La planéité en GD&T : Un guide détaillé
Le dimensionnement et le tolérancement géométrique est un système standard. Il permet de transmettre les tolérances techniques et l'intention de la conception à l'aide de dessins techniques. Le symbole de planéité est également un élément clé pour contrôler les tolérances des surfaces planes.
L'article ci-dessous traite en détail de la planéité en GD&T et vous aidera à l'utiliser dans vos composants. Nous vous invitons donc à le lire.
Qu'est-ce que la planéité ?
La planéité dans GD&T est un type d'outil de tolérancement technique qui permet de contrôler la taille de la conception. La tolérance de planéité est choisie pour les surfaces dont la planéité doit être respectée dans certaines limites afin que le composant puisse fonctionner correctement. Il s'agit d'une mesure de contrôle de la forme de la surface.
Planéité et autres caractéristiques GD&T
La planéité peut être comparée à d'autres caractéristiques GD&T comme suit :
Planéité et rectitude
La planéité est une caractéristique tridimensionnelle qui contrôle la surface, tandis que la rectitude est une caractéristique bidimensionnelle qui contrôle une seule ligne sur la surface. La planéité a sa zone de tolérance, qui est définie par deux plans parallèles l'un à l'autre. La rectitude a sa zone de tolérance définie par des lignes parallèles l'une à l'autre.
Planéité et parallélisme
La planéité et le parallélisme sont parfois mélangés. Le parallélisme a besoin d'une surface ou d'un axe avec lequel il peut être relié ; il ne peut fonctionner sans point de référence. En revanche, la planéité ne nécessite pas de point de référence et peut être utilisée sur une surface qui n'est pas comparée à une autre surface. Il n'est donc pas nécessaire de disposer d'un point de référence.
Planéité et état de surface
La planéité et l'état de surface contrôlent tous deux les variations de la surface. Toutefois, l'état de surface effectue ce contrôle de manière précise. La planéité, quant à elle, montre la différence entre la trajectoire et la hauteur maximale.
Planéité et tolérancement régulier
La planéité est un type de tolérance qui gère l'uniformité de la surface, le tolérancement régulier détermine l'écart par rapport à la conception.
Comment montrer la planéité d'un dessin ?
La tolérance de planéité GD&T sur un dessin est représentée à l'aide d'un cadre de contrôle des caractéristiques. Le premier bloc contient le symbole de la caractéristique géométrique de la planéité et se présente sous la forme d'un parallélogramme.
La zone de tolérance pour la planéité étant plus large, le symbole n'est pas nécessaire dans le deuxième bloc car il s'agit de la zone par défaut pour le type de tolérance. Le deuxième bloc contient les modificateurs de matériaux et les valeurs de tolérance nécessaires.
La planéité n'a pas besoin d'un point de référence et la flèche de direction se réfère à la surface qui est sous contrôle. Parfois, elle peut pointer vers la dimension de la taille, indiquant que le plan médian est sous le contrôle de la planéité.
Qu'est-ce que la planéité à l'état maximal du matériau ?
La planéité à une condition de matériau maximale est un rappel valide qui s'applique à une caractéristique de taille, comme la largeur. Plutôt que de contrôler la planéité de la surface, il s'agit de contrôler le plan médian. L'appel est utilisé par les concepteurs pour contrôler la taille, qui est plus stricte que le formulaire de saisie.
La zone de tolérance limite les innombrables caractéristiques dans les mesures données. Une telle disposition n'est pas en vigueur lorsque le rappel de la planéité avec MMC s'ajoute à la taille de la tolérance en utilisant la tolérance géométrique.
Mesurer la tolérance
La mesure finale de la tolérance peut être vérifiée à l'aide de différentes méthodes :
Surfaces planes simples
La mesure de la planéité nécessite une plaque de surface, un palpeur ou des jauges de hauteur. Elle ne peut pas être mesurée en plaçant simplement la pièce sur la dalle.
Utilisation d'une toise
La jauge de hauteur est utilisée pour mesurer la planéité et pour les caractéristiques de référence maintenues parallèles. Les machines CMM avancées sont utilisées pour inspecter la planéité. Elles peuvent créer des plans virtuels qui ressemblent à la surface à contrôler et à mesurer.
Toute la surface est couverte par la hauteur de la jauge, et les éléments positifs et négatifs sont additionnés pour calculer la variance totale. Cet écart doit être inférieur à la valeur de la tolérance de planéité.
Utilisation d'une plaque de surface
Une plaque de surface contrôle la planéité en maintenant la face sur la plaque de surface à l'aide d'une jauge de hauteur. Les jauges de hauteur et les composants sont déplacés de manière à couvrir toute la largeur et la longueur de la surface. La variance est calculée pour la surface totale.
Caractéristique de la taille (planéité au niveau de la MMC)
Lors de la mesure de la planéité, on procède essentiellement à la mesure du plan médian dérivé. Il existe deux méthodes de mesure.
Utilisation d'une jauge fonctionnelle
Cette méthode utilise deux jauges de hauteur, placées l'une en face de l'autre. La jauge de hauteur est utilisée sur les surfaces inférieure et supérieure et mesure l'épaisseur locale. Elle est ensuite déplacée le long de la surface pour vérifier si la surface entière est dans la tolérance de taille ou non.
La seconde méthode utilise une jauge dont la cavité s'adapte à la plaque à la limite de la condition virtuelle. Il s'agit de la limite totale disponible pour la tolérance. Pour être approuvée, la plaque doit entrer dans la jauge.
Utilisation d'une MMT
La MMT effectue des mesures et nécessite de recouvrir la même plaque, qui est placée de manière à ce que la sonde atteigne les deux surfaces. Les points sont ensuite marqués et l'épaisseur locale de ces points est mesurée. Si l'épaisseur se situe dans les limites de la taille, le point médian est calculé.
La planéité est calculée en soustrayant la tolérance locale maximale de la plaque. Si l'écart de planéité médian est inférieur à la tolérance de planéité autorisée, la trajectoire est approuvée.
Avantages de l'utilisation de la tolérance de planéité
L'utilisation de la tolérance de planéité présente plusieurs avantages, dont certains sont décrits ci-dessous :
- La tolérance de planéité garantit que les pièces peuvent s'emboîter, ce qui réduit les risques de désalignement. De nombreuses applications sensibles, telles que l'automobile et l'aérospatiale, exigent une telle tolérance de planéité.
- La tolérance de planéité permet de minimiser les contraintes, l'usure et les frottements, en particulier lorsqu'elle est choisie pour les composants mobiles.
- Lorsque la planéité est contrôlée dans un composant, la qualité globale des composants augmente et contribue à la cohérence des performances.
- Le contrôle de la planéité élimine le besoin d'un post-traitement excessif, ce qui réduit le gaspillage de matériau et d'énergie.
Où la planéité peut-elle être appliquée ?
La tolérance de planéité est choisie par diverses industries où la précision des composants est cruciale. L'industrie automobile, l'électronique et les aérospatiale sont des secteurs où un assemblage approprié et un faible frottement sont des préoccupations pour les composants. Voici quelques-unes des applications où la planéité est utilisée :
- Joints
- Brides
- Pièces optiques
- Composants d'assemblage
Importance pratique de la planéité dans la fabrication
L'importance de la fabrication de la planéité ne peut être négligée ; elle joue un rôle crucial pour déterminer si le composant fonctionnera ou non. La section ci-dessous apporte un éclairage supplémentaire sur ce sujet.
Contrôle de la qualité et cohérence
La planéité maintient la cohérence sur l'ensemble du cycle de production, garantissant que les composants répondent aux normes. C'est l'une des exigences cruciales de la production de masse. L'utilisation de systèmes de mesure tels que CMM permet également de mesurer la planéité, ce qui garantit la production de composants de haute qualité dans chaque lot.
Implications en termes de coûts
Un contrôle approprié de la planéité élimine également la nécessité d'un post-traitement tel que le traitement de l'image. broyageCe qui entraîne un gaspillage important de matériaux. Lorsque les composants répondent aux normes de planéité, l'efficacité de la production est améliorée et les dépenses supplémentaires sont réduites.
Impact sur la fonctionnalité
Les surfaces planes offrent des fonctionnalités dans diverses applications. Certains composants mécaniques comme les joints, lorsqu'ils sont fabriqués avec une planéité appropriée, réduisent les frottements entre les composants mobiles et évitent les tensions.
Conclusion
L'importance de la planéité dans la GD&T joue un rôle vital non seulement dans l'amélioration de l'esthétique des composants, mais aussi dans leur fonctionnalité. Les composants peuvent être assemblés de manière appropriée, le coût du post-traitement est réduit et la durabilité est assurée.
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