I. DISPERSION.

Lors de la fabrication en série, on constate que toutes les pièces construites par la même machine n’ont pas exactement les mêmes cotes. Plusieurs facteurs interviennent pour expliquer cette dispersion : La nature et l'homogénéité du matériau qui constitue la pièce. La nature de l'outil et son usure. L'effort de coupe qui engendre des déformations de la pièce et de la machine elle-même. Les vibrations mécaniques. La dilatation thermique.

Il est donc nécessaire d'affecter une tolérance à chaque cote.

II. TOLERANCES.

Afin de limiter le coût on recherche toujours la tolérance la plus large possible compatible avec le bon fonctionnement ce qui permet de retenir le mode de fabrication le plus économique, de limiter le plus possible 1'usinage des surfaces brutes. Valeur minimum d'une tolérance : Pour un mode de fabrication imposé, la valeur minimum de la tolérance doit être supérieure à la valeur- maximale de la zone de dispersion machine. Valeur maximum d'une tolérance : Elle sera imposée par les conditions de fonctionnement, d'assemblage, d'interchangeabilite et de prix de revient. Valeurs normalisées. II a 18 classes de tolérances ou de qualités normalisées. Ces classes sont repérées par :IT01,IT02,IT03....), la valeur de l'intervalle de tolérance (IT) augmente avec le chiffre.

III. AJUSTEMENTS.

Le jeu = Cote de 1'alésage - cote de 1'arbre. Le jeu maxi = Alésage maxi - arbre mini. Le jeu mini = Alésage mini - arbre maxi. Pour un arbre de 10: Si le jeu > 0,0051'ajustement est glissant. Si le jeu < 0 1'ajustement est serré. Si la valeur est négative ou positive, le jeu est incertain. La fonction du mécanisme détermine le type de 1'ajustement, la valeur est normalisée. Voir tableaux dans le livre pages 89 et 90.

 

IV. SURFACES FONCTIONNELLES.

Les surfaces brutes sont souvent médiocres et inaptes à remplir leur fonction, Le dessin de définition précise les caractéristiques des surfaces fonctionnelles. Les conditions fonctionnelles sont celles qui expriment directement les conditions d'aptitude de la pièce à l'emploi prévu: ajustement à une autre pièce, condition de guidage, interchangeabilité,

Les exigences fonctionnelles imposent des conditions tolérances sur :

La forme: planéité, cylindricité...

La dimension.

La rugosité: état de surface pour les surfaces de guidage.

L'orientation: parallélisme, perpendicularité, inclinaison.

La localisation: coaxialité, symétrie, localisation.

Les dimensions fonctionnelles sont celles qui expriment directement les conditions d'aptitude de la pièce à 1'emploi prévu (ajustement, orientation, longueur minimale.... ) notamment en ce qui concerne son interchangeabilité.

La condition fonctionnelle consiste dans le maintien entre des limites bien déterminées d'un jeu ou d'un serrage entre deux surfaces terminales d'un ensemble de plusieurs pièces en contact les unes avec les autres.

Exemple d'un guidage en translation : La condition fonctionnelle : Les pièces 1 et 2, liées, doivent être guidées par 3. Le jeu est imposé : JA = 0,3 ± -0,15 Les contraintes de fabrication : Problème: Déterminer la cote A3.

 

RESOLUTION:

Inscrire la condition à l'aide dune double flèche orientée.

A partir de la condition de jeu, utiliser une chaîne de cotes pour déterminer les conditions fonctionnelles de chacune des pièces en contact dans 1'ensemble.

	Il faut établir un circuit de cotes orientées qui permet de passer de l'une à 1'autre des surfaces terminales par 1'intermédiaire des surfaces d'appui des différentes pièces. Une cote doit représenter une cote de fabrication sur une et une seule pièce. L'origine du circuit est située sur la surface terminale qui porte 1'origine de la condition. Il faut rechercher la chaîne de cotes la plus courte possible : Une seule dimension cotée par pièce.
	CALCUL. L'orientation de la condition indique le sens positif de la chaîne de cotes; les cotes qui sont dans le même sens que le jeu, sont positives, les autres négatives. JA =A3 -A1 -A2. A3 JAmini = A3mini - A1maxi - A2maxi. 0,15 = A3mini - 20,1 - 15,1 A3 mini = 35,35. JAmaxi = A3maxi - A1 mini - A2mini 0,45 = A3maxi -20 - 15 A3maxi = 35,45 1TJA = ITA3 + 1TA 1 + ITA2. 0,3 = ITA3 + 0,1 +0,1 ITA3 = 0,1 A3 = 35,5 ± 0,05
Remarques : Toutes les cotes fonctionnelles d'une chaîne de cotes, sauf une, peuvent être choisies à priori. La cote qui reste est obligatoirement calculée en fonction des autres.

VI. LES TOLERANCES GEOMETRIQUE.

Les tolérances dimensionnelles ne sont pas toujours fonctionnellement suffisantes. Les problèmes de forme (planéité), d'orientation (parallélisme, perpendicularité, inclinaison), de position (coaxialité, symétrie, localisation) doivent être précisés.

Mais attention, elles impliquent nécessairement des surcoûts très sensibles en fabrication. Il est donc important d'en limiter 1'emploi.

De même les surfaces de références doivent être choisies judicieusement car elles interviennent directement dans la fabrication et le contrôle.