Qu'est-ce que la précision de positionnement dans la conception mécanique ?

La précision de positionnement est la pierre angulaire de la conception mécanique, incarnant un principe fondamental qui sous-tend la fonctionnalité et l'efficacité d'innombrables systèmes techniques. Dans cet article de blog, nous nous penchons sur les subtilités de la précision de positionnement, en explorant sa signification, les méthodes d'évaluation et les techniques d'amélioration.

un ingénieur travaillant sur un logiciel CAD pour optimiser la précision du positionnement
Importez vos données 3D CAO

Qu'est-ce que la précision de positionnement ?

La précision de positionnement définit la capacité des composants d'un système mécanique à atteindre et à maintenir les positions prévues les uns par rapport aux autres. Elle englobe la précision avec laquelle les pièces s'alignent, s'accouplent et interagissent, ce qui détermine en fin de compte les performances, la fiabilité et la longévité de l'ensemble de l'assemblage.

Les machines sont généralement composées de plusieurs pièces. Qu'il s'agisse d'automobiles, d'appareils électroménagers ou même de petits smartphones, ils sont tous constitués de nombreux composants. Lors de l'assemblage de ces pièces, il est essentiel de veiller au positionnement précis de chaque composant par rapport aux autres.

 

La "bonne précision de positionnement" fait référence au positionnement idéal de chaque pièce par rapport aux autres. À l'inverse, une "mauvaise précision de positionnement" signifie que les pièces ne sont pas idéalement positionnées. Comme les dimensions de chaque pièce correspondent rarement à la taille idéale avec précision, elles présentent souvent des variations dans les plages de tolérance . Ces variations dimensionnelles peuvent entraîner un désalignement lors de l'assemblage des pièces.

L'importance de la précision de la position

Que se passe-t-il donc si la précision de la position est médiocre ? Examinons quelques exemples de problèmes potentiels qui peuvent se poser :

 

 

  1. 1. Défaut d'assemblage: Prenons l'exemple du couvercle de la pile d'une télécommande. Si le couvercle est trop grand et le boîtier trop étroit, il ne s'adaptera pas correctement, ce qui entraînera un produit défectueux qui ne pourra pas être assemblé.
  2.  
  1. 2. Génération de bruits anormaux ou usure: Deux engrenages adjacents avec une distance centre-axe correcte peuvent transmettre la puissance en douceur. Toutefois, en cas de désalignement de l'axe central, l'engrènement des engrenages est médiocre, ce qui entraîne des bruits anormaux ou une usure.
  2.  
  1. 3. Dommages: Toute tentative d'assemblage forcé de pièces mal positionnées peut entraîner des dommages. Même si l'assemblage est réussi, il existe un risque d'interférence entre les pièces pendant le fonctionnement de la machine, ce qui peut entraîner des dommages.

Méthodes d'amélioration de la précision de la position

Examinons trois méthodes permettant d'améliorer la précision du positionnement.

Conception de formes pour le positionnement :

Les formes de positionnement sont conçues pour guider les pièces dans les positions correctes. Par exemple, s'il y a un trou dans une pièce et une protubérance dans la pièce correspondante, l'insertion de la protubérance dans le trou permet d'aligner correctement les pièces. Ces trous sont appelés trous de positionnement et les saillies sont appelées bossages. Le positionnement est crucial pour l'assemblage des pièces et constitue une caractéristique de conception couramment utilisée.

Resserrement des tolérances dimensionnelles sur les dessins :

Cette méthode vise à réduire les variations dans les dimensions des pièces. Il s'agit d'une approche simple qui est souvent utilisée car elle peut être mise en œuvre uniquement avec des instructions de dessin. Toutefois, le resserrement des tolérances pour des pièces entières peut entraîner une augmentation significative des coûts. Par conséquent, il est courant d'imposer des tolérances dimensionnelles strictes uniquement sur les pièces qui déterminent le positionnement, comme les trous de positionnement et les bossages mentionnés plus haut. Il faut veiller à ne pas dépasser les tolérances d'usinage possibles.

Assemblage de l'appareil :

L'utilisation de montages lors de l'assemblage est une autre méthode. Les montages fixent deux pièces dans des positions idéales pendant l'assemblage, ce qui contribue à améliorer la précision du positionnement. Bien que les montages exigent une précision suffisante, ils simplifient les tâches et peuvent accroître l'efficacité du travail. Toutefois, il est important de noter que si un produit est désassemblé, le réassemblage peut être impossible sans le gabarit.

Conclusion

La prise en compte de la précision de positionnement dans la conception mécanique est fondamentale et critique. Elle affecte à la fois l'assemblage et la fonctionnalité, car les machines sont constituées de diverses combinaisons de pièces. Lors de la conception des machines, il est essentiel de veiller dès le départ à la précision du positionnement. La mauvaise précision de positionnement peut entraîner des bruits, des déchirures et d'autres dommages, ainsi que des défaillances d'assemblage. Il existe plusieurs façons d'améliorer la précision de la position.