CONTRÔLE ET MESURES Mémento Exemples et significations « La spécification géométrique des produits est un moyen de communication par lequel concepteurs, ingénieurs de production, qualiticiens, contrôleurs et métrologues échangent des informations non ambiguës sur les géométries admissibles des pièces réalisées par le biais de spécifications… indiquées sur un plan… Le « langage » graphique et symbolique associé présente une syntaxe et une sémantique définies dans les normes GPS. » Ce fascicule, qui s’inscrit dans cette approche GPS, a été voulu comme un outil pratique et synthétique des normes GPS liées au tolérancement, avec l’ambition de délivrer les apports nouveaux sur les principaux éléments contenus dans les normes de base de cotation et de tolérancement intervenus depuis l’édition du premier Mémento. N° CETIM : 4C14 1502-019 ISBN : 978-2-36894-054-9 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS cetim.fr Centre technique des industries mécaniques 52, avenue Félix-Louat, CS 80067 60304 Senlis Cedex Sommaire Exemples et significations SOMMAIRE INTERACTIF Avant propos Cotations ISO, spécifications GPS Généralités Dans la voie de l’amélioration continue des produits industriels et pour contribuer à l’établissement d’un système général et rigoureux de communication des acteurs industriels, la démarche normative liée à la « Spécification géométrique des produits (GPS) » s’attache à donner des outils de plus en plus performants permettant d’exprimer de mieux en mieux les besoins fonctionnels et de permettre de partager les résultats issus de leur vérification. Pourquoi une spécification GPS ? 4 Principes par défaut (sans indication particulière) ISO 8015 6 Spécifications GPS généralités ISO 17450 -1 La spécification géométrique des produits est un moyen de communication par lequel concepteurs, ingénieurs de production, qualiticiens, contrôleurs et métrologues échangent des informations non ambiguës sur les géométries admissibles des pièces réalisées par le biais de spécifications (dimensionnelles, géométriques et d’état de surface) indiquées sur un plan et/ou sur un document technique associé. Le « langage » graphique et symbolique associé présente une syntaxe et une sémantique définies dans les normes GPS. 8 Élément géométrique ISO 17450 -1 10 Prise en compte de l’élément complet ou restreint ISO 1101 / ISO 14405 -1 14 Trois familles de spécifications GPS ISO 14405 / ISO 1101 / ISO 1302 16 Conformité Principes de déclaration de conformité (sauf accord client / fournisseur particulier) ISO 14253-1 18 Dimensionnelle ISO 14405 Les normes françaises, européennes et internationales du domaine sont élaborées et suivies par les commissions de normalisation françaises UNM 08 - Spécification (présidée par Snecma), UNM 09 - Vérification dimensionnelle et géométrique (présidée par le Cetim) et UNM 10 - États de surface (présidée par PSA Peugeot Citroën) ; ces commissions établissent les positions françaises dans les travaux internationaux (ISO/TC213) et européens (CEN/TC 290 à secrétariat UNM). Spécification dimensionnelle linéaire 20 Spécification dimensionnelle angulaire 26 Spécifications géométriques Introduction ISO 1101 : 2012 Généralités et éléments tolérancés 28 Zone de tolérance 30 Spécifications géométriques Références ISO 5459 : 2011 La participation aux travaux de normalisation permet d’anticiper les évolutions des normes et d’influer sur leur contenu, évitant ainsi de les subir. Hélène Cros Chef de secteur UNM en charge des commissions UNM GPS Couvertures mémento Références et système de références 32 Système de références et références communes 34 Références restreintes et références partielles 36 Sommaire Exemples et significations 3 Généralités Pourquoi une spécification GPS ? Les spécifications géométriques des produits (GPS – geometrical product specification) permettent de décrire, par l’intermédiaire d’indications sur un plan, des limites autorisées aux variations de caractéristiques d’état de surface, de dimension, de forme, d’orientation et/ou de position, observables sur des produits. Référentiel surface D’un point de vue nominal : – un cylindre possède une taille : son diamètre ; c’est une entité dimensionnelle ; – un cylindre n’a pas de longueur (indépendamment des deux plans qui le limitent) et c’est une surface de révolution, de type cylindrique. Il est impossible de bloquer la translation le long de son axe (z) et la rotation autour de celui-ci (w) ; on parle de degrés d’invariance. Il est envisageable de contraindre : – une ou deux translations définies perpendiculairement à l’axe du cylindre ; – et/ou une ou deux rotations définies autour d’axes perpendiculaires à l’axe du cylindre ; Référentiel pièce Ro – des écarts de forme ; – et/ou des paramètres d’états de surface ; – et/ou des écarts dimensionnels. …puisque l’élément réel aura des imperfections. Note : Les degrés de liberté sont vus dans un référentiel (x, y, z) en lien avec la surface et non avec le repère CAO (x0 ,y0, z0) dans lequel la pièce est dessinée ; mais d’un point de vue réel, ces degrés de liberté sont en lien avec une référence ou un système de référence. Attention : il ne faut pas confondre références et référentiels (cf. ISO 5459) 4 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 5 Généralités Principes par défaut (sans indication particulière) ISO 8015 Principe d’indépendance Principe de rigidité Chaque spécification GPS (dimensionnelle, géométrique et d’état de surface) doit être respectée en elle-même (indépendante les unes des autres) sauf indication contraire. Une pièce est par défaut considérée comme rigide et insensible à des facteurs extérieurs (force de gravité, force d’assemblage…), sauf si la référence à la norme ISO 10579 - NR est indiquée. Principe de définition Principe de condition de référence Les exigences qui ne sont pas spécifiées sur le dessin ne peuvent pas être imposées (invoquées). Seules les spécifications GPS générales et individuelles sont imposées. Par défaut, toutes les spécifications GPS s’appliquent aux conditions de référence. Il s’agit par défaut de la température normale de référence fixée à 20 °C (norme ISO 1) et de l’absence totale d’éléments contaminants. Toute autre condition applicable doit être définie dans le dessin (exemple : hygrométrie). Principe de responsabilité Principe de l’élément Une pièce doit être considérée comme étant composée d’un certain nombre d’éléments simples limités, généralement, par des frontières « naturelles ». Par défaut, toute spécification GPS qui concerne un élément ou une relation entre éléments s’applique à l’élément entier ou aux éléments ; et chaque spécification GPS ne s’applique qu’à un seul élément ou une seule relation entre éléments. 6 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sauf accord particulier, l’incertitude de mesure relève de la responsabilité de la partie qui apporte la preuve de conformité ou de non-conformité à une spécification (voir l’ISO 14253-1). L’incertitude de mesure quantifie l’étroitesse de l’accord entre l’opérateur de vérification et l’opérateur de spécification (cf. ISO 17450-2). Sommaire Exemples et significations 7 Généralités Spécifications GPS généralités ISO 17450 -1 Les spécifications GPS sont des exigences décrivant une condition (tolérance supérieure Ts et/ou inférieure Ti) applicable sur des caractéristiques (géométriques, dimensionnelles ou d’état de surface), et traduites dans un langage symbolique sur le dessin, afin d’exprimer : Représentation idéalisée de la pièce sans imperfection : modèle nominal Ti ≤ Caractéristique ≤ Ts ou Ti ≤ Caractéristique ou Caractéristique ≤ Ts Les spécifications GPS sont indiquées en lien avec le modèle nominal (sur le dessin de définition ou sur la maquette numérique spécifiée). Une condition peut être applicable : – à un élément géométrique ou à une dimension particulière ; on parle de tolérance individuelle. ou – à l’ensemble des éléments géométriques ou des dimensions, excepté ceux ou celles affectés de tolérances individuelles ; on parle de tolérances générales, par exemple en indiquant ISO 2768-mK*. Représentation exagérant les imperfections d’une pièce réelle Chaque caractéristique est définie grâce à un ensemble d’opérations géométriques, en considérant à la fois le modèle nominal (idéal attendu) et la géométrie réelle (produite) de la pièce obtenue. * Norme de tolérancement générale pour pièces usinées : la première lettre minuscule indique un niveau de tolérance dimensionnelle et la seconde, en majuscule, le niveau de tolérance géométrique. 8 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS La signification des spécifications GPS, et donc la définition de la caractéristique, est associée à la pièce fabriquée (représentée grâce à un modèle non idéal de la pièce, appelé également « skin model »). Sommaire Exemples et significations 9 Généralités Élément géométrique ISO 17450 -1 En considérant le principe de l’élément (ISO 8015), il convient d’avoir une autre relation avec l’élément (il s’agit d’une entité géométrique et non d’une entité technologique) et de ne pas confondre sa vision idéalisée (élément nominal) et la réalité, à partir de laquelle il faut pouvoir travailler. Élément intégral extrait Élément dérivé extrait Modèle nominal 3D de la pièce Représentation de la pièce réelle 3D (skin model) avec des imperfections exagérées Élément intégral extrait Élément dérivé extrait Modèle nominal 2D de la pièce Représentation de la pièce réelle 2D (skin model) avec des imperfections exagérées 10 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 11 Généralités Élément géométrique ISO 17450 -1 1 – Dans les processus de spécification et de vérification, différentes visions sont à prendre en compte, introduisant des qualificatifs particuliers, en complément du mot élément. Nominal Réel Extrait Associé Élément représenté sur le dessin Élément produit Élément observé Élément idéal – rapport au réel ou à l’extrait intégral Élément dérivé 2 – S achant qu’il est possible, sur un élément, de différencier la notion d’élément médian (exemple axe – appelé également élément dérivé) avec la « peau » de l’élément (intégral). 12 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 13 Généralités Prise en compte de l’élément complet ou restreint ISO 1101 / ISO 14405 -1 Par défaut, les caractéristiques dimensionnelles, géométriques ou d’état de surface sont à évaluer sur la totalité de l’élément considéré. Si une restriction de l’élément est à considérer, alors il convient de l’indiquer, par exemple comme ceci. 14 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 15 Famille Généralités Trois familles de spécifications GPS ISO 14405 / ISO 1101 / ISO 1302 Exemples d’indication Illustration Spécification dimensionnelle (voir ISO 14405) La caractéristique observée est une dimension. FILTRAGE Spécification d’état de surface (voir ISO 1302) La caractéristique observée est une fonction des écarts observés entre une portion d’un élément géométrique sur lequel a été appliqué un ou des filtres et un élément théorique. Spécification géométrique (voir ISO 1101) La caractéristique observée est un « écart » entre un élément géométrique lié à la pièce réelle et un ou des éléments parfaits utilisant les propriétés nominales de la pièce. 16 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 17 Principes de déclaration de conformité (sauf accord client / fournisseur particulier) ISO 14253 -1 Vision idéalisée : contrôle de toutes les pièces et incertitude de mesure nulle Ti Ts Ti Ts Par défaut, la conformité est déclarée par celui qui délivre le produit fabriqué et a à sa charge l’estimation de son incertitude de mesure. Conformité Vision 1 Vision 2 Ti Ti Ts Ts Pour déclarer la conformité, le résultat : Ts 1) ; – avec son incertitude doitTiêtre dans la tolérance (vision – sans l’incertitude doit être dans une zone restreinte par rapport aux tolérances (vision2). Ti : tolérance inférieure Ts : tolérance supérieure Note : Un résultat de mesure devrait toujours être défini avec son incertitude de mesure : R ± U Par défaut, la non-conformité est déclarée par celui qui reçoit le produit fabriqué et a à sa charge l’estimation de son incertitude de mesure. Zone considérée : Conforme Zone d’indécision devant être considérée : Ti Conforme Résultat observé (avec ou sans son incertitude de mesure) R sans U Non conforme Ts Non conforme R avec ± U Vision 1 Vision 2 Ti Ts Ti Ts Pour déclarer la non-conformité, le résultat : – avec son incertitude doit être hors de la tolérance (vision 1) ; – sans l’incertitude doit être dans une zone élargie par rapport aux tolérances (vision2). Si ce principe de déclaration de conformité et de non-conformité ne doit pas être appliqué, la règle le remplaçant doit être prescrite. 18 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 19 Spécification dimensionnelle linéaire Linéaire Une spécification dimensionnelle linéaire ne s’applique qu’à une entité dimensionnelle – élément possédant une taille (exemple : diamètre d’un cylindre, distance entre deux plans parallèles en vis-à-vis, diamètre d’une sphère). La construction des dimensions locales est définie dans l’ISO 14660 - 2. Des modificateurs peuvent être utilisés pour modifier la ou les caractéristiques à évaluer Pour cette indication avec l’exigence de l’enveloppe, il convient de vérifier que toutes les dimensions locales sont observées dans l’intervalle [9,9 ; 10,1] et que l’enveloppe extérieure matière définie par un cylindre parfait ayant le diamètre maxi matière (10,1) ne soit pas dépassée (c’est-à-dire que la pièce doit pouvoir passer dans un calibre « Entre »). 20 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 21 Dimentionnelle ISO 14405 Sauf indication générale particulière ou indication individuelle, une spécification dimensionnelle linéaire limite uniquement les dimensions locales (mesure entre deux points en vis-à-vis) d’un élément géométrique. Spécification dimensionnelle linéaire Exemples de modificateur définissant différentes caractéristiques de tailles pour un élément considéré. Statistique Distance entre 2 points opposés (1) Taille de sphère locale LP LS Moindre carré (2) GG Maximum inscrit (3) GX Minimum circonscrit (4) Dimentionnelle ISO 14405 Global (section, portion, complet) LP LP LP LP LP LP LS LP LP LS LP LS LS LS LS GG LS LS GG LS GG GG GG GG GX GG GG GX GG GX GX GX GX GN GX GX GN GX GN GN GN GN SA GN GN SA GN SA SA SA SA SN SA SA SN SA SN SN SN SN SX SN SN SX SN SX SX SX SX SR SX SX SR SX SR SR SR SR SR SR SR GN SA Valeur moyenne (5) Valeur minimum (6) Valeur maximum (7) Étendue des valeurs (8) Taille élémentaire Local SN SX SR N° des dimensions locales 0,2 GN ACS SR 0,2 GN ACS SR 0,2 GN ACS pour SR définir des restrictions d’appliD’autres indications peuvent être utilisées 0,2 GN ACS SR longitudinale), ACS (section cation à une zone fixe ou glissante : ALS (section 0,2 GN SR 0,2 GN ACS ACS SR GN ACS SR droite), « /XXX » (sur0,2 une longueur restreinte), 0,2 GN ACS SRSCS (section spécifique)… 0,2 0,2 GN GN ACS ACS SR SR 22 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 23 Spécification dimensionnelle linéaire Exemples de modificateur définissant différentes caractéristiques de tailles pour un élément considéré. Toutes tailles locales (mesure entre deux points) doivent être comprises entre 9,8 et 10,2 et leur étendue doit être inférieure à 0,15. Le diamètre du cylindre minimal circonscrit commun aux deux parties cylindriques doit être inférieur à 10,1 et tous diamètres locaux (mesure entre deux points) doivent être supérieurs à 9,9. Le diamètre du cylindre minimal circonscrit dans une section spécifique à 2 mm de la face supérieure doit être entre 9,9 et 10,1 (le SCS reprécise que le 2 mm s’applique à la spécification dimensionnelle). 24 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 25 Dimentionnelle ISO 14405 Le diamètre du cylindre minimal circonscrit doit être inférieur à 10,2 et le diamètre du cylindre maximal inscrit doit être supérieur à 9,9. Spécification dimensionnelle angulaire Dimentionnelle ISO 14405 Caractéristique : angle local (1) entre deux droites coplanaires (2). Ces droites sont construites tangentes extérieures matière aux lignes extraites intégrales (3) définies par l’intersection des surfaces intégrales avec un plan (d’intersection) (4) passant par l’axe (5) du cylindre associé (6) (maximum inscrit au perçage intérieur). Caractéristique : angle local (1) entre deux droites coplanaires (2). Ces droites sont construites tangentes extérieures matière aux lignes extraites intégrales (3) définies par l’intersection des surfaces intégrales avec un plan (4) (d’intersection implicite) perpendiculaire à la ligne d’intersection (5) des deux plans associés (6) (avec le critère des moindres carrés). 26 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 27 Généralités Éléments tolérancés Une spécification géométrique s’exprime sur le dessin par un cadre de tolérance et une ligne repère désignant l’élément géométrique à partir duquel serait extrait l’élément tolérancé. L’élément tolérancé désigné dépend du placement de la ligne repère par rapport aux lignes de cotes. Le cadre de tolérance se décompose de gauche à droite en 2 à 5 compartiments : – le compartiment 1 : présentant le symbole de la caractéristique géométrique ; – le compartiment 2 : contenant, entre autres, la valeur de la tolérance géométrique ; – les compartiments 3 à 5 : décrivant, si besoin, la référence spécifiée ou le système de références spécifiées. ➋ Ligne repère alignée avec une ligne de cote Une spécification géométrique définit une zone de tolérance représentant une portion de l’espace ayant une géométrie parfaite, dans lequel l’élément tolérancé doit être, pour définir la conformité. La zone de tolérance peut être contrainte en orientation, en position par rapport à des références spécifiées. Les références spécifiées sont établies à partir des éléments de référence. Pièce réelle Elle peut également s’exprimer comme étant une condition (tolérance) sur une caractéristique établie entre des éléments géométriques. L’élément tolérancé est Signification 1 – Élément tolérancé 2 – Élément de référence 3 – Référence spécifiée 4 – Zone de tolérance 28 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS l’élément intégral extrait correspondant à l’élément nominal désigné Sommaire Exemples et significations l’élément dérivé extrait (axe extrait) 29 Introduction ISO 1101 : 2012 Pièce réelle Spécifications géométriques Indication de la demande ➊ Ligne repère non alignée avec une ligne de cote Zone de tolérance Sauf indication particulière, l’élément médian de la zone de tolérance a la forme nominale de l’élément tolérancé. La géométrie de la zone de tolérance se définit comme l’espace limité par deux lignes ou surfaces équidistantes de l’élément médian, ayant une distance entre elles égale à la valeur de la tolérance. Références spécifiées Zone de tolérance contrainte Non Non Oui En orientation (angle) Oui En orientation et position (angle + distance) Symbole de forme 1 – Élément médian 2 – Éléments équidistants 3 – Zone de tolérance Symbole d’orientation Si le symbole ∅ ou S∅ précède la valeur de tolérance dans le second compartiment du cadre de tolérance, alors la zone de tolérance est respectivement l’espace compris dans un cylindre ou dans une sphère dont le diamètre correspond à la valeur de la tolérance. 1 – Élément médian 2 – Zone de tolérance L’orientation et la position de la zone de tolérance peuvent être contraintes par rapport à des références spécifiées (selon le symbole de la caractéristique). *Peut être sans référence dans le cas d’un motif de n éléments. Symbole de battement Lorsque l’élément tolérancé est un axe extrait nominalement droit, et s’il n’y a pas le symbole ∅ devant la valeur de la tolérance, la zone de tolérance est l’espace compris entre deux plans distants de la tolérance. Dans ce cas, la largeur de la zone de tolérance est dans la direction de la ligne repère (si des degrés de liberté d’orientation ne sont pas contraints par la ou les références spécifiées). 30 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS En orientation ou position (angle / distance) Oui Sommaire Exemples et significations 31 Introduction ISO 1101 : 2012 * Spécifications géométriques Symbole de position Références et système de références Une référence spécifiée est définie à partir d’un élément de référence (1), identifié sur le dessin par un triangle indicateur : – attaché à une ligne de cote (directement ou indirectement), si l’élément est une entité dimensionnelle (ex : C et F) ; – non attaché à une ligne de cote, si l’élément n’est pas une entité dimensionnelle (ex : A, B ou E). Une surface idéale (2) (élément associé) sera associée à cet élément de référence avec ou sans contrainte. Pour définir la référence spécifiée, ne seront conservés que les éléments de situation (4) de l’élément associé, c’est-à-dire un ensemble constitué d’un plan (PL), et/ou d’une droite (SL) et/ou d’un point (PT) permettant de situer un élément idéal dans l’espace. Si une référence spécifiée est constituée d’au moins deux éléments de situation (point, droite, et /ou plan), alors il est possible de n’en utiliser qu’un ou deux de la liste en utilisant les modificateurs ([PL], [SL] ou [PT]). Elles servent à contraindre l’orientation ou la position de la zone de tolérance, voire définir d’autres éléments comme des plans d’intersection ou d’orientation. a) b) Le triangle indicateur D indique l’élément de référence (1). La référence (spécifiée) primaire D correspond à l’ensemble constitué d’une droite [SL] et d’un point [PT]. La référence (spécifiée) primaire D suivie de [SL] ne correspond qu’à la droite. 1 : élément de référence 2 : élément associé 3 : plan de jauge 4 : référence spécifiée (D) 5 : zone de tolérance de b) Les références spécifiées sont identifiées par le cadre de tolérance via : B des références communes B-C des systèmes de référence B C 32 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Dans a), il est nécessaire d’utiliser le plan de jauge (3) (D inclut [SL]+[PT]). Dans b), il ne faut pas utiliser le plan de jauge (3) (D inclut [SL]). Sommaire Exemples et significations 33 Références ISO 5459 : 2011 des références simples Spécifications géométriques 6 : référence spécifiée (B) Système de références et références communes Une référence commune (ex : B-C) est issue d’au moins 2 éléments de référence sans priorité dans l’ordre d’association (associations simultanées) avec contrainte d’orientation et de position entre les éléments associés. Un système de référence est défini par un ensemble ordonné de références spécifiées simples ou communes, définissant une priorité dans l’association (induisant des contraintes d’orientation seulement sur les suivantes) dans l’ordre défini dans le cadre de tolérance. L’élément associé à l’élément de référence secondaire est contraint en orientation seulement par rapport à la référence spécifiée primaire, la tertiaire le sera également par la primaire puis la secondaire. Les contraintes d’association liées à la taille d’un élément associé ou les contraintes d’orientation et de position entre élément de situation des éléments associés dépendent des indications du cadre de tolérance. Les contraintes d’association liées à la taille d’un élément associé ou les contraintes d’orientation et de position entre élément de situation des éléments associés dépendent des indications données dans le cadre de tolérance. Plan médian Droite d’intersection Plan primaire Droite d’intersection (1) plan tangent associé à la surface réelle ; B A Plan primaire Droite d’intersection Plan primaire Projection de l’axe du cylindre Les exemples présentés ci-dessus définissent comme références communes ou système de référence un ensemble constitué d’un plan [PL] (5) et d’une droite [SL] (6). (2) plan tangent associé contraint à 90° par rapport à 1 ; (4) plans tangents associés simultanément avec contrainte d’orientation à 90° ; (3) cylindre associé, son axe est contraint parallèle à 1. 34 C B Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Une référence commune ou un système de références correspond à la collection des éléments de situation ne pouvant aboutir au maximum à un ensemble constitué d’un plan [PL], d’une droite [SL], et d’un point [PT]. Dans ces exemples, il s’agit d’un plan (5) et d’une droite (6). Sommaire Exemples et significations 35 Références ISO 5459 : 2011 B C Spécifications géométriques B-C Références restreintes et références partielles Si l’élément de référence ne doit pas être considéré dans sa totalité, alors une restriction doit être définie : – directement sur la surface, ou – par le biais de références partielles simples, ou – de références partielles mobiles (dans la direction de l’indicateur de mobilité). 36 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 37 Références ISO 5459 : 2011 Note : L’interface entre l’élément de contact (CF) et la pièce donne des références partielles qui nominalement sont des portions de surface, des lignes ou des points. Le modificateur [DV] permet dans une référence commune de libérer la contrainte de distance fixe. Spécifications géométriques Les références spécifiées sont définies en associant un élément de forme parfaite (élément associé) qui a, par défaut, la géométrie nominale de l’élément de référence, sauf si le modificateur [CF] est utilisé, auquel cas la géométrie est décrite sur le dessin. CONTRÔLE ET MESURES Mémento Exemples et significations SOMMAIRE INTERACTIF Exemples et significations Types de spécifications géométriques RAPPEL Rectitude 4 Planéité 6 « Contrainte » Circularité 8 Le terme de « contrainte » est usité en cas d’association d’un élément pour l’orienter ou le positionner. Afin de faciliter la compréhension, la notion d’exigence sera quelquefois préférée à la notion de contrainte. Cylindricité 10 Prolil de ligne 12 Profil de surface 14 Profil de ligne – Profil de surface 16 Parallélisme – Perpendicularité – Inclinaison 18 Localisation avec ou sans 20 Coaxialité – Concentricité 24 « Offsété - profil offset » Symétrie 26 La norme utilise la terminologie « offsété - profil offset » en considérant que le décalage s’applique en chaque point de l’élément considéré selon la direction de la normale. Battement circulaire (simple) 28 Battement total 30 A Modificateurs P M L F Maximum matière – Minimum matière – RéciprocitéCZ UZ État libre (de contrainte) A Tolérance projetée A P C Zone commune / Zone combinée C , B C Plan d’intersection – Plan d’orientation A C + a b P b AAA A MMMLL LRRR M L RFFF F CZ CZ CZ Arête de forme non définie CZ A UZ UZ UZ +a b Glossaire a b Partenaires + Couvertures mémento 44 C A Arête non définiePPP a B 42 C a b A 36 40 CZ A asymétrique UZ A Zone – Zone offsétée A 32 38 AM L R A F M L R C F CZ CUZ P R Sommaire +a Cotation ISO, spécifications GPS b P A L R M UZ P L M F F CZ UZ CZ UZ 46 48 R 50 3 SIGNIFICATION Type de spécifications géométriques EXEMPLE ISO 1101 : 2012 1 2 CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : Rectitude 3 SPÉCIFICATION TYPE 5 4 Élément tolérancé (1 : élément intégral) : intersection de la surface réelle spécifiée (3) et d’un plan (4) passant par l’axe (5) de son élément associé. Zone de tolérance (2) : Espace compris entre deux droites parallèles distantes de 0,3 mm et coplanaires au plan d’intersection (4), et s’ajustant à l’élément tolérancé sans contrainte extérieure. ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégrale (ligne) Dérivée (ligne) MODIFICATEUR UTILISABLE 1 2 3 EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE A M L Élément tolérancé (1 : élément dérivé) : Axe extrait (1) de la surface réelle spécifiée (3). R F CZ UZ Zone de tolérance (2) : Espace compris dans un cylindre de diamètre 0,2 mm et s’ajustant à l’élément tolérancé sans contrainte extérieure. A 4 M L R Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 5 EXEMPLE SIGNIFICATION Type de spécifications géométriques ISO 1101 : 2012 CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : Planéité SPÉCIFICATION TYPE L’élément tolérancé est la portion (3) de la surface extraite intégrale (1) définie par l’intersection avec un cylindre (2) de rayon 9 mm. La zone de tolérance est l’espace compris entre deux plans parallèles distants de 0,03 mm, sans contraite extérieure (pas de référence). ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégrale (surface) Dérivée (surface) MODIFICATEUR UTILISABLE EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE A A M M LL R R FF CZ CZ UZ UZ L’élément tolérancé est la surface extraite intégrale du fond du lamage (2). La zone de tolérance est l’espace compris entre deux plans parallèles distants de 0,03 mm (1), sans contraite extérieure (pas de référence). A 6 M L F R Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 7 EXEMPLE SIGNIFICATION Type de spécifications géométriques ISO 1101 : 2012 CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : Circularité SPÉCIFICATION TYPE ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ L’élément tolérancé (1) est toute ligne intégrale extraite, correspondant à l’intersection de la surface intégrale extraite (3) et d’un plan (4) perpendiculaire à l’axe de son cône associé (5). La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux cercles coplanaires et concentriques distants de 0,05 mm (le diamètre étant variable pour chaque section). Intégrale (ligne) Dérivé MODIFICATEUR UTILISABLE EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE A A M M LL R R FF CZ CZ UZ UZ A 8 M L R Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 9 SIGNIFICATION L’élément tolérancé (1) est une portion définie de surface intégrale extraite complète débutant à 8 mm de la collerette et de 80 mm de long. La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux portions de cylindres coaxiaux distants radialement de 0,05 mm et de 20 mm de long se déplaçant le long de l’élément tolérancé, et s’ajustant à lui sans contrainte extérieure. CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : Cylindricité SPÉCIFICATION TYPE ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégrale (surface) Dérivé MODIFICATEUR UTILISABLE L’élément tolérancé (1) est la surface intégrale extraite complète. EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE A A M M LL R R FF La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux cylindres coaxiaux distants radialement de 0,05 mm et s’ajustant à l’élément tolérancé sans contrainte extérieure. CZ CZ UZ UZ A 10 M L R Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 11 Type de spécifications géométriques EXEMPLE ISO 1101 : 2012 EXEMPLE SIGNIFICATION Type de spécifications géométriques ISO 1101 : 2012 CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : Prolil de ligne L’élément tolérancé (1) est toute ligne intégrale extraite de pourtour. La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux lignes de profil (3) coplanaires distantes de 0,04 définies équidistantes d’un élément ayant les mêmes dimensions que la ligne de profil nominale (4), dont les dimensions ont été définies par les cotes théoriques exactes. SPÉCIFICATION TYPE ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Ligne intégrale Ligne dérivée MODIFICATEUR UTILISABLE EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE A M L R F Note : les cotes théoriques exactes sont données CZ du modèle). par le modèle CAO (définition numérique UZ 12 A Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS L’élément tolérancé (1) est toute ligne intégrale extraite considérée dans tout plan d’intersection (5) parallèle au plan de référence spécifiée C. La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux lignes de profil (3) coplanaires (plan d’intersection) distantes de 0,06 définies équidistantes d’un élément ayant les mêmes dimensions que la ligne de profil nominale (4), définies par la définition numérique. Sommaire Exemples et significations 13 EXEMPLE SIGNIFICATION Type de spécifications géométriques ISO 1101 : 2012 CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : Prolil de surface SPÉCIFICATION TYPE L’élément tolérancé (1) est la surface intégrale extraite. La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux cônes (3) distants de 0,04 définis équidistants du profil de surface nominal (4) (cône d’angle de 30°), qui est contraint par rapport au système de référence B/A ; c’est-à-dire que l’axe de la zone doit être perpendiculaire au plan de référence B et coaxial à la référence spécifiée A (contrainte elle-même perpendiculaire à B). ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Surface intégrale Surface dérivée MODIFICATEUR UTILISABLE EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE A M L L’élément tolérancé (1) est la surface intégrale extraite. La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux surfaces de profil (3) distantes de 0,05 définies équidistantes d’un élément ayant les mêmes dimensions que de la surface de profil nominale (4) (ici une sphère de diamètre 20). R F CZ UZ 14 A Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 15 SIGNIFICATION CARACTÉRISTIQUES GÉOMÉTRIQUES 3 Symboles : Type de spécifications géométriques EXEMPLE ISO 1101 : 2012 2 Profil de ligne 1 Profil de surface SPÉCIFICATION TYPE 4 5 L’élément tolérancé (1) est toute ligne intégrale extraite de pourtour. La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux lignes de profils (3) coplanaires distantes de 0,04 définies équidistantes d’un élément ayant la forme nominale (dimensionnée par les cotes théoriques exactes) et doit être inclinée d’un angle de 105° par rapport à la référence spécifiée M (5). ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégral Dérivé 1 2 MODIFICATEUR UTILISABLE 5 4 EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE 3 A A M M LL R R FF L’élément tolérancé (1) est la surface intégrale extraite. La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux cônes (3) distants de 0,04 définis équidistants du profil de surface nominal (4) (cône d’angle de 30°), qui doit être perpendiculaire par rapport à la référence spécifiée simple B (5). CZ CZ UZ UZ 16 A Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 17 SIGNIFICATION CARACTÉRISTIQUES GÉOMÉTRIQUES Symboles : Parallélisme Perpendicularité a) Inclinaison SPÉCIFICATION TYPE c) ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégral Dérivé b) (qui est nominalement un plan ou une droite) MODIFICATEUR UTILISABLE L’élément tolérancé est pour : – la surface intégrale extraite (de la face inclinée) : 1a ; – la surface intégrale extraite (de la face arrière) : 1b ; – l’élément dérivé extrait (axe extrait du trou, voir ISO 14660-2) : 1c. EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE La zone de tolérance est l’espace compris pour : – a) et b) entre plans distants de respectivement 0,3 mm (3a) et 0,1 mm (3b) ; – c) dans un cylindre de diamètre 0,2 mm (3c) ; qui doivent être pour : – a) inclinés de 115° – b) parallèles – c) perpendiculaires à la référence spécifiée simple (2) (plan tangent extérieur matière). A M L R F CZ UZ 18 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 19 Type de spécifications géométriques EXEMPLE ISO 1101 : 2012 SIGNIFICATION Type de spécifications géométriques EXEMPLE ISO 1101 : 2012 CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : a) Localisation SPÉCIFICATION TYPE L’élément tolérancé (1) est l’élément intégral extrait (1a : face latérale, 1b : face du dessous). « La » zone de tolérance est l’espace compris entre 2 plans parallèles distants pour : – a) : 0,4 mm (3a) ; – b) : 0,1 mm (3b). dont son élément central doit être pour : – a) : positionné à 42 mm par rapport à la référence spécifiée A (2) ; – b) : contraint, par rapport à un système de référence A/B/C, perpendiculaire à A et C et distant de 30 mm de la référence spécifiée B (2’) devant être perpendiculaire à la référence spécifiée A. b) ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégral Dérivé MODIFICATEUR UTILISABLE EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE A M L R F CZ UZ a) b) L’élément tolérancé est l’axe extrait du trou (voir ISO 14460-2). La zone de tolérance (1) est l’espace compris dans un cylindre de diamètre 0,2 pour a) et 0,6 pour b), dont son élément médian doit être localisé pour : – a) et b) à 2,5 mm par rapport à la référence spécifiée A (2) a) (plan médian des deux faces en vis à vis) ; – b) à 18 mm par rapport à la référence spécifiée B contraint perpendiculaire à A (pour a) pas de contrainte de distance par rapport à B. A 20 M L R Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 21 EXEMPLE SIGNIFICATION Type de spécifications géométriques ISO 1101 : 2012 CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : Localisation * SPÉCIFICATION TYPE nx L’élément tolérancé (1) est le groupe des 4 axes extraits. La zone de tolérance (2) est le groupe (zone combinée) des 4 zones de tolérance individuelles (espace compris dans un cylindre de diamètre 0,2 mm) qui doivent être positionnées entre elles sans rapport avec d’autres éléments. nx ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ *O n parle de localisation des axes entre eux. Prend en compte l’évolution prévue de l’ISO 5458. Intégral Dérivé Pour a) Pour b) MODIFICATEUR UTILISABLE EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE a) b) A M L R F CZ UZ 22 Pour b) : Avec le modificateur CZ, l’ensemble des 4 axes (1) est demandé à appartenir à une zone de tolérance (2) combinant 4 zones qui doivent être positionnées entre-elles et par rapport à la référence spécifiée (3). A M L Pour a) : Sans le modificateur CZ chacun des 4 axes (1’) est demandé à appartenir à une zone de tolérance (2’) qui doit être positionnée uniquement par rapport à la référence spécifiée (3) (axe du cylindre maximum inscrit). R Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 23 SIGNIFICATION Type de spécifications géométriques EXEMPLE ISO 1101 : 2012 3 CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : Coaxialité Concentricité SPÉCIFICATION TYPE Pour toute section droite définie, (1) dans ce cas, comme un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre associé (3) à l’élément de référence B, l’élément tolérancé est le centre du cercle associé selon les moindres carrés (voir ISO 14660-2) à la ligne intégrale extraite dans chaque section droite. La zone de tolérance (2) est l’espace compris dans un cercle de diamètre 0,2 mm qui doit être concentrique à la référence spécifiée B établie dans chaque section par le centre du cercle maximum inscrit. ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ intégral dérivé MODIFICATEUR UTILISABLE EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE A M L R F CZ UZ L’élément tolérancé (1) est l’axe extrait du cône. La zone de tolérance (2) est l’espace compris dans un cylindre de diamètre 0,2 mm qui doit être coaxiale à la référence spécifiée B (3). A 24 M L R Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 25 SIGNIFICATION Type de spécifications géométriques EXEMPLE ISO 1101 : 2012 CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : a) Symétrie L’élément tolérancé est : pour a : la surface médiane extraite (1a) ; pour b : l’ensemble des deux axes extraits (des perçages) (1b). La zone de tolérance est l’espace compris : pour a : entre deux plans distants de 0,1 mm (2a) ; pour b : dans un cylindre commun de diamètre 0,2 mm (2b). Elle doit être symétrique à la référence spécifiée A (3) pour a) et perpendiculaire à B pour b). SPÉCIFICATION TYPE b) ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégral (non interdit) Dérivé MODIFICATEUR UTILISABLE EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE A M L L’élément tolérancé (1) est la surface médiane extraite (de la rainure). La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux plans distants de 0,2 mm, dont son élément médian (3) est contraint par rapport au système de référence A/B/C ; perpendiculaire au plan tangent supérieur A et symétrique aux références spécifiées B et C, qui sont respectivement les axes des cylindres maximum inscrits contraints eux-mêmes perpendiculaires à la référence spécifiée A. R F CZ UZ A 26 M L R Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 27 EXEMPLE SIGNIFICATION Type de spécifications géométriques ISO 1101 : 2012 CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : L’élément tolérancé (3) est toute ligne extraite par un cylindre (2) coaxial à la référence spécifiée D (1) (prise individuellement). La zone de tolérance (4) est l’espace compris entre deux cercles de même rayon (que le cylindre 2) et équidistants de 0,1 mm, qui doivent être perpendiculaires à la référence spécifiée D (1). Battement circulaire (simple) SPÉCIFICATION TYPE ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégral Dérivé MODIFICATEUR UTILISABLE L’élément tolérancé (3) est toute ligne extraite par un plan d’intersection (2) perpendiculaire à la référence spécifiée commune A-B (1) (prise individuellement). La zone de tolérance (4) est l’espace compris entre deux cercles concentriques distants de 0,1mm appartenant au plan d’intersection (2), qui doivent être coaxiaux à la référence spécifiée A-B (1). EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE A A M M LL R R FF CZ CZ UZ UZ L’élément tolérancé (3) est toute ligne extraite par un cône d’angle 2 coaxial à la référence spécifiée C (1) (prise individuellement). La zone de tolérance (4) est l’espace compris entre deux cercles parallèles distants de 0,1mm, qui doivent être concentriques à la référence spécifiée C (1). A 28 M L R Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 29 EXEMPLE SIGNIFICATION Type de spécifications géométriques ISO 1101 : 2012 CARACTÉRISTIQUE GÉOMÉTRIQUE Symbole : Battement total SPÉCIFICATION TYPE L’élément tolérancé (1) est la surface intégrale extraite. La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux cylindres équidistants de 0,1 mm, qui doivent être coaxiaux à la référence spécifiée commune A-B (3). ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégral Dérivé MODIFICATEUR UTILISABLE EXEMPLES D’INDICATION COMPLÉMENTAIRE A A M M LL R R FF CZ CZ UZ UZ L’élément tolérancé (1) est la surface intégrale extraite. La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux plans distants de 0,1mm, qui doivent être perpendiculaires à la référence spécifiée D (3). A 30 M L R Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 31 EXEMPLE ISO 2692:2006 SIGNIFICATION Voir note MODIFICATEUR Minimum matière Réciprocité Sans le modificateur maximum matière, une partie de zone de tolérance (4) n’est pas utilisable pour assurer la montabilité de la pièce. Rompt le principe d’indépendance, en permettant un lien avec la spécification dimensionnelle. A M L A M L A M L ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ modifient l’élément tolérancé de nature dérivée en intégrale Note : Avec le maximum matière, si le diamètre de l’élément tolérancé est supérieur à la dimension maximum matière (12 mm) (cas d’un alésage), alors la tolérance géométrique allouée à l’axe extrait dépend de la dimension de l’élément (voir diagramme dynamique, qui n’apparaît plus depuis fin 2006). Voir note Note : La réciprocité s’applique en complément des deux autres modificateurs & L’élément tolérancé (1) est la surface intégrale extraite (avec le maximum matière, l’élément tolérancé n’est plus l’élément dérivé). La zone de tolérance (2) est l’espace extérieur au cylindre de diamètre 11,8 mm (12 – 0,2) qui doit être perpendiculaire à la référence spécifiée C (3). F R F CZ R UZ CZ R UZ F CZ Sans le modificateur minimum matière, une partie UZ de zone de tolérance (4) n’est pas utilisable pour assurer la fonction attendue de la pièce. 32 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS L’élément tolérancé (1) est la surface intégrale extraite (avec le minimum matière, l’élément tolérancé n’est plus l’élément dérivé). La zone de tolérance (2) est l’espace compris dans un cylindre de diamètre 12,2 mm (12 + 0,2 ) qui doit être perpendiculaire à la référence spécifiée C (3). Note : Avec le minimum matière, si le diamètre de l’élément tolérancé est inférieur à la dimension minimum matière (12,18 mm) (cas d’un alésage), alors la tolérance géométrique allouée à l’axe extrait dépend de la dimension de l’élément (voir diagramme dynamique, qui n’apparaît plus depuis fin 2006). Sommaire Exemples et significations 33 Modificateurs Maximum matière EXEMPLE ISO 2692:2006 SIGNIFICATION MODIFICATEUR Minimum matière Réciprocité Le modificateur maximum matière permet de définir une zone de tolérance ; une partie de zone de tolérance n’est pas utilisable pour assurer la montabilité de la pièce. Rompt le principe d’indépendance, en permettant un lien avec la spécification dimensionnelle. A M L A M L ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ modifient l’élément tolérancé de nature dérivée en intégrale Note : La dimension de l’élément devant toujours être dans son intervalle de tolérance. A M L Note : La réciprocité s’applique en complément des deux autres modificateurs. & L’élément tolérancé (1) est la combinaison de deux surfaces intégrales extraites (1a + 1b). La zone de tolérance (2) est l’espace compris dans deux cylindres de diamètres 24,15 mm (2a) et 11,95 mm (2b) qui doivent être coaxiaux (calibre constitué par un cylindre étagé de type « Entre »). F F R F CZ R UZ CZ R UZ CZde transférer ce qui Le principe de réciprocité permet n’est pas consommé du géométrique UZ vers le dimensionnel. Ce modificateur permet des équivalences avec le 0 ou 0 , mais en affichant une tolérance dimensionnelle plus réduite. 34 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS L’élément tolérancé (1) est la combinaison de deux surfaces intégrales extraites (1a + 1b). La zone de tolérance (2) est l’espace compris dans deux cylindres de diamètres 24,15 mm (2a) et 11,95 mm (2b) qui doivent être coaxiaux (calibre constitué par un cylindre étagé de type « Entre »). De plus, la réciprocité permet d’avoir une extension de la zone de conformité selon l’écart géométrique (5) pour la spécification dimensionnelle en relation. Sommaire Exemples et significations 35 Modificateurs Maximum matière EXEMPLE ISO 10579:2012 SIGNIFICATION MODIFICATEUR Permet de s’écarter, pour la spécification concernée, d’un état contraint quand le principe de rigidité ne s’applique pas et ne considérant que les forces de gravité. ISO 10579-NR Condition de contrainte : pièce posée sous une charge de 10 daN sur une face plane, selon la direction de gravité Si la norme ISO 10579-NR est indiquée, toute spécification est définie à l’état contraint, sauf si le modificateur est mentionné dans une spécification dimensionnelle ou géométrique, la spécification est alors définie sans recours à l’état contraint dit « état libre » (de contrainte). A M L R F CZ UZ La spécification technique ISO/TS17863 introduit la mobilité dans les assemblages. La condition de vérification N°1 s’applique à la pièce 1 fixe (FP)A et à la pièce 2 mobile (MP), en respectant l’orientation de la pièce selon laMdirection L R de F la gravité n°1. CZ La condition de vérification N°2 s’applique à la pièce 1 mobileUZ et à la pièce 2 fixe, en respectant l’orientation de la pièce selon la direction de la gravité n°2. ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégral Dérivé 1 = FP 1 - MP 2 , G1 2 = FP 2 - MP 1 , G2 36 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 37 Modificateurs État libre (de contrainte) M L ISO 1101:2012 F CZ UZ R EXEMPLE SIGNIFICATION MODIFICATEUR CZ UZ L’élément tolérancé (1) est l’extension (Prolongation), sur une longueur de 8 mm à partir de la face de référence (3a), de l’axe (6) de cylindre associé (5) à la surface intégrale extraite relatif à l’élément tolérancé, portion de l’axe (6) compris entre les plans (3a et 4). La zone de tolérance (2) est l’espace compris dans un cylindre de diamètre 0,2 mm contraint perpendiculaire à la référence primaire (3a) et positionnée à 22 mm de la référence secondaire (3b) (contrainte elle-même perpendiculaire à la référence primaire). L’indication de la référence tertiaire C suivie du modificateur , indique que la référence tertiaire (3c) est construite à partir de la portion (7) de l’élément associé non contraint (5) (il ne s’agit pas d’associer à la surface intégrale extraite, mais à l’extension/prolongation de son élément associé). ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégral Dérivé Note : les cotes théoriques exactes sont données par le modèle CAO (définition numérique du modèle). 38 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 39 A M L F R Modificateurs F A Permet de considérer l’extension (« projection ») sur une longueur donnée d’un élément géométrique M L R Tolérance projetée CZ UZ EXEMPLE ISO 1101:2012 SIGNIFICATION MODIFICATEUR Zone commune Zone combinée Note : Il s’agit d’un cas particulier : la zone de tolérance est, par définition, constituée par deux cylindres de mêmes diamètres devant être coaxiaux entre eux, ce qui est équivalent, dans ce cas, à un cylindre de diamètre 0,2 mm. A M L R F CZ UZ L’élément tolérancé (1) est la combinaison de deux portions disjointes de surfaces intégrales extraites (1a + 1b). La zone de tolérance (2) est la combinaison de 4 zones comprises entre 2 plans distants de 0,2 mm et contraintes entre elles en orientation (90° ou 0°) et en position (30 et 50 mm). ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégral Dérivé Note : La contrainte entre ces 4 zones de tolérance individuelles est amenée par le modificateur CZ, qui rompt le principe d’indépendance pour cette spécification. 40 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 41 Modificateurs L’élément tolérancé (1) est la combinaison de deux axes extraits (1a + 1b). La zone de tolérance (2) est l’espace compris dans un cylindre de diamètre 0,2 mm, dont l’axe doit être perpendiculaire au plan de référence (3). Rompt l’indépendance entre plusieurs zones en intégrant des contraintes entre elles d’orientation et de position simultanées, pour créer un « motif ». EXEMPLE ISO 1101:2012 A M L CZ UZ L’élément tolérancé (1) est la surface intégrale extraite (surface réelle de la sphère). La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux surfaces de profil distantes de 0,2 définies équidistantes d’un élément « offsété » (4) vers l’intérieur matière (« – ») de 0,5 mm par rapport à la forme nominale de l’élément (3) (ici une sphère de rayon 20). A Intégral Dérivé M L R F CZ UZ Zone « offsétée » variable (par rapport à la définition nominale) a) b) Permet « d’offséter » (en + ou en –) la forme nominale d’une valeur indéfinie ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ Intégral Dérivé b) L e modificateur « OZ » n’est pas encore normalisé ; son introduction est prévue dans la révision de la norme ISO 1660 et de l’ISO 1101. 42 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS L’élément tolérancé (1) est la surface intégrale extraite (surface réelle de la sphère). La zone de tolérance (2) est l’espace compris entre deux surfaces distantes de 0,2 mm pour (a) et 0,05 mm pour (b) et équidistante d’une sphère : – a) dont le rayon est fixé à 19,5 mm ; – b) dont le rayon est non fixé (rayon variable). Sommaire Exemples et significations 43 Modificateurs ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ : CZ UZ A R Permet « d’offséter » (en + ou en –) la forme nominale d’une valeur spécifiée F Zone asymétrique (par rapport à la définition nominale) R F M L MODIFICATEUR SIGNIFICATION EXEMPLE ISO 1101:2012 SIGNIFICATION INDICATION Plan d’intersection ou Permet de définir un élément tolérancé de type ligne, l’intersection entre la surface intégrale et un plan orienté et non positionné ÉLÉMENT TOLÉRANCÉ : Ligne intégrale Ligne ou point dérivé a) L’élément tolérancé est une ligne intégrale (1a ou 1b) correspondant à l’intersection entre la surface intégrale extraite et un plan d’intersection (5a ou 5b) construit à partir de la référence spécifiée C (4). La zone de tolérance (2a ou 2b) est l’espace compris entre deux droites coplanaires au plan d’intersection (5a ou 5b) distant de la tolérance et qui doit être pour : – a : parallèle au plan de référence (3) ; – b : incliné d’un angle spécifié. L’indication LE (line element) n’est pas nécessaire, car induite directement par l’utilisation d’un plan d’intersection. Plan d’orientation ou Permet d’orienter une zone de tolérance plane, applicable à un élément tolérancé dérivé a) b) L’élément tolérancé est l’axe extrait (1). La zone de tolérance (2a ou 2b) est l’espace compris entre deux plans distants et qui doit être parallèle par rapport au plan de référence (3) et pour : – a : perpendiculaire au plan de référence B (4) ; – b : parallèle au plan de référence B (4). ZONE DE TOLÉRANCE 2 plans // orientés 2 droites // orientées 44 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 45 Modificateurs b) EXEMPLE ISO 13715 : 1994 SIGNIFICATION Arête de forme nominale non définie sur le dessin, mais qui peut exister sur la pièce réelle. L’arête réelle doit appartenir à une zone. INDICATION Arête de forme non définie a b Le signe « + » autorise plus de matière Le signe « – » autorise moins de matière Les zones n’étant pas définies précisément dans la norme, nous en avons donné notre interprétation la plus large. Cette norme ISO 13715 est en cours de révision. a b Pas de dépassement autorisé sur la partie « verticale » (tolérances indiquées au-dessus du symbole) Pas de dépassement autorisé sur la partie « horizontale » (tolérances indiquées sur le côté du symbole) 46 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations 47 Arête non définie a b GLOSSAIRE GLOSSAIRE GPS : Élément tolérancé : Geometrical Product Specifications / Spécification géométrique des produits. élément géométrique sur lequel s’applique la spécification. Classe d’invariance : Entité dimensionnelle : une des sept familles d’éléments géométriques ayant les mêmes degrés d’invariance plane, cylindrique, sphérique, révolution, prismatique, hélicoïdale, complexe. élément géométrique simple ou composé possédant une taille considérée comme variable. Incertitude de spécification : « interprétabilité » d’une spécification. Contrainte : Le terme de « contrainte » est usité en cas d’association d’un élément pour l’orienter ou le positionner. Afin de faciliter la compréhension, la notion d’exigence sera quelquefois préférée à la notion de contrainte. Incertitude de corrélation : imperfection de la corrélation entre la fonction et une spécification. Offsété - profil offset : Cote : représentation d’une dimension sur un dessin. La norme utilise la terminologie « offsété profil offset » en considérant que le décalage s’applique en chaque point de l’élément considéré selon la direction de la normale. Degré d’invariance : translation ou rotation laissant invariant l’élément (en le considérant complet). Éléments simples : éléments géométriques qui ne peuvent pas être décomposés en d’autres éléments dont le nombre de degrés d’invariance est plus faible. 48 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Zone de tolérance : espace de variation autorisé d’un élément tolérancé ayant des degrés de liberté, contraints ou non par rapport à des références spécifiées. Référence spécifiée : ensemble d’un plan, droite et / ou point établi à partir d’éléments réels d’une pièce permettant de bloquer des degrés de liberté. Sommaire Exemples et significations 49 Avec le soutien de : Auteur : Rénald Vincent, Cetim Animateur ISO TC 213 / WG 2 et WG 14 Chef de projet ISO 5459, ISO 14405, ISO 5458… © CENTRE TECHNIQUE DES INDUSTRIES MÉCANIQUES (CETIM), 2015 ISBN : 978-2-36894-054-9 « Toute reproduction ou représentation intégrale ou partielle, par quelque procédé que ce soit de cet ouvrage faite sans l’autorisation du CETIM est illicite. Elle constitue une contrefaçon. Seules sont autorisées, d’une part les reproductions strictement réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective et, d’autre part, les analyses et courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d’information de l’oeuvre dans laquelle elles sont incorporées » (Code de la propriété intellectuelle, articles L.‑122-5 et L.‑335-2). Crédit photo de couverture : Cetim, Ch. Barret Impression : Calligraphy, Châteaubourg 10-31-1614 Sommaire Cotation ISO, spécifications GPS Sommaire Exemples et significations