GPS

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GPS

• Introduction
• Bases du tolérancement
• Tolérancement géométrique
• Méthode d'interprétation des spécifications
  géométriques
• Exemples

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Introduction

• Normalisation
• Domaine de la fabrication de pièces mécaniques
• Finalité de la norme communiquer sans
  ambiguïtés
• Relation client-fournisseur
• Mondialisation
• Finalité de la cotation traduire graphiquement
  des exigences fonctionnelles
• Dimensions, orientation, position dans l'espace
• Contrainte cohérence des normes et exhaustivité

3
Introduction

• Esprit du GPS définition
• La spécification géométrique de produit (GPS)
  consiste à définir, au travers d'un dessin de
  définition, la géométrie, les dimensions, les
  caractéristiques de surface d'une pièce qui en
  assurent un fonctionnement optimal, ainsi que la
  dispersion autour de cet optimal pour laquelle la
  fonction est toujours satisfaite.

4
Introduction

• Esprit du GPS vues du produit

5
Introduction

• Esprit du GPS skin model
• Modèle de la peau de la pièce non nominal
  composé d'une seule surface
• But mettre en évidence les variations possibles
  d'une surface autour de sa définition nominale

6
Introduction

• Esprit du GPS pièce bonne ?
• Pour le métrologue une surface est un ensemble
  fini de points mesurés sur une pièce physique
• Une pièce est dite conforme aux spécifications,
  si tous les points de toutes ses surfaces sont
  bons
• Skin model doit aider à faire le lien entre
  modèle CAO et nuage de points

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Introduction

• Synthèse des spécifications liées au GPS
• Qualité intrinsèque d'une surface
• Etat de surface
• Rugosité
• Ondulation
• Forme
• Tolérances dimensionnelles
• Dimensions linéaires
• Dimensions angulaires
• Topologie des formes complexes

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Introduction

• Synthèse des spécifications liées au GPS
• Qualité d'une pièce (spécifications entre
  plusieurs surfaces)
• Spécifications d'orientation
• Spécifications de position
• Spécifications de battement

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Bases du tolérancement

• Principe de l'indépendance
• Décrit dans la norme ISO 8015
• Énoncé
• chaque exigence dimensionnelle ou géométrique
  spécifiée sur un dessin de définition doit être
  respectée en elle-même (indépendamment des
  autres), sauf si une relation particulière est
  spécifiée.

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Bases du tolérancement

• Exceptions
• Exigence de l'enveloppe
• Symbole
• Lien entre dimension et forme
• Exigence du Maximum de matière
• Lien entre dimension et orientation ou position
• Exigence du Minimum de matière
• Lien entre dimension et orientation ou position
• Dans le cartouche, écrire ISO 8015

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Bases du tolérancement

• Tolérance dimensionnelle linéaire
• Limitent les variations des dimensions locales
  réelles
• Une cote linéaire n'a de sens que si le bipoint
  existe physiquement
• Nécessité d'avoir de la matière en vis-à-vis
• Application possible
• Diamètre local d'un cylindre
• Taille locale d'un couple de plans parallèles

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Bases du tolérancement

• Tolérance dimensionnelle linéaire (Exemple)?
• Quelles cotes sont interprétables ?

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Bases du tolérancement

• Tolérance dimensionnelle linéaire
• Démarche de construction de la dimension locale
  réelle d'un cylindre
• Associer un cylindre des Moindres Carrés à la
  surface extraite
• Associer un cercle des MC à chaque ligne extraite
  dans des sections perpendiculaires à l'axe du
  cylindre des MC
• Mesurer des bipoints diamétralement opposés, par
  rapport au centre de chaque cercle des MC
• Condition de validation

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Bases du tolérancement

• Tolérance dimensionnelle linéaire
• Démarche de construction de la taille locale de 2
  surfaces parallèles extraites
• Associer deux plans parallèles par les Moindres
  Carrés aux 2 surfaces extraites
• Construire le plan médian à ces 2 plans
  parallèles
• Mesurer des bipoints suivant la direction normale
  au plan médian
• Condition de validation

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Bases du tolérancement

• Tolérance dimensionnelle angulaire
• Limite uniquement l'orientation générale des
  lignes ou des éléments linéaires de surface, mais
  pas leur écart de forme
• Limite la variation de l'angle entre deux lignes
  tangentes extérieures matière, dont l'écart avec
  la pièce est le plus petit
• Mesure dans des plans explicites ou implicites

• Tolérance donnée en degrés (? inclinaison)?
• Pas de surface de référence

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Tolérancement géométrique

• Introduction
• Tolérancement par zones de tolérances
• ZT portion de lespace dune pièce réelle
  délimitant le lieu de validité dun élément réel,
  extrait ou dérivé (élément auquel sadresse la
  tolérance)?
• Interprétation d'une tolérance géométrique
• Établir une zone de tolérance dans l'espace
• Montrer la condition que la surface tolérancée
  doit appartenir à la zone de tolérance

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Tolérancement géométrique

• Méthode d'interprétation des spécifications
  géométriques
• Méthode valable pour toutes les classes de
  spécifications géométriques
• Méthode non valable pour les exigences de Maximum
  ou de Minimum de matière
• Vocabulaire normalisé gt raccourcis interdits
• Rigueur attendue

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Tolérancement géométrique

• Synthèse de la démarche

A1 citer le principe de l'indépendance
A2 énoncer le type de spécification
A3 définir les éléments extraits relatifs à la
spécification
A4 définir la référence spécifiée ou le système
de références spécifiées
A5 définir le support de la ZT
A6 construire la forme de la ZT
A7 appliquer la condition de conformité
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Tolérancement géométrique

• Analyse des informations

A1 citer le principe de l'indépendance
Chaque exigence dimensionnelle ou géométrique
spécifiée sur un dessin de définition doit être
respectée en elle-même (indépendamment des
autres), sauf si une relation particulière est
spécifiée.
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Tolérancement géométrique
A2 énoncer le type de spécification

• Représentation graphique
• Classes de spécifications
• Spécification de surface quelconque associée à un
  système de référence
• Représentation

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Tolérancement géométrique
A2 énoncer le type de spécification

• Description des cas particuliers
• Exemple
• tolérance de forme planéité

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Tolérancement géométrique
A3 définir les éléments extraits relatifs à la
spécification

• Éléments extraits à détailler
• Élément tolérancé (ET)?
• Désigné par la flèche sortant du cadre de
  tolérancé
• Dans sa totalité ou partiel suivant les
  indications graphiques (traits mixtes)?
• Élément de référence (ER)?
• Désigné par un triangle équilatéral noirci et une
  lettre majuscule
• Sur l'élément ou le prolongement de cote
• Sur une tolérance géométrique. L'ER est alors
  confondu avec l'ET de la tolérance géométrique

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Tolérancement géométrique
A3 définir les éléments extraits relatifs à la
spécification

• Éléments extraits
• Surfaces réellement fabriquées
• Triangle ou flèche adjacent à la surface
• A qualifier par l'adverbe  nominalement 
• Exemples
• Surface nominalement plane
• Surface nominalement cylindrique

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Tolérancement géométrique
A3 définir les éléments extraits relatifs à la
spécification

• Éléments dérivés extraits
• Centres, lignes, Surfaces dérivés d'éléments
  extraits
• Triangle ou flèche dans le prolongement d'une
  ligne de cote de l'élément
• Ligne médiane extraite d'un cylindre ou d'un cône
  ( axe réel )?
• Surface médiane extraite ( plan de symétrie
  réel )?

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Tolérancement géométrique
A4 définir la référence spécifiée ou le système
de références spécifiées

• Référence spécifiée simple
• Élément géométrique parfait
• Représentée avec une lettre majuscule dans le
  cadre de tolérance
• Ne peut être que de trois formes
• Plan
• Droite
• Point
• Associé à l'élément extrait (ER)?

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Tolérancement géométrique
A4 définir la référence spécifiée ou le système
de références spécifiées

• Association à l'élément extrait (ER)?
• Contrainte d'association la référence spécifiée
  est tangente à la surface réelle du côté libre de
  la matière
• Si plusieurs solutions possibles, contrainte de
  minimisation de l'écart maxi est rajoutée
• Application
• Si ER est nominalement plane, la RS est le plan
  tangent extérieur matière minimisant l'écart
  maximal

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Tolérancement géométrique
A4 définir la référence spécifiée ou le système
de références spécifiées

• Application
• Si ER est nominalement cylindrique (resp.
  circulaire),
• En intérieur (alésage), la RS est le plus grand
  cylindre (cercle) inscrit (tangent extérieur
  matière)?
• En extérieur (arbre), la RS est le plus petit
  cylindre (cercle) circonscrit (tangent extérieur
  matière)?
• Si ER est une surface médiane extraite
• La RS est le plan médian des deux plans tangents
  extérieurs matière minimisant l'écart maxi
  associés au couple de surface nominalement plane

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Tolérancement géométrique
A4 définir la référence spécifiée ou le système
de références spécifiées

• Référence commune
• Élément géométrique spécifié à partir de
  plusieurs éléments de la pièce ayant la même
  importance
• Associée à l'union de deux références spécifiées
  ayant la même pondération

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Tolérancement géométrique
A4 définir la référence spécifiée ou le système
de références spécifiées

• Système de Références spécifiées ordonnées
• Représentation une case pour chaque référence
  spécifiée constituant le SR
• Objectif
• Construire un repère orthonormé lié à la pièce,
• Limiter les variations de position et
  d'orientation des surfaces fonctionnelles (ET)
  dans un repère unique
• Système construit progressivement à partir des
  éléments de référence

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Tolérancement géométrique
A4 définir la référence spécifiée ou le système
de références spécifiées

• Hiérarchisation et ordonnancement des références
• Références primaire, secondaire et tertiaire (de
  gauche à droite dans le cadre)?
• Reliées entre elles par des contraintes
  géométriques d'orientation ou de position
• Contraintes implicites graphisme
• Contraintes explicites cotes encadrées entre
  références spécifiées (distances ou angles)?
• Critère d'association toujours valable

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Tolérancement géométrique
A4 définir la référence spécifiée ou le système
de références spécifiées

• Exemple
• Référence primaire A
• Plan tangent extérieur matière minimisant l'écart
  maximal par rapport à l'ER
• Référence secondaire B
• Plan contraint perpendiculaire à la référence
  primaire
• Tgt ext. mat. minimisant l'écart maxi par rapport
  à l'ER
• Référence tertiaire C
• Plan contraint perpendiculaire à la référence
  primaire
• Plan contraint perp. à la référence secondaire
• Et tangent extérieur matière

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Tolérancement géométrique

• Construction de la zone de tolérance (ZT)
  partagée sur A5 et A6
• Définir la position de la ZT par la
  construction du support de la ZT (A5)?
• La ZT est centrée sur le support ou symétrique
  par rapport au support
• Définir la forme et la dimension de la ZT (A6)?

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Tolérancement géométrique
A5 définir le support de la ZT

• Support de la ZT
• Élément géométrique parfait de même nature que
  l'élément nominal de l'élément tolérancé
• Si l'ET est une surface nominalement plane, le
  support de la ZT est un plan...
• Le support est positionné et orienté dans le
  système de références spécifiées
• Spécifié par des informations
• Implicites graphisme
• Explicites cotes encadrées linéaires ou
  angulaires

Attention pas de tolérance sur les cotes
encadrées
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Tolérancement géométrique
A5 définir le support de la ZT

• Exemple de support de la ZT
• Classe du support
• ET ligne dérivée extraite
• Le support est donc une droite
• Position et orientation
• Implicite droite perpendiculaire à
• la Ref Spécifiée A
• Explicite
• distante de 22,5 mm de la Réf Spécifiée B
• distante de 35 mm de la Réf Spécifiée C

35
Tolérancement géométrique
A6 construire la forme de la ZT

• La zone de tolérance est un volume limité par
  deux surfaces, lieux géométriques des extrémités
  du diamètre dune sphère, centrée sur la forme
  théorique et dans la direction de sa normale.
• Définir la ZT revient à donner
• Classe géométrique de la ZT
• Paramétrage dimensionnel de la ZT

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Tolérancement géométrique
A6 construire la forme de la ZT

• Classe géométrique de la ZT dépend
• Du type géométrique de l'ET et des informations
  du cadre de tolérance (symbole Ø ou non)?
• Élément de nature surfacique
• La zone de tolérance est située symétriquement de
  chaque côté du profil théorique de la surface.
• La largeur de la zone de tolérance, mesurée
  suivant la normale au profil de la surface en
  chacun de ses points est constante

37
Tolérancement géométrique
A6 construire la forme de la ZT

• Classe géométrique de la ZT dépend
• Élément de nature linéique
• Si signe Ø, la ZT est lenveloppe générée par le
  déplacement dune sphère le long de lélément
  nominal linéique
• Sinon la ZT
• sexprime dans un plan
• est lespace entre deux plans parallèles placés
  symétriquement par rapport à lélément nominal
• La direction des plans est définie
  perpendiculaire à la direction de la flèche de la
  tolérance et dépend de la direction de lélément
  tolérancé

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Tolérancement géométrique
A6 construire la forme de la ZT

• Classe géométrique de la ZT dépend
• Élément de nature ponctuelle
• La ZT sexprime habituellement dans un plan
• Si signe Ø, la ZT est un cercle ayant pour centre
  le point nominal
• Sinon la ZT
• sexprime habituellement dans un plan
• est lespace entre deux droites parallèles
  placées symétriquement par rapport à lélément
  support de la zone
• la direction des droites est définie
  perpendiculaire à la direction de la flèche du
  cadre de tolérance.

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Tolérancement géométrique
A6 construire la forme de la ZT

• Paramétrage dimensionnel de la ZT
• Taille ou largeur égale à celle donnée dans le
  cadre de tolérance
• Étendue
• Même étendue que l'élément tolérancé
• Sauf si une indication particulière est rajoutée
• Zone restreinte
• Zone commune
• Zone de tolérance projetée
• Attention pas de zone de tolérance infinie

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Tolérancement géométrique
A6 construire la forme de la ZT

• Exemple
• Forme
• ET est une ligne dérivée extraite et symbole Ø
• ZT est l'espace compris à l'intérieur d'un
  cylindre d'axe le support décrit en A5
• Dimensions
• Taille cylindre de diamètre 0,1 mm
• Etendue celle de l'ET

41
Tolérancement géométrique
A7 appliquer la condition de conformité

• Enoncé
• L'élément tolérancé doit se situer tout entier à
  l'intérieur de la zone de tolérance
• Faire un graphique complet
• Conclusion de la démarche
• Donner une signification géométrique à une
  majorité de tolérancements graphiques
• Mettre en évidence toutes les ambiguïtés,
  incertitudes qui résulteraient d'une
  spécification mal écrite

42
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Serre lame dun rabot 

43
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Serre lame dun rabot 

44
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Serre lame dun rabot 
• A1  Citer le principe de lindépendance  Chaque
  exigence dimensionnelle ou géométrique spécifiée
  sur un dessin de définition doit être respectée
  en elle-même (indépendamment des autres), sauf si
  une relation particulière est spécifiée.
• A2  Enoncer le type de spécification 
• Représentation graphique ? 0,6 A
  B E
• Classes de spécifications Spécification
  géométrique de position  la LOCALISATION

45
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Serre lame dun rabot 
• A3  définir les éléments extraits relatifs à la
  spécification
• Éléments extraits à détailler
• Élément tolérancé  axe réel du trou taraudé M8.
• Eléments de référence 
• Référence primaire  Plan A pour la
  perpendicularité du trou
• Référence secondaire  Plan B pour la position du
  trou (Cote théorique 10)
• Référence tertiaire  Largeur E (extérieur pièce)
  pour la symétrie

46
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Serre lame dun rabot 
• A4  définir la référence spécifiée ou le système
  de références spécifiées
• Système de Références spécifiées ordonnées
• Référence primaire A Plan tangent extérieur
  matière minimisant l'écart maximal par rapport à
  l'ER
• Référence secondaire B Plan contraint
  perpendiculaire à la référence primaire et Tgt
  ext. mat. minimisant l'écart maxi par rapport à
  l'ER
• Référence tertiaire E Plan contraint
  perpendiculaire à la référence primaire et Plan
  contraint perp. à la référence secondaire et
  symétrique par rapport à la largeur E

47
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Serre lame dun rabot 
• A5  définir le support de la ZT
• Classe du support
• ET ligne dérivée extraite
• Le support est donc une droite
• Position et orientation
• Implicite droite perpendiculaire à la Ref
  Spécifiée A
• Explicite distante de 10 mm de la Réf Spécifiée
  B
• symétrique de la Réf Spécifiée E

48
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Serre lame dun rabot 
• A6  construire la forme de la ZT
• Forme
• ET est une ligne dérivée extraite et symbole Ø
• ZT est l'espace compris à l'intérieur d'un
  cylindre d'axe le support décrit en A5
• Dimensions
• Taille cylindre de diamètre 0,6 mm
• Etendue celle de l'ET

49
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Serre lame dun rabot 
• A7  Appliquer la condition de conformité 
  L'élément tolérancé doit se situer tout entier à
  l'intérieur de la zone de tolérance
• Laxe du trou taraudé M8 doit être à
  lintérieur dune zone cylindrique de ? 0,6 mm,
  dont laxe est situé à la position théorique
  exacte par rapport aux surfaces de référence A, B
  et E.

50
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Serre lame dun rabot 

51
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Lunette du support orientable 

52
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Lunette du support orientable 

53
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Lunette du support orientable 

54
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Lunette du support orientable 

55
Tolérancement géométrique

• Exemples
• Lunette du support orientable