) - Geometrical tolerancing – Maximum material requirement (MMR), least material requirement (LMR) and reciprocity requirement (RPR) Spécification géométrique des produits (GPS) - Tolérancement géométrique - Exigence du maximum de matière (MMR), exigence du minimum de matière (LMR) et exigence de réciprocité (RPR)
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VII -1 Gabarit.
VII - Spécification par gabarit.
Surface (extraite) Surface non - idéale, réputée cylindrique
Gabarit d’enveloppe extérieure
Gabarit d’enveloppe intérieure
Le gabarit s’applique strictement à une entité dimensionnelle de types : ,
deux plans parallèles et en vis à vis.
§ Gabarit d’enveloppe extérieure. (Cas d’un arbre)
§ Gabarit d’enveloppe intérieure. (Cas d’un arbre)
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VII - 2 Exigences fonctionnelles.
VII - Spécification par gabarit.
Direction du cylindre des moindres carrés qui oriente les dimensions locales.
di
Dimension locale di
Analyse de la spécification dimensionnelle de l’arbre.
Analyse de la spécification dimensionnelle de l’alésage.
Direction du cylindre des moindres carrés qui oriente les dimensions locales.
Dimension locale di
di
19,4 ≤ di ≤ 19,6
19,8 ≤ di ≤ 20,2
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VII - 2 Exigences fonctionnelles (jeu mini).
VII - Spécification par gabarit.
La dimension entre les deux gabarits d’enveloppe extérieure doit satisfaire à la condition de jeu minimal ≥ 0,2.
Ø Gabarit d’enveloppe extérieure de l’alésage ( Ø 19,8)
Ø Gabarit d’enveloppe extérieure de l’arbre ( Ø 19,6)
Alé
sage
min
i
Arb
re
max
i Je
u
min
i
Jeu minimal
Le jeu minimal entre l’arbre et l’alésage est initialement de 0,2.
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VII - 2 Exigences fonctionnelles (jeu mini).
VII - Spécification par gabarit.
Oui Non Questions : § L’arbre est-il conforme à la spécification dimensionnelle ? § L’alésage est-il conforme à la spécification dimensionnelle ? § L’arbre peut-il s’assembler avec l’alésage ? § Le jeu minimal de 0,2 est-il respecté ?
Le jeu minimal entre l’arbre et l’alésage est initialement de 0,2.
Application 8.
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VII - 2 Exigences fonctionnelles (jeu mini).
VII - Spécification par gabarit.
Questions : § L’arbre est-il conforme à la spécification dimensionnelle ? § L’alésage est-il conforme à la spécification dimensionnelle ? § L’arbre peut-il s’assembler avec l’alésage ? § Le jeu minimal de 0,2 est-il respecté ?
Gabarit Interdépendance entre la dimension et la géométrie
Oui Non
Spécification dimensionnelle
Indépendance entre la dimension et la géométrie (voir le principe de l’indépendance).
Correction 8
Le jeu minimal entre l’arbre et l’alésage est initialement de 0,2.
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VII - 2 Exigences fonctionnelles (jeu mini).
VII - Spécification par gabarit.
Cette cotation comporte deux exigences :
1- Toutes les dimensions locales doivent être comprises entre 19,4 et 19,6. 2- La pièce doit passer dans un gabarit d’enveloppe extérieure de diamètre 19,6.
E
Ø 1
9,5
± 0,
1
di
Caractéristique : dimensions locales di Condition : 19,4 ≤ di ≤ 19,6
Ø 1
9,6
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VII - 2 Exigences fonctionnelles (jeu mini).
VII - Spécification par gabarit.
± 0,2 Ø 20 E Ø 19,5 E ± 0,1 Ø 19,5 + 0,1 GN - 0,1 LP Ø 20
+ 0,2 LP - 0,2 GX
Ecritures équivalentes
Ecritures équivalentes
[ISO 14405-1:2010] 3.11.1.2 Taille maximale inscrite GX 3.11.1.3 Taille minimale circonscrite GN 3.12 Exigence d’’enveloppe
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VII - 2 Exigences fonctionnelles (jeu mini).
VII - Spécification par gabarit.
Ø 19,5 E ± 0,1 Ø 19,5 + 0,1 GN - 0,1 LP Ø 19,5 E ± 0,1 Ø 19,5
+ 0,1 GN - 0,1 GX
[ISO 14405-1:2010] 3.11.1.2 Taille maximale inscrite GX 3.11.1.3 Taille minimale circonscrite GN 3.12 Exigence d’’enveloppe
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VII - 2 Exigences fonctionnelles (jeu mini).
VII - Spécification par gabarit.
± 0,2 Ø 20 E Ø 20 + 0,2 LP - 0,2 GX ±0,2 Ø 20
M Ø 0
ISO 2692:2006
3 écritures équivalentes pour
l’’alésage
Ø 19,5 E ± 0,1 Ø 19,5 + 0,1 GN - 0,1 LP Ø 19,5 ± 0,1
M Ø 0
3 écritures équivalentes pour
l’’arbre
ISO 14405-1:2010 ISO 14405-1:2010
ISO 14405-1:2010 ISO 14405-1:2010
ISO 2692:2006
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VII - 2 Exigences fonctionnelles (jeu mini).
VII - Spécification par gabarit.
2x Ø 19,5 E ± 0,1
Ø 1
9,6
Cette cotation comporte 2 x deux exigences :
L’écriture ne répond pas à l’exigence fonctionnelle.
Ø 1
9,6
Les deux gabarits sont indépendants.
Condition : 19,4 ≤ di ≤ 19,6
Caractéristique : Dimensions locales di
+ Les deux surfaces doivent passer indépendamment dans un gabarit d’enveloppe extérieure de diamètre 19,6 (avec ou sans contact).
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VII - 2 Exigences fonctionnelles (jeu mini).
VII - Spécification par gabarit.
Ø 1
9,6
L’écriture répond à l’exigence fonctionnelle.
Un seul gabarit
Condition : 19,4 ≤ di
Caractéristique : Dimensions locales di
+ Les deux surfaces doivent passer ensemble dans un gabarit d’enveloppe extérieure de diamètre 19,6 (avec ou sans contact).
2x Ø 19,5 + 0,1 GN CT - 0,1
Cette cotation comporte 2 x deux exigences :
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Paris
VII - 2 Exigences fonctionnelles (jeu mini).
VII - Spécification par gabarit.
Ø 19,5 ± 0,1 LP M Ø 0 CZ
Ø 19,5 ± 0,1
2x Ø 19,5 + 0,1 GN CT - 0,1 LP 2x Ø 19,5 ± 0,1 CT
ISO 2692 ISO 8015:1985 ISO 14405 Ecritures équivalentes
2x Ø 19,5 E ± 0,1 E
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VII - 3 Exigences fonctionnelles (jeu mini), contrainte d’orientation.
VII - Spécification par gabarit.
Supposons deux exigences : Montabilité : Jeu mini de 0,2 (phase U)
Assemblage : Jeu mini de 0,4 (phase HU)
Jeu mini de 0,4 Jeu mini de 0,2
Montabilité. Assemblage.
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VII - 3 Exigences fonctionnelles (jeu mini), contrainte d’orientation.
VII - Spécification par gabarit.
Jeu mini d’assemblage
Différence des gabarits d’enveloppe extérieure.
Jeu mini = gabarit Alésage - gabarit Arbre Ø 20 E
A
M Ø 0,1 A
- 0,1 +0,2
Ø 19,5 E
A
- 0,1 0
M Ø 0,1 A
Jeu mini d’assemblage Ø Gabarit Arbre
Dimension maximale
Ø Gabarit Alésage Dimension minimale
Exigence fonctionnelle d’assemblage
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VII - 3 Exigences fonctionnelles (jeu mini), contrainte d’orientation.
VII - Spécification par gabarit.
Jeu mini de montabilité
Différence des états virtuels (MMVS)
Jeu mini = MMVS Alésage - MMVS Arbre Ø 20 E
A
M Ø 0,1 A
- 0,1 +0,2
Ø 19,5 E
A
- 0,1 0
M Ø 0,1 A
Jeu mini de montabilité
Ø MMVS Arbre
Ø MMVS Alésage
Exigence fonctionnelle de montabilité
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VII - 3 Exigences fonctionnelles (jeu mini), contrainte d’orientation.
VII - Spécification par gabarit.
Synthèse sur le choix des tolérances géométriques.
Diagramme de tolérance dynamique
Jeu minimal d’assemblage > jeu minimal de montabilité.
Tolérance dimensionnelle
Tolé
ranc
e g
éom
étriq
ue
19,6 MMVS (arbre)
19,8 MMVS (alésage)
19,5 19,4 19,9 20,2
Jeu minimal de montabilité Jeu minimal d’assemblage
0,1
0,2
0,4
t1 = t2 =
t 1 = t 2 = ( j e u m i n i m a l d ' a s s e m b l a g e - j e u m i n i m a l d e )
2 montabilité
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VII - 3 Exigences fonctionnelles (jeu mini), contrainte d’orientation.
VII - Spécification par gabarit.
Supposons une exigence : Montabilité : Jeu mini de 0,2 (phase U)
Assemblage : Jeu mini de 0,4 (phase HU)
Jeu mini de 0,4 Jeu mini de 0,2
Montabilité. Assemblage.
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Paris
VII - 3 Exigences fonctionnelles (jeu mini), contrainte d’orientation.
VII - Spécification par gabarit.
Ø 20
A
M Ø 0 A
- 0,2 +0,2
Ø 19,5
A
- 0,1 +0,1
M Ø 0 A
Jeu mini de montabilité
Ø MMVS Arbre
Ø MMVS Alésage
Jeu mini de montabilité
Différence des états virtuels (MMVS)
Jeu mini = MMVS Alésage - MMVS Arbre
Exigence fonctionnelle de montabilité
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VII - 3 Exigences fonctionnelles (jeu mini), contrainte d’orientation.
VII - Spécification par gabarit.
Tolérance dimensionnelle
Tolé
ranc
e g
éom
étriq
ue
19,6 MMVS (arbre)
19,8 MMVS (alésage)
19,4 20,2
Jeu minimal de montabilité
0,2
0,4
Synthèse sur le choix des tolérances géométriques.
Jeu minimal d’assemblage ≤ jeu minimal de montabilité.
t1 = t2 = 0
Diagramme de tolérance dynamique
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VII - 3 Exigences fonctionnelles (jeu mini), contrainte d’orientation.
VII - Spécification par gabarit.
Ø MMVS = 19,6
Référence spécifiée « A »
Seul le MMVC permet de vérifier la conformité de la pièce.
Pourquoi le diagramme de tolérance dynamique ne permet - il pas de vérifier la conformité ?
(gabarit de montabilité)
Etat virtuel au maximum de
matière (MMVC)
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VII - 3 Exigences fonctionnelles (jeu mini), contrainte d’orientation.
VII - Spécification par gabarit.
Pourquoi le diagramme de tolérance dynamique ne permet - il pas de vérifier la conformité ?
Ø MMVS = 19,6
19,5
Référence spécifiée « A »
(gabarit de montabilité)
Ø MMS = 19,5
Le gabarit d'assemblage (MMC) dépasse le gabarit de
montabilité, état virtuel au maximum de matière (MMVC).
Etat virtuel au maximum de
matière (MMVC)
Exigence d’enveloppe
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VII - 4 Réciprocité.
VII - Spécification par gabarit.
Ø 19,5 E
M Ø 0,2 A
A
- 0,1 + 0,1
R
Ø 19,5 E
M Ø 0,2 A
A
- 0,1 + 0,1
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VII - 4 Réciprocité.
VII - Spécification par gabarit.
Etat virtuel au maximum de matière (MMVC)
3
1
2
Le modificateur M transforme la zone de tolérance en un gabarit, effet combiné de la tolérance géométrique et de la dimension au maximum de matière.
La réciprocité R modifie la valeur maximale de la spécification dimensionnelle (dans le cas de l’exigence du maximum de matière).
Ø 19,5 E
M Ø 0,2 A
A
- 0,1 + 0,1
R
La dimension maximale est : 19,5 + 0,1 + 0,2 = 19,8
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VII - 4 Réciprocité.
VII - Spécification par gabarit.
19,5
Ø 19,5 E
M Ø 0,2 A
A
- 0,1 + 0,1
R
Ø 19,6 E
M Ø 0 A
A
- 0,2 + 0,2
Ecriture équivalente
Modifier l’écriture de la valeur au nominal centré.
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VII - 5 Exigences fonctionnelles (jeu maxi).
VII - Spécification par gabarit.
La dimension entre les deux gabarits d’enveloppe intérieure doit satisfaire à la condition de jeu maximal inférieur ou égale à 0,8.
Ø Gabarit d’enveloppe intérieure de l’alésage ( Ø 20,2)
Ø Gabarit d’enveloppe intérieure de l’arbre ( Ø 19,4)
Jeu maximal
Le jeu maximal entre l’arbre et l’alésage est initialement de 0,8mm.
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VII - 5 Exigences fonctionnelles (jeu maxi).
VII - Spécification par gabarit.
Dimensions locales (seules)
Gabarit d’enveloppe intérieure
Ø 19,5 ± 0,1
ISO 8015:1985 ISO 2692
Ø 19,5 ± 0,1 L Ø 0
Ø 19,5 + 0,1 - 0,1 GX
ISO 14405
Synthèse des écritures
Ecritures équivalentes
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VII - 5 Exigences fonctionnelles (jeu maxi).
VII - Spécification par gabarit.
Le jeu maximal entre l’arbre et l’alésage est initialement de 0,8. Quelles sont les valeurs des tolérances géométriques (t1 et t2) ?
t1 = 0,1 et t2 = 0,1
t1 = 0,1 et t2 = 0
t1 = 0 et t2 = 0,1 t1 = 0 et t2 = 0
Oui Non ±0,2 Ø 20
L Ø t1
Ø 19,5 ± 0,1 L Ø t2
Application 10.
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VII - 5 Exigences fonctionnelles (jeu maxi).
VII - Spécification par gabarit.
±0,2 Ø 20 L Ø 0
Ø 19,5 ± 0,1 L Ø 0
Oui Non t1 = 0,1 et t2 = 0,1
t1 = 0,1 et t2 = 0
t1 = 0 et t2 = 0,1 t1 = 0 et t2 = 0
Correction 10
Le jeu maximal entre l’arbre et l’alésage est initialement de 0,8. Quelles sont les valeurs des tolérances géométriques (t1 et t2) ?
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VII - 6 Sur les références.
VII - Spécification par gabarit.
J1 m
ini =
0,0
05
J2 m
ini =
0,1
05
J3 m
ini =
0,0
1
J4 m
axi =
0,2
1
Condition de montabilité. Condition d’assemblage.
Phase : système seul. Sous phase : montage.
Hors utilisation.
Phase : système monté Utilisation
« M » « M » « M » « L »
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 146 !
Paris
VII - 6 Sur les références.
VII - Spécification par gabarit.
A A Ø 0 M L A
A Ø 0 M L
Ø 3
9,94
± 0
,05
Ø 19,8 ± 0,1
Ø 20,22 ± 0,1
Ø 4
0,05
± 0
,05
Le jeu au niveau de l’interface « A » est défavorable.
Manchon
Arbre
Condition de montabilité. Phase : système monté Utilisation
J1mini =12
[(MMVSmanchon - MMVSarbre )exigence fonct.- (LMVSmanchon - LMVSarbre )interface "A"]
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 147 !
Paris
VII - 6 Sur les références.
VII - Spécification par gabarit.
A A Ø 0 M M A
A Ø 0 M M
Ø 3
9,94
± 0
,05
Ø 19,8 ± 0,1
Ø 20,22 ± 0,1
Ø 4
0,05
± 0
,05
Manchon
Arbre
J2mini =12
[(MMVSmanchon - MMVSarbre )exigence fonct.- (MMVSmanchon - MMVSarbre )interface "A"]
Condition d’assemblage. Phase : système seul. Sous phase : montage.
Hors utilisation.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 148 !
Paris 148
Jeu minimal
Le jeu est-il favorable ? Quelles écritures pour quelles conséquences ?
Au niveau de l’interface B
Application 11.
VII - 6 Sur les références.
VII - Spécification par gabarit.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 149 !
Paris 149
Ø 8,5
A
±0,1
B
M Ø 0 A B
M M Ø 0 A B
L M Ø 0 A B
Le jeu est maximal (défavorable)
Le jeu est minimal (favorable)
Pas de jeu Ø 50 ± 0,1 50
1
2
3
Au niveau de l’interface B
VII - 6 Sur les références.
VII - Spécification par gabarit.
Application 11.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 150 !
Paris 150
Ø 8,5
A
±0,1
B
M Ø 0 A B
M M Ø 0 A B
L M Ø 0 A B
Au niveau de l’interface B
Le jeu est maximal (défavorable)
Le jeu est minimal (favorable)
Pas de jeu Ø 50 ± 0,1 50
1
2
3
Le jeu est maximal (défavorable)
Le jeu est minimal (favorable)
Pas de jeu
Correction 11
VII - 6 Sur les références.
VII - Spécification par gabarit.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 151 !
Paris
VIII - Bilan et perspectives.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 152 !
Paris
VIII - Bilan et perspective.
VIII - 1 Normes ISO ou normes ISO - GPS. Normes ISO
Caractéristique ? Condition ? Opérations ? Opérateurs ? Incertitudes ? Interprétation.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 153 !
Paris
VIII - Bilan et perspective.
VIII - 1 Normes ISO ou normes ISO - GPS.
Disposer d’un modèle pour l’expression univoque de la «géométrie réaliste»
Image de la peau de la pièce (« Skin
modèle ») Éléments Nominaux
Normes ISO - GPS
Codage et décodage.
Modèle produit
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 154 !
Paris
VIII - Bilan et perspective.
VIII - 2 Une évolution en marche - Demain !
ISO 8015
ISO 2692 pr ISO 5459 ISO 5458 ISO 3040
Pour les concepteurs
ISO 14638
Nor
mes
ap
plic
ativ
es
ISO 1101 ISO 1660 ISO 10579
ISO 10578
ISO 17450
pr ISO 22432
ISO 25378
ISO 14660
Normes globales.
ISO 14405
pr ISO 14659 ISO 8015
ISO 10579
Normes de base
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 155 !
Paris
VIII - Bilan et perspective.
VIII - 2 Une évolution en marche - Après - demain !
Pour les concepteurs
ISO 14638
Nor
mes
ap
plic
ativ
es
Normes de base.
ISO 17450
ISO 22432
ISO 25378
ISO 14660
Normes globales.
ISO 8015
Spécification par dimension.
Spécification par zone. Spécification par gabarit.
Référence spécifiée et système.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 156 !
Paris
VIII - Bilan et perspective.
VIII - 2 Une évolution en marche - Feuille de route à 3ans du TC 213
Pour les concepteurs
ISO 14638
Nor
mes
ap
plic
ativ
es
Normes de base.
ISO 17450
ISO 22432
ISO 25378
ISO 14660
Normes globales.
ISO 8015
Spécification par dimension.
Spécification par zone. Spécification par gabarit.
Référence spécifiée et système.
Norme mère ISO 8015:20XX.
Norme applicative ISO 1101:20XX.
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 157 !
Paris
VIII - Bilan et perspective.
VIII - 2 Une évolution en marche - Feuille de route à 3ans du TC 213
Pour les concepteurs
Nor
mes
ap
plic
ativ
es
Spécification par dimension.
Spécification par zone. Spécification par gabarit.
Référence spécifiée et système.
Norme applicative ISO 1101:20XX.
nécessaires pour définir les exigences (peut-être TS ou TR)
caractéristiques (peut-être TS ou TR)
population (statistiques).
à jour à la norme ISO 10579)
les assemblages mobiles
Pékin septembre 2011
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 158 !
Paris
VIII - Bilan et perspective.
VIII - 2 Une évolution en marche - Feuille de route à 3ans du TC 213
Pour les concepteurs
Nor
mes
ap
plic
ativ
es
Spécification par dimension.
Spécification par zone. Spécification par gabarit.
Référence spécifiée et système.
Norme applicative ISO 1101:20XX.
nécessaires pour définir les exigences (peut-être TS ou TR)
caractéristiques (peut-être TS ou TR)
population (statistiques).
à jour à la norme ISO 10579)
les assemblages mobiles
Pékin Septembre 2011
Geometrical product specifications (GPS) — Geometrical tolerancing of
moveable assemblies ISO TC 213/SC N
Date: 2011-08 ISO/TC 213/WG 18 N 191
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 159 !
Paris
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Questions / Réponses
Frédéric CHARPENTIER Expert AFNOR - CEN – ISO : ISO/TC213 et CEN/TC279 Membre du Groupe de Recherche en Toléancement 160 !
Paris
Frédéric Charpentier - « Taxonomie du décodage des spécifications géométriques. », Technologie – Sciences et techniques industrielles, revue N° 174 de mai - juin 2011. Frédéric Charpentier - « Démarche de conception préliminaire – Les enjeux des outils d’aide à la conception dans la formation d’ingénieurs» acte de la journée thématique EI - CNAM sur les outils d’aide à la conception préliminaire des produits du 18 mars 2010. Frédéric Charpentier, Jean-Marc Prenel - « Les normes ISO-GPS - Une fracture dans l’apprentissage (deuxième partie) », Technologie – Sciences et techniques industrielles, revue N° 165 de janvier et février 2010. http://www.cnr-cmao.ens-cachan.fr/autres_ressources/pdf/TECHNO/165-p24.pdf Frédéric Charpentier, Jean-Marc Prenel - « Les normes ISO-GPS - Une fracture dans l’apprentissage (première partie) », Technologie – Sciences et techniques industrielles, revue N° 164 de novembre et décembre 2009. . http://www.cnr-cmao.ens-cachan.fr/autres_ressources/pdf/TECHNO/164-p26.pdf Frédéric Charpentier - « Un langage de spécification univoque – formation aux normes ISO – GPS de tolérancement – concepteurs produit / process», Formation RENAULT sas – DIM – IV - RTX – RENAULT sas janvier 2009. Frédéric Charpentier - « Les nouvelles normes, une évolution nécessaire », Technologie – Sciences et techniques industrielles, revue N° 151 de septembre et octobre 2007. http://www.cnr-cmao.ens-cachan.fr/autres_ressources/pdf/TECHNO/151-p30.pdf Frédéric Charpentier, Jean-Marc Prenel, Jérémy Duménil - « Le TAFT, un outil pour la capitalisation de l'AFT », Technologie – Sciences et techniques industrielles, revue N° 148 de mars 2007. http://www.cnr-cmao.ens-cachan.fr/autres_ressources/pdf/TECHNO/148-p48.pdf Frédéric Charpentier, Luc Mathieu – « Analyse fonctionnelle, une solution pour la recherche des conditions fonctionnelles géométriques », acte de la journée thématique AIP-PRIMECA sur le tolérancement, du 23 septembre 2005 à l’ENS de CACHAN.. Frédéric Charpentier - « Analyse fonctionnelle - quels outils ?», technologies et formations – revue N° 117 et 118, Pyc édition 2005. Frédéric Charpentier & all – « PROCAR – Processus de caractérisation du produit », Formation RENAULT sas - NISSAN / ENS-CACHAN, V1 1997, V3 2000. Frédéric Charpentier & all – «Formation aux normes ISO de tolérancement», Formation RENAULT sas - NISSAN / ENS-CACHAN, V1 1996.