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Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
LE MONDE DES SPECIFICATIONS
Pourquoi des spécifications ?Qu’est ce que la normalisation ?Un peu de géométrie
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
La représentation nominale des pièces
Le modèle nominalpour l’étude générale de mécanique(dimensionnement, contraintes)et de fabrication (gamme, trajectoires d’outils)
Pourquoi des spécifications ?
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
La pièce réelle
La pièce réelle ne peut pas êtrereprésentée de manière exacte
Pourquoi des spécifications ?
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
Le modèle de la surface réelle ou “ skin ” modèle
Le “ skin ” modèle représente l’interfaceentre la pièce réelleet son environnement.
Il sert à la définition et à l’étude desspécifications
Pourquoi des spécifications ?
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
Expression graphique de la spécification
Les spécifications normalisées formentun langage graphique permettant d’exprimerles limites admissibles des défauts géométriques
Pourquoi des spécifications ?
ø 0,08 AØ35
+0,05-0,03
85
30
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
Signification géométrique de la spécification
Chaque spécification à une signification bien précise,au-delà de son type
Une spécification exprime– un processus d'identification d'éléments géométriques
"bâtis" sur le modèle de la surface réelle– et une condition géométrique sur ces éléments
Pourquoi des spécifications ?
30
85
0,08
ø 0,08 AØ35+0,05-0,03
85
30
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
Vérification de la spécification
En métrologie par coordonnées, la pièce est modélisée pardes ensembles de points
Pourquoi des spécifications ?
30
85
0,08
ø 0,08 AØ35+0,05-0,03
85
30
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
Spécifications et incertitudes
Les incertitudes sur les instruments de mesure sont les plus connuesmais de nombreuses autres incertitudes interviennententre autres dues aux normes et en leur méconnaissance
Pourquoi des spécifications ?
Besoinfonctionnel
Spécificationsgéométriques
Métrologie
Adéquation
NormesMéthode
InstrumentsINCERTITUDES
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Qu’est ce que la normalisation ?
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
Un langage graphique d’expression des spécifications
Langage de communication quotidiendes concepteurs, des fabricantset des métrologues
Langage graphique normalisé de manièreà avoir un langage international unique
Dysfonctionnements dus– à une mauvaise connaissance du langage– à des lacunes et incohérences des normes
Qu’est ce que la normalisation ?
DONNEESPRODUIT
Concepteur
Fabricant Métrologue
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
GPS (ISO/TR 14 638)
Manques et incohérences des normes» schéma directeur des normes
proposé par le Danois Bennich en 1992
Geometrical Product Specification, GPS
Normes» sans ambiguïtés (univocité)
» couvrant le domaine (exhaustivité)
» complémentaires entre elles(complémentarité).
Qu’est ce que la normalisation ?
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
Matrice GPS (ISO/TR 14 638)
Concernantles spécifications en général
Qu’est ce que la normalisation ?
No
rmes
GP
S d
e b
ase Normes GPS globales
Normes GPS générale
Normes GPS complémentaire
Concernant tout ou partiedes normes généralesou complémentaires
La majorité des normesclassées selon lamatrice GPS générale
Concernant des élémentsobtenus par des procédés de fabrication spécifiquesou ayant des formes spécifiques
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
Normes abordées par cette formation
Qu’est ce que la normalisation ?
N° du maillon 1 2 3 4 5 6Caractéristique géométrique de
l'élémentIndication dans
la documentation du produit - codification
Définition des tolérances -
définition théorique des
valeurs
Définition des caractéristiques ou paramètres de l'élément
extrait
Evaluation des écarts de la
pièce - Comparaison
avec les tolérances
Exigences pour l'équipement de
la mesure
Exigences d'étalonnage -
étalons d'étalonnage
TailleDistanceRayonAngleForme d'une ligne (sans référence)Forme d'une ligne (avec référence)Forme d'une surface (sans référence)Forme d'une surface (avec référence)OrientationPositionBattement circulaireBattement totalRéférencesProfil de rugositéProfil d'ondulationProfil primaireDéfaut de surfaceArêtes
Normes GPS globales
No
rmes
GP
S d
e b
ase
Matrice GPS complémentaireNormes de tolérances en fonction du procédéNormes définissant la géométrie de produits (composants) particuliers
Matrice GPS générale
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Structure ISO/TC 213
L’ISO/TC 213 est subdivisé engroupes :
groupes prospectifs,étudiant des sujets nouveaux
groupes de travailassurant l’élaboration desnormes
Ces groupes évoluenten fonction de la stratégiedonnée par le comité technique
Qu’est ce que la normalisation ?
ISO/TC 213/AG1Strategic planning
ISO/TC 213/WG1Roundness, Cylindricity, Straightness and flatness
ISO/TC 213/AG2Final Auditing Standard Team
ISO/TC 213/WG2Datums and datum systems
ISO/TC 213/WG3Reference temperature
ISO/TC 213/WG4Uncertainty of measurement and decision rules
ISO/TC 213/WG5Calibration procedures for surface texture
ISO/TC 213/WG6General requirements for GPS measuring equipment
ISO/TC 213/WG7ISO/DIS 2692
ISO/TC 213/AG8Terminology
ISO/TC 213/WG8Drawing indication of surface texture
ISO/TC 213/AG9GPS extraction techniques
ISO/TC 213/WG9Dimensional and geometrical tolerancing for castings
ISO/TC 213/WG10Coordinate measuring machines
ISO/TC 213/AG11Underlying global concepts
ISO/TC 213/WG12Size
ISO/TC 213/WG14Vertical GPS principles
ISO/TC 213GPS
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Processus d'élaboration d'une norme ISO
Un processus d’élaborationd’une norme ISO relativement long
Avantage» un certain recul et consensus
sur des textes pouvant avoir desconséquences très importantes
Inconvénient» perte de cohérence
par ajout de nouvelles partiespour un consensus
Qu’est ce que la normalisation ?
ISO Norme internationale
FDIS Projet final de norme international
DIS Projet de norme international
CD Projet de comité
WD Projet de travail
NP Proposition d'étude nouvelle
PWI Stade préliminaire
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Politique française de développement
Elaboration de normesfranco-françaisesen voie de disparition
La France a une participationtrès active à l ’ISO est leadersur les principales normes àl'étude
Les normes CEN reprennentles normes ISO
Les dernières normes sortiesont le triple sceau de normesISO, CEN et AFNOR
Qu’est ce que la normalisation ?
ISO/TC 213/AG1Strategic planning
ISO/TC 213/WG1Roundness, Cylindricity, Straightness and flatness
ISO/TC 213/AG2Final Auditing Standard Team
ISO/TC 213/WG2Datums and datum systems
ISO/TC 213/WG3Reference temperature
ISO/TC 213/WG4Uncertainty of measurement and decision rules
ISO/TC 213/WG5Calibration procedures for surface texture
ISO/TC 213/WG6General requirements for GPS measuring equipment
ISO/TC 213/WG7ISO/DIS 2692
ISO/TC 213/AG8Terminology
ISO/TC 213/WG8Drawing indication of surface texture
ISO/TC 213/AG9GPS extraction techniques
ISO/TC 213/WG9Dimensional and geometrical tolerancing for castings
ISO/TC 213/WG10Coordinate measuring machines
ISO/TC 213/AG11Underlying global concepts
ISO/TC 213/WG12Size
ISO/TC 213/WG14Vertical GPS principles
ISO/TC 213GPS
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Un peu de géométrie
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
Eléments pour la spécification (ISO 14 660)
u Surface réelle de la pièce
u Modèle de la surface réelle
u Elément intégral
u Elément dérivé
u Elément associé
Un peu de géométrie
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Eléments pour la métrologie par coordonnées
Un peu de géométrie
u Surface réelle de la pièce
u Surface extraite
u Elément intégral extrait
u Elément dérivé extrait
u Elément associé
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Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
Principe de l’IndépendanceExigence de l’EnveloppeExigence du Maximum Matière (introduction)Exigence du Minimum Matière (introduction)
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Principe de l’Indépendance
u Définition
« Chaque exigence dimensionnelle ou géométriquespécifiée sur un dessin doit être respectée enelle-même (indépendamment), sauf si une relationparticulière est spécifiée. »
u Deux types de Spécifications :
u Spécifications par Dimensionsu Spécifications par Zone de Tolérances (Spécifications Géométriques)
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
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Principe de l’Indépendance : Tolérances dimensionnelles
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
Ød2
Ød1
Ød3
Ød5
Ød7
Ød9
Ød8
Ød6
Ød4
149,96 ≤ di ≤ 150
Surface réelle
Axe réel
Axe du cylindre des moindres carrésdonnant la direction des bipoints
Les limites des Spécificationspar Dimensions ...Ø1
50 h
70 -0
,04 (
(
Cylindre desmoindres carrés
Dans toutes sectionsdroites :
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Principe de l’Indépendance : Tolérances dimensionnelles15
0 h7
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
d 1
Deux plans idéaux parallèles associés selon les moindres carrés :leur normale commune définit la direction des bipoints
d 2d 3 d 4 d 5
149,96 ≤ di ≤ 150
Surfacesréelles
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Principe de l’Indépendance : Tolérances angulaires
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
Tolérances angulairesLignes encontact
Lignes réelles
α
Les écarts de forme doivent être limités par les critères suivants :- tolérances de forme indiquées individuellement,- tolérances géométriques générales.
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Principe de l’Indépendance : Tolérances Dimensionnelles
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
Les écarts de forme doivent être limités par les critères suivants :
- Tolérances de forme indiquée individuellement,- Tolérances Géométriques générales,- Exigence de l ’Enveloppe.
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Principe de l’Indépendance : Définition
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
En conséquence, si une relation particulière entre :- la dimension et la forme,- la dimension et l’orientation,- la dimension et la positionest exigée, elle doit être spécifiée sur le dessin.
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Principe de l’Indépendance : Tolérances Géométriques
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
Ø150
h7
0 -0,04
0,060,02
Dimension limite maximale
Ecart maximal de circularité
150
0,02
Section quelconque
Ecart maximal de rectitudeDimension limite maximale
Ø150
0,06
Surface réelle
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Exigence de l’Enveloppe
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
Ø160
h70 -0
,04E
Surface réelle
Enveloppe de forme parfaiteà la dimensionau maximum de matière
159,96 ≤ di ≤ 160
Ød2
Ød1
Ød3
Ød4
Ø160
Ød5
Ø160
« L’Enveloppe de forme parfaite ne doit pas être dépassée »
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
Exigence de l’Enveloppe
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
125H8
+0,063-0
E
Enveloppe de formeparfaiteà la dimensionau maximum de matière
125
d1
d2
d3
2 plansparallèlesdes moindrescarrés
« L’Enveloppe de forme parfaite ne doit pas être dépassée »
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Exigence de l ’Enveloppe
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
L'exigence de l'enveloppe est indiqué par
le symbole à la suite de la tolérance linéaire
Elle n'est pas implicite !!!
E
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Exigences du Maximum et Minimum Matière
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
Interdépendance entre la dimension et la géométrie :l’Exigence du Maximum Matière l’Exigence du Minimum matière
M
L
Maximum Material Requirement
Least Material Requirement
Norme ISO 2692
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Exigences du Maximum Matière
u Etat au maximum de matièreElément idéal dont la dimension est égale
» à la dimension maximale admissible pour un arbre» à la dimension minimale admissible pour un alésage
u Dimension au maximum de matièreDimension définissant l'état au maximum de matière d'un élément
Ø50-0,1-0,15 Ø50
+0,15+0,1Ø50-0,1 Ø50+0,1
Principes de tolérancement de base (ISO 8015)
Forum des Mécaniciens - Saltilieu - 17 Mai 2000 A. Ballu - D. Teissandier
Formation actuellement en cours
au centre de Gif sur Yvette
Prochaine session : 9 au 13 Octobre 2000
Contact : Laurent BEAUCHET