guide d`aide au tolerancement et a la mesure des ecarts du

Comité de normalisation des moyens de production
GUIDE D'AIDE
AU TOLERANCEMENT ET A
LA MESURE DES ECARTS
DU PROFIL D’UNE SURFACE
GE04-046N
Origine : CNOMO
Document avec annexe(s)
Janvier 1996
ICS : 01.100.01, 17.040.10
Reproduction interdite
Janvier 1996
GE04-046N
2/29
Avant-propos
Ce guide a été élaboré à partir :
 des anomalies constatées :


différences d'interprétation de nombreuses normes de référence,

méconnaissance des règles de base,

difficultés de mesure.
des éléments spécifiés dans les normes internationales et françaises traitant du tolérancement
géométrique.
Les informations de base ont été développées dans le guide CNOMO GE40-040N.
Afin de faire évoluer ce guide, toute proposition est à transmettre au secrétariat du CNOMO.
________________________________________
Objet et domaine d’application
Ce guide relatif au tolérancement et à la mesure des écarts de profil d’une surface :
 Rassemble les :


définitions relatives aux écarts de profil d’une surface,

méthodes de mesurage. Seules les méthodes d’application courantes faisant intervenir des
matériels normalement répandus ont été prises en compte.
Donne des indications :

destinées à guider le choix d’une méthode,

sur l’exploitation des résultats.
Ces spécifications sont à appliquer par tous les intervenants des groupes PSA Peugeot Citroën et RENAULT pour :
 la définition et l’indication sur les dessins,

le mesurage des écarts de profil d’une surface d’éléments de pièces, quelles que soient leurs dimensions
et les tolérances spécifiées.
________________________________________
Descripteurs
Ajustement, Ecart, Géométrique, Mesurage, Profil, Surface, Tolérancement
________________________________________
Modifications
Par rapport à l'édition précédente :
Remplace
HOMOLOGATION
PSA Peugeot Citroën
RENAULT
Origine : CNOMO
ÉTABLI PAR
M. NOGARET
I. GUYON
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GE04-046N
Sommaire
Page
1
Définitions et spécifications .........................................................................5
1.1
Définitions........................................................................................................5
1.2
Cadre de tolérance ..........................................................................................5
1.3
Elément tolérancé............................................................................................6
1.3.1
Définition..........................................................................................................6
1.3.2
Indication de l’élément tolérancé .....................................................................6
1.4
Zone de tolérance............................................................................................7
1.4.1
Définition..........................................................................................................7
1.4.2
Etendue de la zone de tolérance .....................................................................8
1.4.3
Spécifications restrictives ................................................................................9
2
Conditions de mesurage...............................................................................9
2.1
Références ......................................................................................................9
2.1.1
Référence réelle .............................................................................................10
2.1.2
Référence spécifiée........................................................................................10
2.1.3
Référence simulée..........................................................................................10
2.1.4
Indications sur les dessins..............................................................................10
2.1.5
Nature de l'élément de référence ...................................................................11
2.1.6
Etablissement des références spécifiées .......................................................12
2.1.7
Application des références .............................................................................16
2.2
Diamètre des billes et des touches de palpeur...............................................17
2.3
Vitesse de palpage .........................................................................................17
2.4
Effort de mesurage .........................................................................................17
2.5
Environnement ...............................................................................................17
2.6
Positionnement des pièces.............................................................................18
3
Méthode de mesurage..................................................................................20
3.1
Symboles ........................................................................................................20
3.2
Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace sans référence ..21
3.2.1
Mesurage du profil d'une surface sur marbre avec comparateur ...................21
3.2.2
Mesurage du profil d'une surface avec machine à mesurer 3D + logiciel spécifique
22
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GE04-046N
3.3
Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace avec références.23
3.3.1
Mesurage du profil d'une surface sur marbre avec comparateur ...................23
3.3.2
Mesurage du profil d'une surface avec machine à mesurer 3D + logiciel spécifique
24
3.4
Choix d'une méthode......................................................................................24
3.5
Exploitation des résultats................................................................................25
3.5.1
Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace sans
référence sur marbre à l'aide d'un comparateur............................................................25
3.5.2
Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace sans
référence à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique............................26
3.5.3
Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avec
références sur marbre à l'aide d'un comparateur. .........................................................27
3.5.4
Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avec
références à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique. .........................28
4
Liste des documents de référence..............................................................29
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GE04-046N
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1
Définitions et spécifications
1.1
Définitions
Profil d’une surface
C'est une succession de courbes et/ou de droites combinées entre elles dont l’ensemble représente une figure
géométrique particulière.
Note : En CAO, la surface est un élément créé à partir d’équations mathématiques dont l’ensemble ne
représente aucune figure géométrique régulière.
La tolérance de profil d’une surface est la distance maximale admissible entre deux surfaces enveloppes générées
par des sphères de diamètre t dont les centres sont situés sur la surface spécifiée dans le cas d’une tolérance
symétrique.
Surface spécifiée
C'est la surface nominale ou théorique.
Figure 1
Surfaces
enveloppes
Surface spécifiée
Elément à mesurer
Sphère ∅ t
L’écart de profil d’une surface est égal, dans tous les cas, à deux fois l’écart max. par rapport à la surface
spécifiée.
1.2
Cadre de tolérance
Les indications nécessaires sont inscrites dans un cadre rectangulaire divisé en deux cases minimum.
Ces cases contiennent de gauche à droite, dans l’ordre suivant :

le symbole de la caractéristique à tolérancer,

la valeur de la tolérance dans l’unité utilisée pour la cotation linéaire,

le cas échéant, la ( les) lettre(s) permettant d’identifier l’élément ou les éléments de référence.
0,3
Elément isolé
0,3 A
0,3 A - B C
0,3 A B C
Eléments associés
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1.3
Elément tolérancé
1.3.1
Définition
6/29
GE04-046N
L’élément tolérancé est l’élément sur lequel s’applique la tolérance. L’élément est isolé ou associé.
1.3.2
Indication de l’élément tolérancé
L'élément tolérancé est identifié par une ligne repère, obligatoirement terminée par une flèche et reliée au cadre de
tolérance. L'aboutissement de la flèche indique la nature de l'élément, sur le contour de l'élément ou sur le
prolongement (mais clairement séparé de la ligne de cote).
La tolérance de forme du profil d'une surface appartient à l'ensemble des tolérancements de forme et peut être
isolée ou associée.
Si elle est isolée, la tolérance de forme du profil d'une surface peut être considérée comme tolérance de forme.
Si elle est associée, la tolérance de forme du profil d'une surface peut être considérée comme tolérance de
position.
Figure 2
Un élément tolérancé sans élément de référence est un élément isolé.
Figure 3
Un élément tolérancé avec un élément de référence, réunis dans un même tolérancement géométrique, est un
élément associé.
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1.4
Zone de tolérance
1.4.1
Définition
7/29
GE04-046N
La zone de tolérance est le volume engendré par une sphère dont le centre se déplace sur la surface spécifiée.
Figure 4 : Exemple d'un élément isolé
Indication sur le dessin
0,1
Interprétation du dessin
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1.4.2
GE04-046N
8/29
Etendue de la zone de tolérance
Quelle que soit la caractéristique tolérancée, la zone de tolérance s’y rapportant est toujours exprimée pour la
totalité de l’élément sauf spécifications restrictives.
Figure 5 : Exemple d'un élément associé
Indication sur le dessin
,
Interprétation du dessin
Surfaces enveloppes
Surface spécifiée
t=0,5
Figure 6 : Exemple d'un élément isolé
Indication sur le dessin
,
Interprétation du dessin
Surfaces enveloppes
Surface spécifiée
t=0,08
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1.4.3
GE04-046N
9/29
Spécifications restrictives
Figure 7 : Exemple 1
1
0,5
sur 20 mm du
pourtour de la porte
20 mm
Figure 8 : Exemple 2
0,5/L x L1
ou
0,5 sur L x L1
2
2
Conditions de mesurage
2.1
Références
Il convient de s’affranchir du défaut de forme de la référence, soit en utilisant une référence simulée, soit en
recherchant le défaut de forme de cette référence de façon à en tenir compte dans l’exploitation des résultats.
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2.1.1
GE04-046N
10/29
Référence réelle
C'est un élément réel d’une pièce (par exemple droite, surface, etc.) que l’on utilise en vue de remplir les
conditions d’une référence.
Note : Les références réelles étant sujettes à des écarts de fabrication, il est nécessaire de leur attribuer des
tolérances de formes.
2.1.2
Référence spécifiée
C'est l'élément géométrique théoriquement exact (tel que axe, plan, ligne, droite, etc.) auquel se rapportent les
éléments tolérancés. Les références spécifiées peuvent être constituées par un ou plusieurs éléments de la pièce.
2.1.3
Référence simulée
C'est l'élément réel de vérification ou de fabrication, de forme adéquate suffisamment précise, en contact avec la
référence réelle et utilisé en vue d’établir la référence spécifiée.
En particulier, les éléments de référence simulée représentent, pendant la fabrication et la vérification, la
matérialisation des références spécifiées.
2.1.4
Indications sur les dessins
Sur un dessin, l’élément choisi comme référence est identifié par une ligne de repère obligatoirement terminée par
un triangle, de préférence noirci.
Figure 9
A
A
La nature de l'élément de référence est identifiée par l'endroit où aboutit ce triangle
Figure 10 : Exemple d'un groupe d'éléments constituant une REFERENCE
ZONE
COMMUNE
A
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2.1.5
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11/29
Nature de l'élément de référence
Il est identifiée par l'endroit où aboutit le triangle.
Tableau 1
Nature de l'élément de référence
Exemple d'indication
Référence : Axe
2
Axe du cylindre 1
1
A
Référence : Plan
Surface inférieure de la pièce
A
Référence : Plan médian
A
Plan médian des 2 surfaces extérieures
de la pièce
Référence commune
Axe joignant les centres des cercles dans
les 2 sections spécifiées
A
B
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2.1.6
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GE04-046N
Etablissement des références spécifiées
a) Généralités
Par définition, la référence spécifiée sur un dessin est un élément géométrique théoriquement exact auquel se
rapportent les éléments tolérancés.
La référence réelle de la pièce doit comporter en général des tolérances de forme en vue de limiter les défauts
trop importants pour qu'elle puisse remplir les conditions d'une référence.
Lorsqu'il est difficile d'établir une référence spécifiée à partir d'un élément réel de la pièce, il peut être
nécessaire d'utiliser une référence simulée. Celle-ci doit avoir des qualités géométriques en rapport avec
l'incertitude de mesure recherchée.
L'orientation théorique de l'élément réel de référence est celle qui minimise l'écart de forme de cet élément.
Par exemple, pour une référence plane, l'orientation de référence coïncide avec l'un des deux plans parallèles,
distants de (t) qui limitent l'écart de planéité. La position est donnée par celui des deux qui est tangent à la
surface réelle.
En pratique, la dispersion relative de l'élément réel de la pièce et de la référence simulée doit être telle que
l'écart entre les deux soit le plus faible possible. Si l'appui de la référence réelle sur la référence simulée n'est
pas stable, une position stable doit être recherchée par tout moyen approprié (exemple, en interposant des
supports).
Remarque :
Le choix de la référence spécifiée et de l'élément tolérancé ayant été déterminé en tenant compte des
exigences fonctionnelles, l'interversion des deux, dans le cas où cela simplifie la vérification ou minimise
l'incertitude de mesure, ne doit pouvoir se faire :
QU'A LA CONDITION DE POUVOIR EXPRIMER LE RESULTAT PAR RAPPORT A LA REFERENCE
SPECIFIEE.
b) Ligne utilisée en tant que référence spécifiée
Arête ou génératrice
Il convient de rechercher l'orientation de l'élément réel de la pièce, soit directement sur celui-ci chaque fois que
cela est possible, soit en utilisant une référence simulée.
Dans le premier cas, la méthode consiste à effectuer un relevé de rectitude de l'arête ou de la génératrice. Si le
relevé est effectué par valeurs discrètes ou si le traitement des résultats utilise la méthode des moindres carrés,
il y a lieu de faire deux séries de relevés sur des points différents de l'élément pour s'assurer que la différence
éventuelle entre les deux orientations déterminées est compatible avec la tolérance à vérifier. Dans le cas
contraire, il convient soit d'effectuer un relevé de rectitude en continu, soit d'utiliser une référence simulée.
Axe d'un cylindre ou d'un cône
La référence spécifiée constituée par l'axe d'un cylindre est l'axe du plus grand cylindre inscrit ou du plus petit
cylindre circonscrit dans le cas d'un alésage ou d'un arbre respectivement.
Note : la même méthode s'applique dans le cas de l'axe d'un cône
Lorsqu'il est possible d'accéder directement aux surfaces de l'arbre ou de l'alésage, l'orientation de l'axe est
recherchée en utilisant l'une des méthodes développées pour le mesurage des écarts de cylindricité, en
effectuant plusieurs séries de relevés pour s'assurer que les différences éventuelles entre les orientations
déterminées sont compatibles avec la tolérance à vérifier.
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c) Référence simulée
Pour un alésage
La référence simulée peut-être un mandrin adapté, de défaut de forme compatible avec l'incertitude de mesure
recherchée.
Dans le cas où le mandrin peut prendre plusieurs positions dans l'alésage, il convient de rechercher la position
donnant un débattement angulaire moyen, en évitant toutefois d'introduire des contraintes dans l'alésage ou sur
le mandrin.
Figure 11
A
Référence réelle
Référence simulée
(cylindre inscrit)
Positions limites
Référence spécifiée A
Pour un arbre
La référence simulée peut-être une bague adaptée en recherchant le cas échéant la position donnant le
débattement angulaire moyen, en évitant toutefois d'introduire des contraintes sur l'arbre ou dans la bague.
Elle peut également être un vé en s'assurant, au cours d'une rotation de l'arbre dans le vé, qu'il n'y a pas de
boitement ou de battement radial incompatible avec la tolérance à vérifier. Dans le cas contraire, il y a lieu de
répartir l'écart relevé et/ou de caler les génératrices.
Figure 12
A
Axe commun à deux sections repérées
Figure 13
A
B
A
B
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Pour établir l'axe commun A-B, il convient de rechercher les centres des cercles dans les deux sections
repérées.
Axe de référence commun à deux éléments
Figure 14
A
B
Par définition, la référence est l'axe des deux plus petits cylindres coaxiaux circonscrits aux éléments réels de
référence.
Figure 15
Référence simulée de A
(Cylindre circonscrit)
Référence simulée de B
(Cylindre circonscrit)
Référence spécifiée A-B
Référence réelle de A
Référence réelle B
Il convient donc de palper plusieurs sections de chacun des cylindres réels et d'en rechercher l'axe moyen.
Note : Certaines méthodes de vérification peuvent prendre en compte un entre-pointes. L'axe de cet entrepointes ne peut pas être considéré comme un axe de référence simulée que si la différence d'orientation entre
l'axe de l'entre-pointes et l'axe spécifié est compatible avec la tolérance à vérifier et est prise en compte dans
l'expression du résultat, ou si le dessin indique expressément que la référence spécifiée est l'axe de l'entrepointes.
d) Surface utilisée en tant que référence spécifiée
Cas général
La référence spécifiée peut être établie par palpage de la surface réelle ou en utilisant une référence simulée. Il
convient de rechercher l'orientation de l'élément réel de la pièce

soit en déterminant les points les plus représentatifs de l'orientation du plan enveloppe pour pouvoir
dégauchir la pièce par rapport à la référence de mesure.

soit en "basculant" le plan sur la référence simulée afin de répartir au mieux les écarts.
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GE04-046N
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Figure 16
Elément réel de référence
(Forme réelle de la pièce)
Référence spécifiée
t
Supports
Elément de référence
simulée (ex: marbre)
Cas particulier des références partielles
Figure 17
C
B
A
A1
0,1 A
A2
A3
Dans le cas particulier où la surface de référence est spécifiée à l'aide de références partielles (voir figure où
les références partielles A1, A2 et A3 définissent la référence spécifiée A), cette surface doit être établie au
moyen des trois points indiqués (par palpage ou appui), en respectant la tolérance de localisation spécifiée.
Janvier 1996
2.1.7
GE04-046N
16/29
Application des références
Les références et systèmes de références servent de base à la vérification des tolérances spécifiées sur les
éléments associés. La qualité des références simulées doit être suffisante pour satisfaire aux exigences
fonctionnelles.
Le tableau suivant montre :

l'indication des références spécifiées sur les dessins techniques,

les éléments de références,

comment les références spécifiées sont établies au moyen de références simulées.
Tableau 2 : Exemples
Références spécifiées
Références réelles
Etablissement des références spécifiées
Référence - ligne ou droite
Référence simulée =
cylindre maximal inscrit
Axe du trou
A
Surface réelle
Référence spécifiée =
Axe du plus grand cylindre inscrit
Axe de l'arbre
B
Surface réelle
Référence simulée =
cylindre minimal circonscrit
Référence spécifiée =
Axe du plus petit cylindre circonscrit
Référence - Plan
Référence spécifiée =
plan établi par le
marbre
Surface de la pièce
A
Surface réelle
Référence simulée = Surface du marbre
Plan médian
Plan médian des 2
surfaces de la pièce
B
Surfaces
réelles
Référence simulée = Surfaces planes en
contact
Référence spécifiée = plan médian établi
par les 2 surfaces planes en contact
Janvier 1996
2.2
GE04-046N
17/29
Diamètre des billes et des touches de palpeur
Sauf spécification particulière, pour séparer la forme (incluant l'ondulation) de la rugosité, utiliser les conditions de
référence ci-dessous :

Palpeur à pointe sphérique avec un rayon de pointe de 0,5 mm (ou de bille de * 1 mm) voir figure cidessous.

Filtre mathématique gaussien de longueur de coupure (cut off) de *c = 0,8 mm

Pas de numérisation ≤ λc / 5
Dans tous les cas, les conditions de mesurage seront spécifiées sur le rapport de mesure.
Note 1 : le rayon de 0,5 mm est choisi de façon à ne pas influencer l'effet du filtre de 0,8 mm.
Note 2 : les filtres électriques introduisent un déphasage et une déformation du profil. Ils ne peuvent donc
pas servir de référence, mais ils peuvent être utilisés à défaut de filtres mathématiques, avec une erreur de
méthode, pour la mesure des écarts de forme.
Note 3 : dans le cas où les conditions de références ne sont pas appliquées, il faut séparer la forme de la
rugosité par un filtrage mécanique (avec là aussi une erreur de méthode) en utilisant de préférence une bille
de rayon 4 mm.
Note 4 : pour des applications spécifiques, il est possible d'utiliser, avec une erreur de méthode, des palpeurs
de rayon choisi dans la série suivante : 0,8 - 2,5 - 4 - 8.
Figure 18 : Palpeur à pointe sphérique
R
2.3
r=R
Vitesse de palpage
La vitesse de palpage, si elle est réglable, doit être fixée à une valeur suffisamment faible pour que son influence
soit négligeable.
2.4
Effort de mesurage
Toutes les opérations de mesurage s'entendent, sauf spécifications particulières, par référence à une force de
mesurage nulle. Si le mesurage est effectué avec une force non nulle, le résultat doit être corrigé en conséquence.
Cette correction n'est toutefois pas nécessaire pour les mesurages comparatifs effectués avec les mêmes moyens
de comparaison et la même force de mesurage, entre des éléments semblables, de même matière et de même
état de surface. En pratique, il faut s'assurer que la déformation de la pièce est négligeable.
2.5
Environnement
En fonction de la précision recherchée et des dimensions de la pièce à mesurer, il y a lieu de s’assurer au mieux
de l’homogénéité des paramètres ambiants autour de la pièce :

Température,

Variation de température dans le temps et dans le volume,

Air,

Hygrométrie,

Vibrations du sol,

Champs magnétiques.
Janvier 1996
2.6
GE04-046N
18/29
Positionnement des pièces
Les appuis et le dispositif de bridage le cas échéant doivent être choisis pour obtenir une déformation minimale de
la pièce.
Poids et positionnement de la pièce
Il convient de tenir compte, pour le positionnement de la pièce et le choix de l’instrument, du poids de la pièce et de
ses formes géométriques.
Dans la mesure du possible, il est souhaitable de mesurer la pièce dans la position d’utilisation et d’étalonner
l’appareil avec la pièce en position.
Commentaires
Le poids de la pièce peut provoquer :

une déformation de l'appareil mesureur,

une compression (par exemple : tubes à parois minces),

une déformation de la pièce sous l'effet de son propre poids.
Fixation
Les méthodes et dispositifs de fixation des pièces peuvent provoquer des déformations. Il convient donc de choisir
des dispositifs affectant le moins possible les mesures.
Points support
La pièce ou le matériel doit être supporté de manière à réduire le plus possible la déformation élastique due à la
pesanteur.
Commentaires

Cas de deux points support
Figure 19 : Points pour une flèche minimale
(cas des règles à bords parallèles de section constante)
L
0,223L
0,223L
Janvier 1996

GE04-046N
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Cas de trois points support (appui isostatique)
Figure 20 : Pièces à embase rectangulaire
a
a
0,22b
0,22b
b
b
0,22b
0,22a
0,22a
0,22b
0,22a
0,22a
(La stabilité est la même avec les deux dispositions)
Figure 21 : Pièce à embase circulaire
0,22d
Od
3 fois 120°
0,22d
0,22d
Janvier 1996
GE04-046N
20/29
3
Méthode de mesurage
3.1
Symboles
Tableau 3
Symboles
Signification
Pièce à contrôler
Plan de mesure
Support fixe
Support réglable
Comparateur ou enregistreur
Mise en position par déplacements lineaires successifs
Déplacement linéaire continu
Rotation limitée à une révolution
Déplacement continu dans plusieurs directions
Touche fixe
Janvier 1996
GE04-046N
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3.2
Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace sans référence
3.2.1
Mesurage du profil d'une surface sur marbre avec comparateur
Tableau 4
Exemple de spécification
Exemple de méthode de mesurage
Choisir judicieusement 3 points au
théorique.
Se déplacer suivant l'axe X avec un
pas ou des valeurs déterminées, et
reporter les valeurs lues en Z sur le
graphique.
Refaire la même opération sur n
sections suivant l'axe Y.
Remarques
Z
Y
X
Y3
Y2
points théoriques
Y1
Utiliser la méthode de la planéité
"traitement des résultat" de l'annexe1
du guide GE40-042N".
Balancer l'ensemble des points
mesurés corrigés (valeurs normales
à la surface) de façon à minimiser
l'écart final.
Y3
Y2
Y1
Matériel utilisé
Y
Z
X
Note :
Marbre
Comparateur
Table à mouvements croisés avec
mesureur de déplacement.
Cette mesure peut être effectuée à l'aide d'autres instruments de mesure tels que :

Théodolites + calculateur.

Videogrammétrie + calculateur (mesure sans contact avec une caméra vidéo par traitement et
analyse d'images).

Machine 3D manuelle
mais en utilisant la même méthode.
Janvier 1996
3.2.2
GE04-046N
22/29
Mesurage du profil d'une surface avec machine à mesurer 3D + logiciel spécifique
Tableau 5
Exemple de spécification
Exemple de méthode de mesurage
Effectuer
une
succession
de
balancements et de mesures de
points jusqu'à minimiser l'écart final.
Remarques
1ère mesure
t
Mesure finale
Comparer les valeurs mesurées aux
valeurs théoriques.
Janvier 1996
GE04-046N
23/29
3.3
Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace avec références
3.3.1
Mesurage du profil d'une surface sur marbre avec comparateur
Tableau 6
Exemple de spécification
Exemple de méthode de mesurage
Positionner la pièce
références A, B, C.
suivant
Remarques
les
Z
Y
t A B C
X
C
Y3
Les valeurs mesurées sont à
corriger (normales à la forme) avant
de les comparer aux valeurs
théoriques.
Y2
A
Y1
B
Y
Z
X
Matériel utilisé
Marbre
Comparateur
Table à mouvements croisés avec
mesureur de déplacement.
Note :
Cette mesure peut être effectuée à l'aide d'autres instruments de mesure tels que :

Théodolites + calculateur.

Videogrammétrie + calculateur (mesure sans contact avec une caméra vidéo par traitement et
analyse d'images).

Machine 3D manuelle
mais en utilisant la même méthode.
Janvier 1996
3.3.2
GE04-046N
24/29
Mesurage du profil d'une surface avec machine à mesurer 3D + logiciel spécifique
Tableau 7
Exemple de spécification
Exemple de méthode de mesurage
Remarques
Positionner puis mesurer la pièce
suivant les références A, B, C.
t A B C
t
C
A
Les valeurs mesurées sont
comparer aux valeurs théoriques.
B
3.4
à
Choix d'une méthode
Le choix d'une méthode de mesurage est fonction des dimensions de la pièce à vérifier et des tolérances
spécifiées. Par ailleurs, une méthode donnée peut ne pas être applicable à un mesurage intérieur ou, si elle l'est,
peut présenter des restrictions d'utilisation.
Le tableau ci-dessous présente l'exactitude minimale du moyen utilisé et les dimensions limites courantes de
l'élément à vérifier.
Les caractéristiques des deux limites étant totalement indépendantes, il ne faut pas rechercher de liaisons entre
elles.
Tableau 8
MOYENS DE MESURE DU PROFIL D'UNE SURFACE
N°
Moyens de
référence
Moyens utilisés
Exactitude *
(en mm)
Si oui :R
SYMBOLE :
Dimensions
courantes des
pièces
OBSERVATIONS
(en mm)
1
2
3
R
Machine à mesurer
± 0,01
≤ 400
L'exactitude est tributaire
en 3
± 0,03
≤ 1000
du logiciel et du nombre
dimensions
± 0,15
≤ 6000
de points palpés
± 0,10
≤ 300
± 0,20
1000 ≤ L ≤ 30000
Marbre + Comparateur
+ Table à mouvements
croisés avec mesureur de
déplacement
Théodolites
+
Calculateur
* L'exactitude indiquée dans le tableau est la meilleure que l'on puisse obtenir avec le moyen cité.
Note : Le moyen est choisi de façon que l'incertitude de la mesure (± I) soit telle que I ≤ IT/8, sachant que
l'incertitude de la mesure dépend, entre autre, de la méthode, de la pièce et de l'exactitude du moyen.
Janvier 1996
GE04-046N
25/29
3.5
Exploitation des résultats
3.5.1
Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace sans référence
sur marbre à l'aide d'un comparateur.
Figure 22
t
Surface spécifiée
E
e35
Z
e9
e11
e2
Y
e3
X
Y3
Y2
Y1
Le balancement des points cité dans la méthode de mesurage chapitre 4.2.1. étant appliqué, les valeurs mesurées
(e) sont corrigées pour obtenir les valeurs (E) normales à la surface spécifiée.
E = e max. corrigé
Le résultat de mesurage annoncé est E x 2 et qui est à comparer à la tolérance t.
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3.5.2
GE04-046N
26/29
Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace sans référence
à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique.
Figure 23
t
Surface spécifiée
Balancements possibles
t
e max.
E = e max.
Le résultat de mesurage annoncé est E x 2 et qui est à comparer à la tolérance t
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3.5.3
GE04-046N
27/29
Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avec références
sur marbre à l'aide d'un comparateur.
Figure 24
t
t A B C
Surface spécifiée
C
A
B
E
e35
Z
e9
e11
Y
e2
e3
X
Les valeurs mesurées (e) sont corrigées pour obtenir les valeurs (E) normales à la surface spécifiée.
E = e max. corrigé
Le résultat de mesurage annoncé est E x 2 et qui est à comparer à la tolérance t.
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3.5.4
GE04-046N
28/29
Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avec références
à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique.
Figure 25
t
t A B C
Surface spécifiée
C
A
B
t
e max.
E = e max.
Le résultat de mesurage annoncé est E x 2 et qui est à comparer à la tolérance t
Conclusion
Le profil d'une surface d'un élément tolérancé dans le cas d'une tolérance symétrique est jugé conforme à la
spécification lorsque la distance de chacun de ses points à la surface de forme géométrique théorique, est
inférieure ou égale à la moitié de la tolérance spécifiée.
Le résultat du mesurage du profil d'une surface dans l'espace avec ou sans référence est toujours égal à :
Ex2
avec E = e max.
Remarque
Actuellement, il n’existe pas de logiciel de mesurage capable de répondre au tolérancement du profil d’une
surface.
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4
GE04-046N
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Liste des documents de référence
NOTE : Pour les documents non datés, la dernière version en vigueur s’applique.
Documents cités
Guides CNOMO
GE40-040N
:
Guide d’aide au tolérancement et à la mesure des écarts géométriques.
GE40-042N
:
Guide d'aide au tolérancement et à la mesure des écarts de planéité.
Bibliographie
Normes internationales
ISO 1101
ISO 1660
: Dessins techniques. Tolérancement de forme, orientation, position et battement. Généralités,
définitions, symboles, indications sur les dessins.
:
Dessins techniques. Cotation et tolérancement des profils.
Normes françaises
AFNOR E 04-552 : Dessins techniques. Tolérancement
indications sur les dessins.
géométrique.
Généralités,
définitions,
symboles,
AFNOR E 04-553 : Dessins techniques. Cotation et tolérancement. Tolérancement géométrique. Exploitation des
normes NF E 04-552 et NF E 04-554.
NF E 04-554
: Dessins techniques. Cotation et tolérancement. Références et systèmes de référence pour
tolérances géométriques.
NF E 04-560
: Dessins techniques. Cotation et tolérancement. Vocabulaire.
AFNOR E 04-561 : Dessins techniques. Principe de tolérancement de base.
NF E 10-100
:
Méthodes de mesurage dimensionnel. Première partie. Généralités.
COMITE DE NORMALISATION
DES MOYENS DE PRODUCTION
GUIDE D'AIDE AU TOLERANCEMENT ET A
LA MESURE DES ECARTS
DU PROFIL D’UNE SURFACE
GE40-046N
Annexe 1 - Informative
Janvier 1996
P : 1/9
ICS : 01.100.01, 17.040.10
CAS PARTICULIERS DES TOLERANCES DISSYMETRIQUES
AVANT - PROPOS
Cette annexe pallie l'absence de norme internationale, européenne ou française, mais elle est en accord
avec les travaux normatifs en cours.
________________________________________
Modifications
Par rapport à l'édition précédente :
Remplace
HOMOLOGATION
PSA Peugeot Citroën
RENAULT
Origine : CNOMO
ÉTABLI PAR
M. NOGARET
I. GUYON
Reproduction interdite
Janvier 1996
2
GE40-046N
Annexe 1 Informative
Sommaire
Page
1
Tolérances dissymétriques...................................................................................... 2
1.1
Constat....................................................................................................................... 2
1.2
Détermination du sens positif de la tolérance ....................................................... 3
1.3
Cadre de tolérance.................................................................................................... 3
2
Méthode de mesurage .............................................................................................. 5
2.1
Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace avec références .... 6
2.2
Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace sans référence ...... 6
2.3
Exploitation des résultats ........................................................................................ 7
2.3.1
Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avec
références à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique........................ 8
2.3.2
Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface fermée dans l'espace sans
référence à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique. ........................ 8
1
1
Tolérances dissymétriques
1.1
1.1 Constat
En théorie, l'assemblage d'éléments entre eux conditionne le volume et le style théoriques définis par les Bureaux
d'études.
En pratique, il n'en est pas de même, il faut inclure certains paramètres comme la soudure qui augmente la chaîne
de cotes pour arriver à une définition pratique supérieure en volume à la définition théorique.
Exemple simplifié d'un assemblage de bloc avant
Assemblage bloc avant en théorie
Aile avant
Doublure aile
Collecteur
Doublure
Aile avant
gauche
avant gauche
auvent
aile avant droite
droite
<======================= Largeur voiture théorique =========================>
Assemblage bloc avant en pratique
Aile avant
gauche
S
O
U
D
U
R
E
Doublure aile
avant gauche
<=============================
S
O
U
D
U
R
E
Collecteur
auvent
S
O
U
D
U
R
E
Largeur voiture pratique
Doublure aile
avant droite
S
O
U
D
U
R
E
Aile avant
droite
=============================>
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3
GE40-046N
Annexe 1 Informative
Une fois soudé, l’assemblage des éléments du bloc avant pratique est plus large que l’assemblage des éléments
du bloc avant théorique (sachant que les soudures représentent * 0,5 mm d’épaisseur).
L'objectif est de conserver la définition théorique.
Pour atteindre cet objectif, nous avons recours aux tolérances dissymétriques (par exemple sur les zones
d’accostage des pièces concernées), pour ainsi obtenir une définition pratique "égale" à la définition théorique.
1.2
1.2 Détermination du sens positif de la tolérance
Par convention la flèche indique le sens positif de la tolérance
Figure 1
-0,5
+1
-0,5
+1
A
Tableau 1
Indication sur le dessin
Interprétation
Zone de tolérance
+1
-0,5 A B C
1
0,5
C
-0,5
+1
A
B
Surface spécifiée
Janvier 1996
1.3
4
GE40-046N
Annexe 1 Informative
1.3 Cadre de tolérance
Proposition de la zone de tolérance dans les cas suivants :
Tableau 2
+t1
0
0
-t1
-t1
-t2
+t2
+t1
Indication
+t2
-t1
Interprétation
Zone de tolérance
+t1 A B C
0
+t1
0
C
A
Surface spécifiée
B
Zone de tolérance
0
-t1 A B C
-t1
0
C
A
Surface spécifiée
B
Zone de tolérance
-t1
-t2 A B C
-t2
-t1
C
A
B
Surface spécifiée
Zone de tolérance
+t2 A B C
+t1
+t1
+t2
C
A
Surface spécifiée
B
Zone de tolérance
+t2 A B C
-t1
-t1
+t2
C
A
B
Surface spécifiée
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
5
GE40-046N
Annexe 1 Informative
Cas général
Les tolérances dissymétriques n'ont de sens que pour des éléments rapportés à des références; sinon le
balancement possible de la surface annule cette notion de position particulière.
La tolérance de forme du profil d'une surface est considérée comme tolérance de position si elle est associée.
Figure 2
+t2
+t1 A B C
C
A
B

Cas particulier
Il est possible de trouver des tolérances dissymétriques non référencées dans le cas où la surface est fermée.
La tolérance de forme du profil d'une surface est considérée comme tolérance de forme si elle est isolée.
Figure 3
+t2
+t1
+t1
+t2
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6
GE40-046N
Annexe 1 Informative
2
2
Méthode de mesurage
2.1
2.1 Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace avec références
Le mesurage du profil d'une surface est effectué avec une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique
Tableau 3
Exemple de spécification
Exemple de méthode de mesurage
Remarques
Positionner puis mesurer la pièce
suivant les références A, B, C.
-t1 -t2
-t1
-t2
A B C
C
A
Les valeurs mesurées sont à
comparer aux valeurs théoriques.
B
Surface spécifiée
Janvier 1996
2.2
7
GE40-046N
Annexe 1 Informative
2.2 Mesurage des écarts du profil d'une surface dans l'espace sans référence
Le mesurage du profil d'une surface fermée est effectué avec une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique
Tableau 4
Exemple de spécification
Exemple de méthode de mesurage
Remarques
Effectuer une succession de
balancements et de mesures de
points jusqu'à minimiser l'écart final.
1ère mesure
Surface spécifiée
+t2
+t1
+t1
+t2
Mesure finale
Les valeurs mesurées sont à
comparer aux valeurs théoriques.
Janvier 1996
8
GE40-046N
Annexe 1 Informative
2.3
2.3 Exploitation des résultats
2.3.1
2.3.1 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface dans l'espace avec
références à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique.
Figure 4
-t1
-t2
-t1 -t2
A B C
C
Surface spécifiée
A
B
-t2
E max.
E min.
-t1
Valeurs E min. et E max. à comparer aux tolérances -t1 et -t2
Janvier 1996
2.3.2
9
GE40-046N
Annexe 1 Informative
2.3.2 Exploitation du résultat de mesure du profil d'une surface fermée dans l'espace
sans référence à l'aide d'une machine à mesurer 3D + logiciel spécifique.
Figure 4
+t2
+t1
Balancements possibles
E max.
+t2
+t1
E min.
Valeurs E min. et E max. à comparer aux tolérances +t1 et +t2
Conclusion
Le profil d'une surface d'un élément tolérancé dans le cas d'une tolérance dissymétrique est jugé conforme à la
spécification lorsque la distance de chacun de ses points par rapport à la surface de forme géométrique théorique
est comprise entre la tolérance min. et la tolérance max. de la spécification.
Remarque
Actuellement, il n’existe pas de logiciel de mesurage capable de répondre au tolérancement dissymétrique du profil
d’une surface.