E. Pairel, Laboratoire de Mécanique Appliquée - Université de Savoie / Colloque GPS, 5 Mai 2004

Expertise et formation du lméca ESIA / Université de Savoie

La méthode de tolérancement par zonepour spécifier au plus juste

Eric PAIRELMaître de conférences / ESIA

eric.pairel@esia.univ-savoie.fr

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Equipe MQGP du lméca : Principaux résultats

1992: Modélisation des jeux et des défauts géométriques par les «domaines jeux» et les «domaines écarts»

1995: Modélisation et vérification des tolérances géométriques par «calibres virtuels»

1998: Tolérancement en «zones liées»

2000: Création d’une formation au tolérancement ISO.

2004: Premier module de spécification géométrique dans TopSolid (Missler)

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Deux types de formation :

Formation au langage de spécification ISO :

=> Connaissance des normes (syntaxe et sémantique)

Formation à des méthodes de tolérancement :

=> Méthodes développées au lméca

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Formation au langage de spécification ISO

Recueil de 160 transparents, créés en 2000 : 4ème édition.

Présentation exhaustive des possibilités offertes par les normes de tolérancement.

Structurée par thèmes (et non par norme) suivant une progression logique et de difficulté croissante.

Indication des numéros de normes.

GPS:

Tolérancement dimensionnel et

géométrique ISO

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Plan de la formation au langage ISO

I. Introduction et tolérancement dimensionnel Problèmes liés au tolérancement dimensionnel / Nécessité de «passer » au tolérancement géométrique

Utilisation des tolérances générales Tolérancement fonctionnel

II. Tolérancement géométrique : Notions de base Règles d’écriture, Zone de tolérance Tolérances de forme, orientation, position et battement

III. Tolérancement géométrique : Notions avancées Localisation des groupes d’éléments Les références et les systèmes de références Les formes quelconques, les pièces non rigides L’exigence du maximum de matière

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Organisation par sujets

Pour les zones de tolérance : Indépendance ou, au contraire, lien entre les zones de tolérances :

Etendue de la zone :

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Organisation par sujets

Les références : Choix du type de

référence :

Les références communes :

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Interprétation sous forme de «calibres virtuels»

Exemple : Perpendicularité

t A

A

Élém. tolérancé

Élém. de référence

Référence

Zone

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Interprétation sous forme de «calibres virtuels»

Deuxième exemple :

A

t A 12

Analyse sémantique d’une spécification : Une spécification doit définir un calibre de contrôle virtuel de façon univoque !

Le calibre virtuel est le contrôle théorique.

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Formation à la cotation fonctionnelle 3D

Tolérancement par décomposition de zone :

Méthode proposée par le lméca. Basée sur le modèle des zones liées et des domaines écart.

Sommaire : Du mécanisme à la fabrication de la pièce : Problématique du transfert Rappel de la méthode classique de transfert : La chaîne de cotes (pire des cas et statistique) et mise en évidence de ces limites. Introduction à la méthode du de décomposition de zone

Démarche de cotation

fonctionnelle 3D

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Tolérancement par décomposition de zones

Idée : Travailler avec les zones de tolérances et les zones jeu puis les transcrire en spécification ISO :

On définit les zones de tolérance fonctionnelles sur chaque pièce :

20

On recherche les spécifications ISO qui expriment au mieux ces

zones :

20

A

0,052x

A

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Exemple d’application de la méthode

Les jeux permettent «d’encaisser» les écarts de position (qu’on cherche à tolérancer) :

On met en place les zones de jeu minimum garantis par les ajustements dimensionnels :

Ajustements serrés Ajustements avec jeu1 3

2

4

½ Jeu mini

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1

Exemple d’application de la méthode

Les zones de jeu sont «coupées» en zones de tolérance pour chacune des deux surfaces en liaison :

3

2

4

½ t3

½ (t1 + t2)(t1 + t2 + t3) = Jm

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Exemple d’application de la méthode

Les pièces assemblées serrées sont séparées (nouvelle décomposition de zone) :

1

32

4

½ t1

½ t2

½ t3

(t1 + t2 + t3) = Jm

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Exemple d’application de la méthode

Pour les cylindres : « zone surface = zone axe »

1

32

4

t1

t2

t3

(t1 + t2 + t3) = Jm

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Exemple d’application de la méthode

Les zones sont transcrites en spécifications ISO :

1

3

AA t2

A t1

2x

A t1

2x

P 60

P

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Exemple d’application de la méthode

Simplification des spécif., calculs et usage du maximum de matière :

1

3

A 0

A0,0322x 12 P7

A 02x 12 E8

P 60

P

M12 h6

Ajustement 12 E8/h6 => Jm = 0,032

t1 = 0, t2 = 0, t3 = 0,032

M

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