Aucun titre de diapositive

1
De la chaîne de cotes unidirectionnelle à la
cotation ISO 3D
Bernard ANSELMETTI IUT de Cachan Laboratoire
Universitaire de Recherche en Production
Automatisée ENS de Cachan
2
PLAN

• 1 - Limite des méthodes classiques et apport de
  l'ISO
• - Démarche traditionnelle
• - Définition d'une cote
• Cotation en localisation
• 2 - Règles de cotation ISO unidirectionnelle
• Choix des références
• Cotation en localisation
• - Influence des défauts d'orientation
• 3 - Problème 3D
• - Limites de la méthode traditionnelle
• - Construction des systèmes de références
• Zone projetée
• Zone restreinte
• 4 Conclusion
• - perspectives
• Bibliographie

Poste de soudage
Distance mini
3
1. DEMARCHE TRADITIONNELLE
1) Exigence fonctionnelle
80 ?0,3
4
1. RAPPEL DE LA DEFINITION D'UNE COTE
Une cote 40 0,3 est respectée si toutes les
dimensions locales sont dans l'intervalle de
tolérance. 39,7 di 40,3
Dimensions locales entre 2 points face à face.
dimensions locales
d5

mesurées selon des

d4
d1
d3
d2
d3
diamètres
d1
d2
direction générale
cote mini di cote maxi
Le résultat de la mesure est
40,06 d 40,18
valeur mini mesurée
valeur maxi mesurée
5
1. FABRICATION DE LA PIECE
La cotation est correcte si la fonctionnalité du
mécanisme est assurée avec tout assemblage de
pièces conformes.
La fabrication génère toujours des défauts
Définition de la pièce
Pièce réalisée
70 ?0,15
Il faut vérifier si la pièce est conforme au
dessin
6
1. CONFORMITE DE LA PIECE
0,2
S
cale 70
Marbre
Pièce trop haute
7
1. COTATION ISO
Les dimensions locales n'existent pas.
La norme propose de désigner la référence
Signification
Surface nominale
Zone de tolérance
A
0,3
0,3
?
70 ?0,15
70
70
?
?
A
Référence sur la surface de mise en position
Plan tangent à la référence (critère minmax)
La surface doit être dans la zone de tolérance
8
1. CONCLUSION PARTIELLE
A
0,3
En ISO, la notion de cote traditionnelle est
remplacée par une localisation par rapport à une
référence construite sur la surface de mise en
position.
70
A
Référence sur la surface de mise en position
9
1. EFFET ANGULAIRE TRI-DIMENSIONNEL
Dessin de définition
10 ?0,15
Exemple de pièce  bonne 
E 15
a
10,15
9,85
a t/E 0,3/15 0,02 rd
L'influence de la cote est ? 0,8 1,6 mm et pas
? 0,15 La résultante de la chaîne de cotes est
largement dépassée.
La fonctionnalité du mécanisme n'est pas encore
assurée !
10
1. COTATION ISO
Modèle de transfert en ISO
Dessin de définition
Surface nominale
Zone de tolérance
D
0,3
10
D
0,3
70
Hypothèse Les 2 références sont en contact
10
0,3
Zone de tolérance
La fonctionnalité du mécanisme est assurée !
11
1. CONCLUSION PARTIELLE
Surface nominale
Zone de tolérance
0,3
En mettant des localisations par rapport à des
systèmes de références construits sur les
surfaces dappui, la relation de cumul des
tolérances respecte la fonction
70
10
0,3
Zone de tolérance
12
PLAN

• 1 - Limite des méthodes classiques et apport de
  l'ISO
• - Démarche traditionnelle
• - Définition d'une cote
• Cotation en localisation
• 2 - Règles de cotation ISO unidirectionnelle
• Choix des références
• Cotation en localisation
• - Influence des défauts d'orientation
• 3 - Problème 3D
• - Limites de la méthode traditionnelle
• - Construction des systèmes de références
• Zone projetée
• Zone restreinte
• 4 Conclusion
• - perspectives
• Bibliographie

Poste de soudage
Distance mini
13
2. METHODE DE COTATION TRADITIONNELLE
1) Exigence fonctionnelle
2) Chaîne de cotes
C4
C3
80 ?0,3
C2
80 ?0,3
C1
3) Répartition des cotes nominales
C1 nom C2 nom C3 nom C4 nom 80
C1 nom 10 C2 nom 55
C3 nom 10 C4 nom 5
Une solution
14
2. CHOIX DES REFERENCES
Le choix est imposé par la gamme dassemblage
Embase (e)
A
- Créer une référence A sur chaque surface de
mise en position
15
2. COTATION EN ISO
A
t1b
5
A
Bague (b)
plaque (p)
A
t1p
A
t1m
10
A
80 ?0,3
Montant (m)
55
D
10
A
Embase (e)
A
D
t1e
- Mettre les cotes encadrées - Mettre une
localisation sur les surfaces terminales et sur
les autres surfaces d'appui
16
2. INFLUENCE ANGULAIRE
Tracer les droites danalyse, normales à la
surface terminale.
A
t1b
5
Droites d'analyse
A
Bague (b)
plaque (p)
A
t2m
A
t1p
A
t1m
10
A
80 ?0,3
Montant (m)
55
D
10
A
Embase (e)
A
D
t1e
17
2. INFLENCE DES DEFAUTS DU MONTANT
A
t2m
A
t1m
Toutes les autres pièces sont supposées parfaites
Droite d'analyse
Plan de contact le plus défavorable
Influence du montant
Plan de contact nominal
80 ?0,3
55
A
18
2. RESULTANTE
A
t1b
5
Droites d'analyse
A
Bague (b)
plaque (p)
A
t2m
A
t1p
A
t1m
10
A
80 ?0,3
Montant (m)
55
D
10
A
Embase (e)
A
D
t1e
Variation totale t1b t1p t1e (t1m
2?t2m.L/E) ? 0,6
(2?L/E 4)
Une solution possible t2m 0,05 gt t1b t1p
t1e t1m 0,1
Ce modèle assure le respect de l'exigence (si le
défaut de planéité des surfaces de contact est
faible)
19
PLAN

• 1 - Limite des méthodes classiques et apport de
  l'ISO
• - Démarche traditionnelle
• - Définition d'une cote
• Cotation en localisation
• 2 - Règles de cotation ISO unidirectionnelle
• Choix des références
• Cotation en localisation
• - Influence des défauts d'orientation
• 3 - Problème 3D
• - Limites de la méthode traditionnelle
• - Construction des systèmes de références
• Zone projetée
• Zone restreinte
• 4 Conclusion
• - perspectives
• Bibliographie

Poste de soudage
Distance mini
20
3. PROBLEME TRIDIMENSIONNEL
1) Exigence fonctionnelle
0?0,1
10
21
3. CONFORMITE DE LA PIECE
Colonne de mesure
123,456
25,05 maxi
H
14,98?0,02
Marbre
39,95 mini
Défauts non pris en comptes
Surface non fonctionnelle
22
3. VALIDATION DE L'EXIGENCE
H
H
H
La maîtrise de H n'assure pas l'exigence
23
3. CHOIX DES REFERENCES
Z
X
zone restreinte
4
14,98?0,02
B
A
A appui plan primaire Orientation autour de X
et Y
B position en X orientation autour de Z
15,02?0,02
E
D
Il faut construire un système de références sur
les surfaces de mise en position - La surface
primaire est celle qui fixe le plus de degrés de
liberté en rotation.
24
3. LOCALISATION EN ZONE PROJETEE
32,5
zone projetée
A B
tm
Système de références
Référence B sur cette zone restreinte
50
Z
4
P
X
4
14,98?0,02
B
A

• Localisation de la surface fonctionnelle
  uniquement dans la zone fonctionnelle
• Si la zone fonctionnelle est sur la surface gt
  zone restreinte
• Si la zone fonctionnelle est dans le
  prolongement de la surface gt zone projetée.

25
3. LOCALISATION EN ZONE RESTREINTE
15,02?0,02
E
D E
te
Z
D
4
X
32,5

• Localisation de la surface fonctionnelle dans
  uniquement dans la zone fonctionnelle
• Si la zone fonctionnelle est sur la surface gt
  zone restreinte
• Si la zone fonctionnelle est dans le
  prolongement de la surface gt zone projetée.

26
3. CALCUL DE LA RESULTANTE
Position parfaitement centrée
Position décentrée de jeu maxi/2
J/2 0,04
tm
B
Ecart maxi (tetm)/2 J/2
Ecart maxi (tetm)/2
tm
A
A
D
te
D
te
E
E
B
Références confondues
Références décalée de J/2
te tm J ? 0,2
Jeu maxi J 15,04 - 14,96 0,08
une solution avec J 0,08 te tm 0,06
27
3. MESURE SUR MACHINE A MESURER
Palpage PL1 critère minimax Palpage PL2 sur 4
mm critère minimax et perpendiculaire à
PL1 Palpage PL3 sur 4 mm critère minimax et
perpendiculaire à PL1 Construction PL4, médian de
PL2 et PL3
S
PL2
PL4
PL1
cale
PL3
Marbre
28
PLAN

• 1 - Limite des méthodes classiques et apport de
  l'ISO
• - Démarche traditionnelle
• - Définition d'une cote
• Cotation en localisation
• 2 - Règles de cotation ISO unidirectionnelle
• Choix des références
• Cotation en localisation
• - Influence des défauts d'orientation
• 3 - Problème 3D
• - Limites de la méthode traditionnelle
• - Construction des systèmes de références
• Zone projetée
• Zone restreinte
• 4 Conclusion
• - perspectives
• Bibliographie

Poste de soudage
Distance mini
29
4. PERSPECTIVES
L
L
E
E
B
B
A
A
A
A
Bientôt, la cotation fonctionnelle ISO sera
automatique..
L
L
L
L
D
D
CYC8
X
Cotation automatique obtenue avec CLIC
CYP13
PL9
F
0.01
D
0.04
A
(M)
0.04
A
0.04
D
E
L
CYC1
CYP4
C
B
Æ180.005
E
Æ0.01
M
A
Æ4.40.005
E
(L)
PL2
CYP6
E
L
L
0.04
A
Æ160.005
Æ0.04
D
Æ0.04
M
D
L
Æ0.04
M
A
B
L
CYP3
Æ300.005
E
Æ0.04
L
A
B
L
Æ0.04
A
B
M
L
CYC10
E
C
Æ4.395
mini
CYC12
CYC11
C
Æ4.395
mini
E
C
Æ4.395
mini
E
Z
PL14
A
0.004
PL5
PL7
1,10,11,12
Æ0.04
A
B
M
M
Y
E
sur toutes surfaces non tolérancées
0
0.01
A
B
C
D
A
9,2
14.98
mini
0.01
0.04
Il faut sy préparer
30
4. CONCLUSION

• La cotation ISO permet d'exprimer le juste
  nécessaire.
• Elle impose au concepteur l'analyse du juste
  nécessaire.
• - La qualité est meilleure
• - Les tolérances sont élargies (les coûts de
  fabrication baissent),
• La mesure (sans ambiguïté) correspond au
  fonctionnel
• 
  
• L'adoption de l'ISO doit être une politique
  imposée par la direction de l'entreprise.
• Il faut une formation de tous les personnels.
• La formation en cours doit s'accompagner d'un
  pôle de compétence à la disposition de tous les
  secteurs.
• La méthode de cotation présentée s'appelle CLIC
   Cotation en Localisation avec Influence des
  Contacts .

31
4. BIBLIOGRAPHIE
3 Ouvrages Editions Hermes Sciences, Lavoisier
par B. ANSELMETTI (Mai 2003) Tolérancement
Langage des normes ISO de cotation Tolérancement
Méthode de cotation fonctionnelle Tolérancement
Cotation de fabrication et métrologie 4
publications majeures "Generation of functional
tolerancing based on positioning feature", revue
Computer Aided Design, à paraître sept 2006, par
B.Anselmetti "Génération automatique de la
cotation fonctionnelle par la méthode CLIC"
colloque CPI 2005, Casablanca, 8-12 nov 2005,
CDrom paper 075, 14 pages, B.Anselmetti "Generatio
n of manufacturing tolerancing with ISO
standard", International Journal of Machine Tools
and Manufacture, 2005, (45) pp1145-1153,
B.Anselmetti, H. Louati "Calcul statistique des
chaînes de cotes avec des distributions
hétérogènes non indépendantes", B.Anselmetti, M.
Radouani, Revue internationale de CFAO et
d'informatique Graphique Vol 18/3 2003,
p303 à 309 (Hermes) Formations disponibles à
l'IUT de Cachan - Licence professionnelle (BAC
3) Production Industrielle option
Industrialisation de Nouveaux Produits, ouverte à
l'apprentissage spécialisée en CAO (CATIA) et en
tolérancement le long du cycle de vie du produit
450 h de cours (dont 116 h en
cotation-métrologie), en 14 semaines. - Stages de
formation continue 2 ou 3 jours cotations ISO
lecture des spécifications ISO de cotation 2 ou
3 jours cotation fonctionnelle méthodologie
de cotation 3 jours rappel des points
importants de l' ISO cotation fonctionnelle
(nécessite une connaissance préalable des normes
ISO).