Etude de la cotation

Objectif : Etudier la cotation du plan d'ensemble du vérin électrique, disponible avec l'icône , et déterminer le type d'ajustements entre les pièces.

Compléter, au fur et à mesure, la partie Etude de la cotation d'un système page 86 de votre livre.

1 - Nécessité et notion de cotation tolérancée

L'imprécision inévitable des procédés de fabrication et des machines utilisées font qu'une pièce fabriquée ne peut avoir des cotes rigoureusement exactes. S'il faut fabriquer une série de pièces identiques, il est impossible à une même forme d'avoir toujours exactement les mêmes dimensions (ou cotes) d'une pièce à l'autre.

Il faut donc tolérer que la cote effectivement réalisée soit comprise entre deux valeurs limites, compatibles avec le fonctionnement correct de la pièce : Une cote maximale et une cote minimale. La différence entre les deux cotes s'appelle la tolérance ou intervalle de tolérance (IT).

Exemple :

• La cote nominale (CN) : Cote théorique définie par le concepteur. Dimension ou cote qui sert de référence pour l'indication et l'inscription sur le dessin.
• L'écart supérieur (es) : Valeur supérieure de l'écart par rapport à la cote nominale.
• L'écart inférieur (ei) : Valeur inférieure de l'écart par rapport à la cote nominale.
• La cote maximale : Valeur de la cote nominale plus l'écart supérieur : Cote maxi = CN + es.
• La cote minimale : Valeur de la cote nominale plus l'écart inférieur : Cote mini = CN + ei.
• La cote effective : Cote réalisée. Elle doit être comprise entre la cote maximale et la cote minimale.
• L'Intervalle de Tolérance (IT) : C'est la variation permise (tolérée, admissible) de la cote effective de la pièce. Elle est égale à la différence entre l'écart supérieur et lâ'écart inférieur : IT = es - ei.



En construction mécanique, l'unité par défaut est le millimètre.

Question 1 - Le corps du vérin (1) possède dans la partie fixation avec le moteur une bride de Ø 80. Compléter page 86 et déterminer les cotes mini, maxi ainsi que l'intervalle de tolérance en détaillant vos calculs.

2 - Cotation ISO

Le système ISO de tolérancement est utilisé pour des surfaces participant à un montage avec une autre pièce, et nécessitant une maîtrise rigoureuse du jeu entre les 2 pièces, appelé « ajustement ». On spécifie alors :

• La position par rapport à la dimension nominale, grâce à une lettre alphabétique, majuscule pour les alésages et minuscule pour les arbres, allant de A à Z (Zc plus précisément..).
• Une qualité, représentée par un nombre allant de 1 à 16.

Exemple :



Il faut consulter un tableau pour connaître les écarts.



Pour la suite de l'activité, nous allons utiliser le logiciel Cotation.

1 - Executer le logiciel avec le fichier Cotation.exe  

2 - Une fois démarré, choisir le menu Ajustement, Lister le fichier, arbres ou Alésages. Vous avez ainsi la totalité des possibilités de tolérancement normalisé.

Attention les dimensions données dans les tableaux sont en micromètres.

 

Question 2 - Afin d'accueillir la butée à billes, l'alésage dans le corps vérin est défini à Ø32 H8. En consultant le tableau adéquate sur Cotation, déterminer les cotes mini, maxi ainsi que l'intervalle de tolérance.

Question 3 - Pour les quatre cotes suivantes Ø32 F8, Ø32 H10, Ø32 S8 et Ø32 H13, déterminer les cotes mini, maxi ainsi que l'intervalle de tolérance.

Question 4 - Représenter graphiquement, par des rectangles, les cinq tolérances (IT) précédentes. Attention, positionner correctement ces IT par rapport à la cote nominale.

Question 5 - Dans l'écriture Ø32 H8 a quoi correspond le Ø32, la lettre H et le nombre 8.

Question 6 - Quelles sont les possibilités de valeurs pour la lettre et le nombre ?

Question 7 - Pour les lettres A, Js et Z, indiquer leur positionnement par rapport à la cote nominale.

Question 8 - Quelle est la qualité la plus précise 01 ou 16 ?

Alésages - Positions schématisées des tolérances

Arbres - Positions schématisées des tolérances

 

3 - Ajustements

On parle d'ajustement lorsque l'on assemble un arbre et un alésage de même côte nominale. Ce sont les tolérances de chacun qui constitue l'ajustement.



On utilise le système ISO de cotation tolérancée pour quantifier un ajustement. Un ajustement est composé de la cote nominale commune suivie des symboles correspondants à la tolérance de chaque pièce en commençant toujours par l'alésage.

Exemple :



Le calcule du jeu mini et du jeu Maxi permet de déterminer si l'ajustement est avec jeu, avec serrage ou incertain.

Question 9 - A l'aide de la représentation ci-dessous, donner un exemple d'ajustement avec jeu, avec serrage et incertain.



Question 10 - En fonction des cotes maxi et mini de l'arbre et de l'alésage, retrouver les formules permettant de calculer le  jeu mini et le jeu Maxi.

Faites valider vos formules par le professeur.

Question 11 - L'ajustement entre le piston (3) et la bague (5) est défini par Ø26 H8 f7. Déterminer les cotes tolérancées de l'arbre, de l'alésage. Calculer le jeu mini et le jeu maxi.

Question 12 - Relever sur le plan d'ensemble l'ajustement entre le moteur et le corps vérin (1). Déterminer les cotes tolérancées de l'arbre, de l'alésage. Calculer le jeu mini et le jeu maxi.

Question 13 - Relever sur le plan d'ensemble l'ajustement entre le cylindre (2) et la bague (5). Déterminer les cotes tolérancées de l'arbre, de l'alésage. Calculer le jeu mini et le jeu maxi.

Question 14 - Vérifier vos calculs, avec le logiciel Cotation, menu « ajustements », calcul d'un ajustement.

Question 15 - Observer les jeux mini et maxi calculés pour les trois ajustements, et définir le type d'ajustement pour chacun d'eux.