Transfert Tridimensionnel

3.2.1 Rˆole des r´ef´erences

Un transfert est dit tridimensionnel s’il y a des effets angulaires dans la chaˆıne de cotes. La notion de transfert tridimensionnel impose donc de distinguer les degr´es de libert´e en rotation et en position des diff´erentes surfaces. Pour introduire la notion de “rˆole des r´ef´erences” dans l’exigence, on propose de consid´erer que toutes les surfaces de l’exigence sont usin´ees ind´ependamment, mais par rapport `a un syst`eme de r´ef´erences commun.

L’exigence fonctionnelle E1 de la figure 2.4 est une localisation de la surface tol´eranc´ee cylindrique 1 par rapport aux r´ef´erences A(2), B(3) et C(4,5).

Figure 2.4 – Transfert tridimensionnel

On consid`ere que ces cinq surfaces sont usin´ees de mani`ere ind´ependante en 5 phases, par rapport `a un isostatisme commun, d´efini par un appui primaire sur la plan 6, un centreur sur le trou 7 et un locating sur le trou 8 (figure 2.5).

Figure 2.5 – Syst`eme de mise en position

fabrica-tion, l’objectif du transfert est de d´eterminer quelles sont les sp´ecifications `a respecter dans chaque phase, ainsi que l’intervalle de tol´erance de chaque sp´ecification.

(a) Phase 10 (b) Phase 20

(c) Phase 30

(d) Phase 40 (e) Phase 50

Figure 2.6 – Sp´ecifications de fabrication

L’exigence E1 est une localisation de l’al´esage 1 avec une zone cylindrique. Il faut donc localiser l’al´esage 1 en phase 10 par rapport `a PST avec la mˆeme zone de tol´erance cylindrique, mais avec une tol´erance t1 inconnue pour l’instant (figure 2.6(a)).

Il y a une cote nominale de 20mm par rapport `a A, ce qui montre bien que la position relative de l’al´esage 1 et de la surface A(2) est importante. La r´ef´erence A est

dite “positionnante” et il faut donc maˆıtriser la position de la surface 2 dans la direction Z par une sp´ecification de localisation en phase 20 par rapport `a PST (P suffit, figure 2.6(b)).

L’exigence E1 comporte la r´ef´erence C qui est le plan m´edian des surfaces 4 et 5. L’al´esage 1 doit donc ˆetre `a ´egale distance des surfaces 4 et 5. Les surfaces 4 et 5 sont ´egalement positionnantes. Ceci impose de localiser les surfaces 4 et 5 respectivement en phase 40 et 50 par rapport `a PST (figure 2.6(d) et 2.6(e)).

L’al´esage 1 ´etant perpendiculaire au plan 3(B), il ne peut y avoir de notion de distance. Il n’y a donc pas de sp´ecification de position de la surface 3 en phase 30 pour cette exigence E1. Par contre, dans E1, la zone de tol´erance est perpendiculaire au plan de r´ef´erence secondaire B dans le syst`eme de r´ef´erences ABC. Il faut donc maˆıtriser l’orientation de la surface 3 par rapport au syst`eme de r´ef´erences PST en phase 30. B n’est pas “positionnante” mais seulement “orientante”. En fait, B ne bloque que l’orientation de la zone de tol´erance autour de Z. En phase 30, il suffit donc de sp´ecifier le parall´elisme du plan 3 par rapport `a une droite de direction Y, perpendiculaire `a Z et `a la normale `a la surface 3 X, cr´e´ee `a partir du syst`eme de mise en position de la phase 30. Il nous faut donc cr´eer la droite D `a l’aide des r´ef´erences. D est la droite appartenant au plan P, et de direction Y, c’est `a dire faisant un angle de 72 degr´es avec la droite passant par les r´ef´erences S et T.

Ainsi, si les cinq sp´ecifications sont respect´ees, l’exigence E1 devrait ˆetre respect´ee. Pour cet exemple, les surfaces sont usin´ees de mani`ere ind´ependante. L’ordre des phases n’a donc aucune importance. Ces sp´ecifications de fabrication illustrent le rˆole de chaque r´ef´erence pour cette exigence E1 et seront `a respecter lors de l’usinage de chaque surface, mais par rapport au syst`eme de r´ef´erences de la phase.

Les sp´ecifications de fabrication sont maintenant d´etermin´ees mais les intervalles de tol´erances sont inconnus. Il faut alors utiliser la m´ethode des droites d’analyse, qui sera d´etaill´ee dans le chapitre 6, et qui nous permettra de d´eterminer une in´equation de forme P kiti ≤ 0.2, o`u ti est la valeur de l’intervalle de tol´erance d’une sp´ecification, et ki un coefficient d’influence repr´esentant la contribution de chaque d´efaut de fabrication dans le respect de l’exigence fonctionnelle.

3.2.2 Principe du transfert 3D

Une exigence fonctionnelle est compos´ee d’une ou de plusieurs surfaces tol´eranc´ees et de une `a trois r´ef´erences. Si les surfaces tol´eranc´ees et les surfaces de r´ef´erences sont actives dans la mˆeme phase, alors l’exigence est directe et devient une sp´ecification de fabrication pour cette phase.

Figure 2.7 – Organigramme du transfert 3D

Si les surfaces ne sont pas actives dans la mˆeme phase, le transfert est n´ecessaire. Pour ceci, la premi`ere ´etape consiste `a ´etudier l’exigence, et `a d´eterminer le rˆole de chaque r´ef´erence pour le positionnement et l’orientation de la zone de tol´erance (figure 2.7). Ceci consiste `a d´eterminer quels sont les degr´es de libert´e de chacun des ´el´ements, et donc quels sont les degr´es de libert´e `a maˆıtriser lors de l’usinage de cette surface.

Une fois cette ´etude r´ealis´ee, les surfaces n’´etant pas actives dans la mˆeme phase, il faut d´eterminer la surface r´ealis´ee en dernier, et donc la derni`ere phase d’usinage des ´el´ements de l’exigence. Les ´el´ements r´ealis´es dans cette phase seront ceux `a transf´erer.

Dans cette phase, il faut g´en´erer les sp´ecifications de fabrication pour positionner ou orienter la surface usin´ee par rapport au syst`eme de r´ef´erences construit avec les surfaces de mise en position de la phase. Parmi ces surfaces de mise en position, seules celles utiles seront conserv´ees.

Les surfaces de mise en position de la derni`ere phase remplacent donc les surfaces r´ealis´ees dans cette phase. Mais pour ceci, il faut ´etudier le rˆole de chaque ´el´ement du syst`eme de mise en position dans la sp´ecification de fabrication.

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A ce moment, les surfaces restantes et les nouvelles surfaces forment un nouveau groupe de surfaces `a ´etudier, en reprenant la mˆeme m´ethode, et en commen¸cant par v´erifier si ces surfaces sont actives dans la mˆeme phase.

Une fois que toutes les surfaces sont actives dans la mˆeme phase, il reste `a ´ecrire les sp´ecifications de fabrication pour cette phase. Il faut ensuite d´eterminer l’´equation permettant de calculer la r´esultante en fonction des tol´erances. La m´ethode permettant de d´eterminer ces ´equations sera pr´esent´ee dans le chapitre 6