Manuel de tolérancement, volume 4 : cotation de fabrication avec les normes ISO

Bernard Anselmetti

Description

La cotation ISO en production impose de nouvelles méthodologies pour élaborer les documents de maîtrise de la qualité géométrique des produits : les dessins de phase, du brut et d'états intermédiaires pour la conformité des pièces et les fiches de production, de réglage, de contrôle et de surveillance pour la conformité des moyens de production. Une méthode de transfert unidirectionnelle simple permet d'établir des dessins de phase en normes ISO et d'optimiser la répartition des tolérances à isocapabilité.
Cette cotation est déclinée en cotation d'état intermédiaire, de production et de réglage. Une méthode tridimensionnelle est proposée pour prendre en compte les effets des défauts angulaires. Une maquette montre les fonctionnalités envisageables pour les futurs outils d'aides au tolérancement de fabrication au sein de la CFAO.
De nombreux exercices illustrent les différentes démarches. Ce Manuel de tolérancement est principalement destiné aux préparateurs méthodes et aux concepteurs des bureaux.
Avant-propos. Introduction. Chapitre 1. Caractérisation des pièces mécaniques. Chapitre 2. Transfert unidirectionnel. Chapitre 3. Optimisation des tolérances. Chapitre 4. Modèle des zones de dispersion. Chapitre 5. Production, réglage et contrôle. Chapitre 6. Dessins de définition intermédiaire. Chapitre 7. Maximum et minimum de matière. Chapitre 8. Géométrie réaliste. Chapitre 9. Méthode TZT. Chapitre 10. Résultante 3D par les droites d'analyse. Chapitre 11. Tolérancement assisté par ordinateur. Chapitre 12. Exercices de cotation de fabrication. Chapitre 13. Exercices de cotation de production. Conclusion. Bibliographie. Index.

Sujets

• Physique
• Conception
• Génie mécanique

Informations

• Publié par: Hermès - Editions Lavoisier
• Date de parution: 05 février 2010
• Nombre de lectures: 96
• EAN13: 9782746240018
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

Manuel de tolérancement
volume 4



































' LAVOISIER, 2010
LAVOISIER
11, rue Lavoisier
75008 Paris

www.hermes-science.com
www.lavoisier.fr

ISBN volume 4 978-2-7462-1598-6
ISBN gØnØral 978-2-7462-1594-8


Le Code de la propriØtØ intellectuelle n’autorisant, aux termes de l’article L. 122-5, d’une part,
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d identification et sont des marque s de leurs dØtenteurs respectifs.


Printed and bound in England by Antony Rowe Ltd, Chippenham, March 2010.





Manuel de tolérancement

volume 4



cotation de fabrication

avec les normes ISO










Bernard Anselmetti








Les cinq ouvrages de tolérancement s'adressent aux techniciens et ingénieurs des
entreprises de mécanique de précision et aux étudiants et enseignants de ce domaine.
Le cycle complet de conception, de fabrication et de contrôle des produits est traité
avec une progression permettant de découvrir les problèmes puis de traiter des cas
industriels réels et complexes. Chaque ouvrage comporte des exercices avec une
proposition de correction.
– Langage des normes ISO de cotation : ces normes et le concept GPS
(Geometrical Product Specification) fournissent le seul langage industriel
international permettant la description univoque et contractuelle des défauts
admissibles sur les pièces mécaniques. Cet ouvrage présente simplement les
concepts de base de ce langage afin de permettre la lecture des spécifications portées
sur un dessin de définition fonctionnelle ou sur une fiche de production.
– Bases de cotation fonctionnelle : le processus complet de tolérancement
fonctionnel est décrit en cinq étapes : la description de l'assemblage du mécanisme,
la détermination des exigences fonctionnelles géométriques, le choix des
spécifications de cotation, le calcul de la résultante et la répartition des tolérances.
Ce volume détaille largement les concepts de base mais se limite au traitement des
exigences exprimées par une distance et aux chaînes de cotes unidirectionnelles.
– Cotation fonctionnelle 3D : cet ouvrage d'approfondissement complète le
volume 2. La méthodologie est étendue à des exigences exprimées avec des
spécifications complexes. Un algorithme rigoureux donne une cotation
tridimensionnelle complète avec des spécifications ISO de position et d'orientation.
Une méthode originale de calcul tridimensionnel et statistique des résultantes
associée à une méthode de synthèse des tolérances permet une optimisation des
dimensions nominales des pièces pour maximiser les tolérances.
– Cotation de fabrication avec les normes ISO : cet ouvrage donne des méthodes
de transferts de cotes de fabrication pour passer d'un dessin de définition
fonctionnelle aux dessins de phase et aux fiches de production ou de réglage en
normes ISO. Plusieurs niveaux d'approfondissement sont proposés, avec des
méthodes unidirectionnelles et tridimensionnelles, une répartition uniforme ou
isocapabilité, une modélisation en considérant les surfaces indépendantes ou liées par
un processus d'usinage en commande numérique.
– Métrologie et contrôle des spécifications ISO : les matériels de mesure, les
processus de mesure en ligne et en métrologie sont présentés avec l'objectif de
vérifier les nouvelles spécifications ISO. Les principes des gammes de mesure sur
machine à mesurer sont présentés en insistant sur la construction des systèmes de
références et sur les incertitudes de méthode. De nombreux algorithmes classiques et
spécifiques de traitement des mesures sont développés.
TABLE DES MATIÈRES
Avant-propos ....................................... 13
Introduction ........................................ 15
Chapitre 1. Caractérisation des pièces mécaniques ............... 19
1.1. Documents de spécifications.......................... 19 
1.2. Répartition du travail dans l’entreprise .................... 20 
1.3. Dossier produit.................................. 21 
1.4. Dossier de fabrication.............................. 22 
1.4.1. Définitions des étapes de production (point de vue cotation) ... 22 
1.4.2. Dossier de gamme ............................ 23 
1.4.3. Dossier de phase ............................. 24 
1.5. Dessin d’état intermédiaire........................... 25 
1.6. Méthodes effectives en entreprise....................... 25 
Chapitre 2. Transfert unidirectionnel ........................ 27
2.1. Définition d’une spécification fabriquée ................... 27 
2.1.1. Phase simple avec une seule référence ................ 27 
2.1.2. Spécification de fabrication28 
2.1.3. Phase avec plusieurs références..................... 29 
2.2. Méthode de détermination des cotes fabriquées .............. 30 
2.2.1. Recensement des exigences ....................... 30 
2.2.2. Modélisation de l’écriture ISO des exigences
et des cotes fabriquées .............................. 31 
2.2.3. Description de la gamme d’usinage .................. 31 
2.2.4. Principe des chaînes de spécifications de fabrication ........ 32 
2.2.5. Règle de détermination des spécifications de fabrication en
unidirectionnel .................................. 33 
2.2.6. Exemple .................................. 34 
2.2.7. Forme générale des transferts ...................... 35 



















6 Cotation de fabrication avec les normes ISO
2.2.8. Application................................. 36 
2.3. Représentation de l’isostatisme avec les systèmes de références .... 37 
2.3.1. Système de références construit sur les surfaces
de mise en position ................................ 37 
2.3.2. Montage en mandrin concentrique et butée.............. 38 
2.3.3. Montage en étau et butée ........................ 38 
2.3.4. Montage isostatique ........................... 39 
2.3.5. Montage avec centreur .......................... 40 
2.4. Présentation détaillée de la méthode sur un exemple ........... 41 
2.4.1. Dessin de définition fonctionnel .................... 41 
2.4.2. Processus de production ......................... 42 
2.4.3. Exigences de fabrication43 
2.4.4. Tableau de synthèse du processus d’usinage ............. 43 
2.4.5. Construction des dessins de phases .................. 44 
2.4.6. Préparation du tableau de transfert ................... 44 
2.4.7. Règle d’affectation des références45 
2.5. Transfert de cotes pour l’exemple....................... 47 
2.5.1. Feuille de transfert de cotes ....................... 47 
2.5.2. Exemple d’exigence directe47 
2.5.3. Exemple de transfert en deux phases ................. 48 
2.5.4. Exemple de transfert en trois phases.................. 49 
2.6. Algorithme de répartition des tolérances sur les cotes fabriquées .... 49 
2.6.1. Initialisation du tableau de calcul .................... 49 
2.6.2. Recherche de l’exigence la plus sévère ................ 50 
2.6.3. Simplification et itération ........................ 50 
2.6.4. Affectation des références en cas de conflits ............. 52 
2.7. Ecriture ISO des spécifications fabriquées ................. 53 
2.7.1. Cas 1 : cote fabriquée comportant un triangle ............ 53 
2.7.2. Cas 2 : cote fabriquée comportant un rond .............. 53 
2.7.3. Cas 3 : cote fabriquée comportant deux flèches ........... 53 
2.8. Cotation de fabrication de l’exemple ..................... 54 
2.9. Synthèse...................................... 55 
Chapitre 3. Optimisation des tolérances ...................... 57
3.1. Rappel de la répartition uniforme ....................... 57 
3.1.1. Tableau de transfert de cotes de fabrication ............. 57 
3.1.2. Commentaires relatifs à la notion de dispersion ........... 58 
3.1.3. Répartition iso-capabilité ........................ 58 
3.1.4. Répartition des tolérances en ingénierie simultanée ......... 61 
3.1.5. Affinage des cotes fabriquées en production stabilisée ....... 62 
3.2. Traitement des exigences unilimites ..................... 62 
Chapitre 4. Modèle des zones de dispersion .................... 65
4.1. Principe des zones de dispersion ....................... 65 
4.1.1. Forme générale des exigences ..................... 65 






























Table des matières 7
4.1.2. Modèle des Δl sur machines conventionnelles ............ 66 
4.1.3. Modèle des Δl en commande numérique ............... 67 
4.1.4. Représentation des dispersions par un tableau69 
4.1.5. Changements de variables ........................ 69 
4.1.6. Cas du fraisage en commande numérique70 
4.2. Exigences bidimensionnelles ou tridimensionnelles ............ 72 
4.3. Répartition statistique des tolérances ..................... 75 
4.4. Rés olution ..................................... 77 
Chapitre 5. Production, réglage et contrôle .................... 79
5.1. Définitions générales .............................. 79 
5.1.1. Réglage et production .......................... 79 
5.1.2. Validation d’une pièce et validation d’un réglage .......... 79 
5.1.3. Problème de l’indépendance du réglage des outils ......... 80 
5.1.4. Fiche de réglage et fiche d