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Tolérances des composants mécaniques : tout ce qu'il faut savoir

Lors de la conception de pièces mécaniques, les tolérances jouent un rôle essentiel. Nous donnons ici un aperçu de ce que sont les tolérances des composants mécaniques et des informations essentielles pour les comprendre.

Quelles sont les tolérances pour les composants mécaniques ?

La tolérance indique les limites supérieures et inférieures des valeurs admissibles pour les erreurs qui ne peuvent être évitées au cours du processus de fabrication.

Par exemple, lorsqu'on tente d'usiner un cylindre de 50 mm dans des processus tels que le découpage, il n'est pas possible de fabriquer un cylindre de 50 mm précisément. Des facteurs tels que la dilatation du matériau due à la température, la dilatation de la machine et les variations dans la fixation du matériau conduisent en fait les machines à fabriquer avec des erreurs subtiles. Par conséquent, bien que vous puissiez viser "50 mm", il est extrêmement difficile d'atteindre exactement 50 mm.

C'est pourquoi les dessins de conception et d'usinage spécifient la plage d'erreur admissible sous forme de tolérance, qui peut être fixée pour toutes les dimensions d'un composant mécanique.

Types de tolérance

Il existe différents types d'indications pour les dimensions et les formes et, par conséquent, quatre types de tolérances :

Tolérances générales

Il s'agit d'une tolérance appliquée collectivement à des dimensions individuelles. La tolérance générale, également connue sous le nom de tolérance standard, représente une plage d'erreur admissible basée sur des facteurs tels que les méthodes d'usinage et la taille des matériaux. Dans le cas de la tolérance générale, il existe des normes d'usinage, de sorte que les concepteurs peuvent éviter de fixer une valeur spécifique sur leur modèle.

Tolérance dimensionnelle

La tolérance dimensionnelle concerne l'erreur admissible appliquée aux dimensions spécifiées dans le dessin, y compris la longueur, la distance, la position, l'angle, la taille, le diamètre du trou, les rayons d'angle et les dimensions du chanfrein. Elle est utilisée lorsque vous souhaitez spécifier des tolérances différentes de la tolérance générale. En cas de tolérance dimensionnelle, les concepteurs doivent spécifier clairement la valeur de la tolérance dans les limites des méthodes d'usinage.

Tolérance géométrique

La tolérance géométrique est utilisée pour définir la plage d'erreurs qui ne peut être définie par les seules dimensions. Par exemple, il est utilisé lorsque vous devez spécifier la plage d'erreur pour la position de deux centres de trous. Il est spécifié sur le dessin en même temps que les dimensions.

Tolérance aux interférences

La tolérance d'interférence fait référence à la précision des ajustements entre les arbres et les trous. Dans ce cas, la tolérance doit être spécifiée par les concepteurs en fonction de leurs plans.

La relation entre les tolérances et les coûts de fabrication

Lors de l'assemblage de composants de machines, il arrive qu'un niveau de précision plus élevé soit nécessaire pour garantir que les composants s'emboîtent sans problème. Une telle précision ne peut être obtenue avec des tolérances générales. Il est donc nécessaire de spécifier les tolérances individuellement pour les dimensions.

Lorsque des tolérances sont spécifiées, il est essentiel de vérifier si les dimensions après usinage sont comprises dans les tolérances spécifiées. En outre, la spécification de tolérances plus précises rend l'usinage plus difficile. En effet, pour garantir l'obtention des dimensions souhaitées, des outils d'usinage plus sophistiqués seront déployés. Par conséquent, le fait d'exiger une plus grande précision dans les tolérances entraîne une augmentation des coûts d'usinage et d'inspection. Par conséquent, lors de la spécification des tolérances, il convient d'examiner attentivement si la tolérance et la précision spécifiées sont réellement nécessaires.

Conclusion

Les tolérances sont des limites définies pour les erreurs qui ne peuvent être évitées dans le processus de fabrication.

Il existe quatre types de tolérances : la tolérance générale, la tolérance dimensionnelle, la tolérance géométrique et la tolérance d'ajustement, qui peuvent être appliquées à différents cas en fonction des besoins des concepteurs.

La mise en œuvre de tolérances pourrait entraîner une augmentation des coûts. D'autre part, un relâchement excessif des tolérances augmente le risque de dysfonctionnements. Pour équilibrer la qualité du produit et les coûts, la fixation de tolérances permettra d'obtenir un ajustement parfait de vos composants tout en maintenant les prix à un niveau modéré.

En maîtrisant la conception et le calcul des tolérances, vous pouvez améliorer la qualité tout en minimisant les augmentations et les réductions de coûts, tout en maintenant la qualité du produit.