Qu'est-ce que le GD&T ?

Le dimensionnement et le tolérancement géométriques (GD&T) constituent un langage symbolique utilisé sur les dessins techniques pour contrôler la forme, la taille, l'orientation et l'emplacement des éléments.
La maîtrise de l'application des symboles GD&T sur ces dessins garantit un ajustement, un fonctionnement et une interchangeabilité corrects des pièces tout au long des processus de fabrication et d'assemblage.

Systèmes de référence en GD&T

Une donnée est une référence théorique (plan, ligne ou point) utilisée pour la mesure.

Symboles de référence courants :

A, B, C (primaire, secondaire, tertiaire)

Application:

• Référence A → surface de base
• Référence B → face latérale
• Référence C → trou ou bord

Types de symboles GD&T

Contrôles de formulaire

Les contrôles de forme permettent de contrôler la forme d'une entité, indépendamment de sa taille, de son emplacement ou de son orientation.
Contrairement aux autres contrôles GD&T, ils ne nécessitent pas de référence de datum.
Ces contrôles agissent exclusivement sur la géométrie des entités individuelles.

En GD&T, les contrôles de forme sont classés en quatre types :

Rectitude:

La rectitude spécifie qu'un élément de ligne d'une caractéristique, ou l'axe d'une caractéristique de taille, doit se situer dans une zone de tolérance rectiligne définie par deux lignes parallèles (ou une zone cylindrique pour un axe).

• Il contrôle uniquement la forme, pas l'orientation ni l'emplacement.

La zone de tolérance est :

Deux lignes parallèles (pour les éléments de surface)

Un cylindre (pour un axe ou une ligne centrale)

Deux types de rectitude :

• Rectitude de la surface :

Contrôle la rectitude des éléments de ligne individuels sur une surface.

Zone de tolérance : deux lignes parallèles.

• Rectitude de l'axe :

Contrôle la rectitude de l'axe dérivé d'un arbre ou d'un trou.

Zone de tolérance : un cylindre

Platitude:

La planéité est une tolérance de forme qui contrôle l'écart maximal qu'une surface peut avoir par rapport à un plan parfaitement plat.

• La planéité est un contrôle de forme.
• Aucune référence de datum n'est autorisée.
• Il contrôle uniquement la forme de la surface, pas son orientation ni son emplacement.

La zone de tolérance est constituée de deux plans parallèles .

Par exemple, lorsqu'une surface a une tolérance de planéité de 0,05 mm, alors la surface entière doit donc se situer entre deux plans parallèles espacés de 0,05 mm.

Circularité:

La circularité spécifie que chaque section transversale circulaire d'une caractéristique doit se situer dans une zone de tolérance définie par deux cercles concentriques, séparés par la valeur de tolérance.

• La circularité est un contrôle de forme.
• Aucune référence de datum n'est requise.
• Il contrôle uniquement la forme, et non la taille, l'orientation ou l'emplacement.

La tolérance s'applique à chaque élément circulaire le long de la caractéristique.

Par exemple : si un arbre a une tolérance de circularité de 0,01 mm, chaque section transversale circulaire de l’arbre doit s’insérer entre deux cercles concentriques distants de 0,01 mm.

Cylindrite :

La cylindricité spécifie que la surface entière d'un cylindre doit se situer dans une zone de tolérance définie par deux cylindres concentriques, séparés par la valeur de tolérance.

• La cylindricité est un contrôle de forme.
• Aucune référence de datum n'est autorisée.
• Il contrôle simultanément la rondeur, la rectitude et la conicité.

La tolérance s'applique à la surface cylindrique entière, et non à des sections transversales individuelles.

Par exemple : si un arbre a une tolérance de cylindricité de 0,02 mm, toute la surface cylindrique doit s'insérer entre deux cylindres concentriques distants de 0,02 mm.

Applications :

• Garantir des surfaces d'étanchéité planes
• Maintenir des arbres droits
• Contrôle des trous ronds et des goupilles
• Assurer un ajustement correct des pièces rotatives.

Commandes d'orientation

Les commandes d'orientation définissent la relation angulaire (inclinaison ou direction, par exemple) d'un élément par rapport à un repère de référence.
Elles permettent d'aligner correctement les éléments pour un fonctionnement et un assemblage optimaux.
Les concepteurs doivent toujours spécifier un repère de référence lors de l'application de commandes d'orientation.

En GD&T, les contrôles d'orientation sont classés en trois types :

Angularité :

L'angularité spécifie qu'une surface, un axe ou un plan central doit être orienté selon un angle spécifié (autre que 0° ou 90°) par rapport à une référence de données, dans une zone de tolérance définie.

Angularité de surface : Deux plans parallèles à l'angle spécifié.

Angularité de l'axe : Zone de tolérance cylindrique à l'angle spécifié.

Par exemple : si une surface a une tolérance angulaire de 0,05 mm à 30° par rapport à la référence A, la surface doit se situer entre deux plans parallèles distants de 0,05 mm, orientés à 30° par rapport à la référence A.

Perpendicularité:

La perpendicularité spécifie qu'une surface, un axe ou un plan central doit être orienté à 90° par rapport à une référence de données, dans une zone de tolérance spécifiée.

Perpendicularité de la surface : Deux plans parallèles perpendiculaires au plan de référence.

Perpendicularité de l'axe : Zone de tolérance cylindrique perpendiculaire à la référence.

Par exemple : si un trou a une tolérance de perpendicularité de 0,02 mm par rapport à la référence A, l'axe du trou doit se situer dans une zone cylindrique de 0,02 mm de diamètre perpendiculaire à la référence A.

Parallélisme:

Le parallélisme spécifie qu'une surface, un axe ou un plan central doit être orienté parallèlement à une référence de données, dans une zone de tolérance spécifiée.

Parallélisme des surfaces : Deux plans parallèles parallèles au plan de référence.

Parallélisme des axes : une zone de tolérance cylindrique parallèle à la référence.

Par exemple : si une surface a une tolérance de parallélisme de 0,03 mm par rapport à la référence A, la surface doit se situer entre deux plans parallèles distants de 0,03 mm, orientés parallèlement à la référence A.

Applications:

• Trous percés perpendiculairement
• Surfaces de glissement parallèles
• faces de montage inclinées
• Composants usinés

Commandes de localisation :

Les commandes de localisation permettent de contrôler la position exacte d'une entité par rapport à une ou plusieurs références de datum.

• Données requises.

Position:

La position définit la variation admissible pour l'axe, le point central ou le plan médian d'un élément dimensionnel.
La zone de tolérance est localisée et orientée à l'aide de références de référence par rapport à la position réelle de l'élément.
Ce contrôle garantit un positionnement précis des éléments pour un assemblage et un fonctionnement corrects.

En GD&T, la position est classée comme un contrôle de localisation.

• Des références de données sont requises.
• Il contrôle la position et l'orientation, mais pas la taille.
• Il s'agit de la tolérance GD&T la plus couramment utilisée.

Peut être appliqué aux matériaux MMC, LMC ou RFS.

Par exemple : si un trou a une tolérance de position de ⌀0,10 mm par rapport aux références A, B et C, l'axe du trou doit se situer dans une zone de tolérance cylindrique de 0,10 mm de diamètre située à partir de la position réelle définie par ces références.

Applications :

• Configuration des trous de boulons.
• Alignement de l'arbre et du moyeu.
• Compatibilité et interchangeabilité lors de l'assemblage.
• Pièces mécaniques de précision.

 Contrôles du profil

Les contrôles de profil définissent la variation admissible d'une ligne ou d'une surface par rapport à son profil géométrique réel.
Selon les exigences de conception, des références de datum peuvent être utilisées ou non.
Ces contrôles sont généralement appliqués aux formes complexes où la forme et la position doivent être contrôlées simultanément.

Profil d'une surface :

Ce contrôle exige que tous les points d'une surface se situent dans une zone de tolérance.
Cette zone est délimitée par deux surfaces décalées, équidistantes du profil réel.
Le profil réel est défini directement par le dessin.

• Il contrôle simultanément la taille, la forme, l'orientation et l'emplacement d'une surface.
• Peut être appliqué sur des surfaces planes, courbes ou complexes.

Par exemple : - Si une surface courbe a un profil de tolérance de surface de 0,5 mm par rapport aux références A et B, la surface réelle entière doit se situer à ±0,25 mm du profil réel, orienté et situé à partir de ces références.

Profil d'une ligne :

Le profil d'une ligne spécifie que chaque élément de ligne d'une surface, pris dans une direction spécifiée, doit se situer dans une zone de tolérance délimitée par deux lignes parallèles, disposées de manière égale autour du profil réel.

• Cela s'applique aux sections transversales 2D individuelles, et non à la surface entière.
• Utilisé pour les courbes, les angles et les formes irrégulières

Par exemple:

Lorsqu'un concepteur applique un profil de tolérance de ligne de 0,2 mm à un profil de came, chaque section transversale spécifiée de la came doit se situer à ±0,1 mm du profil réel.

Applications :

• pales de turbine
• pièces moulées en plastique
• surfaces aérodynamiques

Contrôles de fin de course

Les commandes de faux-rond définissent la variation admissible d'une surface lorsqu'elle est tournée autour d'un axe de référence spécifié.

• Contrôler la variation pendant la rotation.
• Données requises.

Faux-rond circulaire :

Le faux-rond circulaire exige que chaque section transversale circulaire d'un élément rotatif reste dans la zone de tolérance spécifiée lorsque la pièce effectue une rotation de 360° autour de l'axe de référence.

• Les inspecteurs mesurent le faux-rond circulaire à l'aide d'un comparateur à cadran tout en faisant tourner la pièce.
• Ce contrôle s'applique aux éléments circulaires individuels et non à la surface entière.

Par exemple : si un arbre a une tolérance de faux-rond circulaire de 0,03 mm par rapport à la référence A, alors à toute section transversale donnée, la lecture totale de l'indicateur (TIR) ​​ne doit pas dépasser 0,03 mm au cours d'une rotation complète.

Extrémité totale :

Le faux-rond total spécifie que la surface entière d'un élément rotatif doit rester dans une zone de tolérance lorsque la pièce effectue une rotation de 360° autour de l'axe de référence.

• Il contrôle la surface entière, et non des sections transversales individuelles.
• Mesuré en balayant une sonde à cadran sur toute la longueur de l'élément pendant sa rotation.

Par exemple, si un arbre a une tolérance de faux-rond totale de 0,04 mm par rapport à la référence A, alors la variation maximale de l'indicateur sur toute la longueur et sur une rotation complète ne doit pas dépasser 0,04 mm.

Applications :

• Arbres rotatifs
• disques de frein
• Composants du moteur

Points clés à retenir

Lorsque les ingénieurs appliquent judicieusement les normes GD&T, cela permet à tous les intervenants, de la conception à la fabrication et au contrôle, de comprendre la conception de la même manière. Savoir utiliser les symboles GD&T dans les dessins techniques réduit les risques de confusion, évite les reprises inutiles et favorise une collaboration plus fluide entre les équipes. En définitive, les normes GD&T ne se limitent pas aux symboles sur un dessin ; elles visent à garantir le bon fonctionnement de la pièce dans la réalité.

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Mahesh Singh

Ingénieur concepteur chez Zeeta Electricals

Mahesh est ingénieur en conception mécanique, titulaire d'un B.Tech en génie mécanique, et travaille actuellement chez Zeeta Electricals. Passionné par le design, il porte un intérêt particulier au génie mécanique et à la conception de produits. Très motivé par le développement continu de ses compétences, il est passionné par la création de solutions d'ingénierie efficaces et pratiques. Son expertise technique inclut CATIA V5, SOLIDWORKS, AutoCAD, Creo et la conception de tôlerie. Il est toujours désireux d'évoluer professionnellement tout en apportant une valeur ajoutée à son entreprise.

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