16 principes essentiels du dessin mécanique que vous devez connaître

Il existe de nombreuses règles de base établies en matière de dessin mécanique, et en particulier, la norme ASME Y14.5-2009 énonce seize règles essentielles.

Ces règles doivent être parfaitement comprises et appliquées lors de la rédaction, de l'interprétation ou de l'examen des dessins techniques. Examinons ces seize règles une à une.

Règle 1 : Toutes les dimensions, à l'exception des dimensions de référence, des dimensions maximales et minimales ou des matières premières, doivent être assorties de tolérances.

Les dimensions de référence n'ont généralement pas de tolérances. Comment cela se fait-il ? Parce que les cotes de référence sont généralement des cotes répétitives ou des cotes fermées sur les dessins, qui sont utilisées uniquement à titre d'information. Les cotes de référence ne guident ni la production ni l'inspection. Par conséquent, lorsque vous voyez une cote de référence sur un dessin, vous pouvez l'ignorer.

Sur les dessins, on trouve souvent la mention MAX (maximum) ou MIN (minimum). Ces dimensions ont-elles des tolérances ? La réponse est oui. Pour les dimensions MAX, la limite inférieure de la tolérance est zéro, et pour les dimensions MIN, la limite supérieure de la tolérance est infinie.

Par conséquent, lorsque l'on spécifie des dimensions MAX ou MIN, il faut se demander s'il y a un impact sur la fonction au niveau de l'écart limite. Par exemple, si nous indiquons un congé comme R1 MAX, nous devons nous demander si l'absence de congé (c'est-à-dire lorsqu'il est nul) aura une incidence sur la fonction. Si c'est le cas, une tolérance inférieure appropriée doit être spécifiée.

Les dessins comportent également de nombreuses dimensions théoriques (c'est-à-dire des dimensions de base). Ont-elles des tolérances ? Les dimensions théoriques sont définies comme des tailles, des formes, des profils, des directions ou des positions numériquement corrects utilisés pour définir un corps ou un point de référence cible.

Lorsque cette dimension théorique est utilisée pour définir la taille, la forme, le profil, la direction ou la position d'un corps, sa tolérance est définie par la tolérance de forme et de position correspondante du corps. Lorsque cette dimension théorique est utilisée pour définir la taille, la forme ou la position d'un point de référence cible, sa tolérance doit être déterminée conformément aux directives ASME Y14.43 relatives aux tolérances des gabarits et des montages. Par conséquent, les dimensions théoriques ont également des tolérances.

Les méthodes d'indication des tolérances dimensionnelles sur les dessins sont les suivantes :

- Annoter directement les limites de dimension ou les valeurs de tolérance sur la dimension elle-même.

- Indiquer sous forme de tolérances dimensionnelles géométriques.

- Définition des tolérances pour des dimensions spécifiées dans des notes ou des tableaux.

- Définition des tolérances pour des formes ou des processus spécifiques dans d'autres documents référencés dans le dessin.

- Définition des tolérances pour toutes les dimensions sans tolérances spécifiées dans la colonne des tolérances générales.

Règle 2 : Les dimensions et les tolérances doivent être parfaitement définies pour comprendre toutes les caractéristiques de chaque forme.

Les caractéristiques d'une forme comprennent la taille, la forme, la direction et la position. Il est nécessaire de définir la taille et la tolérance de toutes les caractéristiques de chaque forme sur le dessin. Les dimensions et les valeurs de tolérance peuvent être exprimées par des dessins techniques ou définies par des bases de données CAO de définition des produits. Il n'est pas permis de deviner ou de déterminer les dimensions en mesurant le dessin.

Règle 3 : N'indiquez que les dimensions nécessaires à la description du produit.

L'expression "toutes les dimensions nécessaires" signifie que les dimensions figurant sur le dessin doivent être justes, ni trop nombreuses ni trop peu nombreuses, afin d'exprimer pleinement toutes les caractéristiques de toutes les formes. Il ne doit pas y avoir de dimensions superflues sur le dessin, telles que les dimensions fermées.

Comme nous l'avons vu précédemment, nous pouvons ignorer n'importe quelle dimension de référence, de sorte que le dessin doit minimiser l'utilisation des dimensions de référence. Les cotes de référence, outre le fait qu'elles ajoutent une impression de désordre au dessin, ne servent à rien.

Règle 4 : les dimensions doivent être choisies en fonction de la fonction et de l'adaptation du produit et ne doivent pas donner lieu à de multiples interprétations.

Cela souligne que les dimensions et les tolérances que nous définissons lors de la conception doivent être basées sur la satisfaction des exigences fonctionnelles et d'ajustement du produit. Le processus de conception doit tenir compte de la fabricabilité et de l'inspectabilité, mais pas au détriment des exigences fonctionnelles.

Règle 5 : les conceptions de produits ne doivent pas spécifier les méthodes de fabrication

Les conceptions de produits ne doivent indiquer que les dimensions et les exigences de performance nécessaires à la fonctionnalité du produit. La manière dont il est fabriqué relève de la compétence des ingénieurs de fabrication.

En tant que concepteurs, nous devons laisser une grande liberté à l'équipe de fabrication. Nous devons nous efforcer d'offrir la plage de tolérance la plus large possible qui réponde à la fonctionnalité du produit et permette une capacité de fabrication suffisante, plutôt que de spécifier la méthode de fabrication. Par exemple, pour un trou, nous ne devrions marquer que le diamètre, sans préciser s'il est percé, poinçonné, fraisé, tourné, rectifié ou réalisé par d'autres procédés.

Tant que le produit final respecte la tolérance sur le diamètre, le processus de fabrication n'a pas d'importance. Toutefois, lorsque le processus de fabrication est un élément indissociable des caractéristiques du produit, il doit être spécifié dans la conception ou dans les documents de référence. Par exemple, si la fonctionnalité exige que le trou soit exempt de marques d'usinage en spirale tout en respectant la tolérance de diamètre, la conception peut spécifier que le trou doit être meulé.

Règle 6 : Lors de l'indication des dimensions du produit final, il est acceptable de marquer des paramètres de processus non obligatoires, tels que les surépaisseurs d'usinage.

En général, il n'est pas nécessaire d'indiquer les paramètres de processus sur les dessins, mais si c'est le cas, il doit être clairement indiqué qu'ils ne sont pas obligatoires. Comme indiqué précédemment, cela relève du domaine des ingénieurs de fabrication et il convient de leur laisser une grande liberté.

Règle 7 : Les dimensions doivent être disposées de manière logique pour une lisibilité optimale. Elles doivent être placées sur le contour réel et marquées sur les lignes de contour visibles.

Il s'agit d'une exigence de base pour la rédaction, que nous ne développerons pas ici.

Règle 8 : Les matières premières, telles que les fils, les tuyaux, les feuilles, les barres ou d'autres matériaux produits par mesure ou numéro de marque, doivent être marquées avec des dimensions linéaires telles que le diamètre ou l'épaisseur.

Le numéro de mesure ou de marque du produit doit être indiqué entre parenthèses à la suite de la dimension.

Cette règle est spécifique aux matières premières, qui ont chacune leur propre norme de notation.

Règle 9 : Les lignes médianes et les contours représentés comme des angles droits sur le dessin sans marquage sont supposés être à 90 degrés.

Dans les dessins, de nombreuses relations sont supposées être à 90 degrés. Ces tolérances supposées de 90 degrés doivent être contrôlées comme des tolérances d'angle non marquées.

Règle 10 : Les lignes médianes ou les surfaces des corps alignés définies ou positionnées par des dimensions de base, si elles sont représentées comme des angles droits sur le dessin sans marquage, sont supposées être des dimensions de base à 90 degrés.

Les corps disposés font référence à un groupe (deux ou plus) de corps de même forme et de même taille répartis selon un schéma régulier. Lorsque les centres de ces corps sont définis ou positionnés par des dimensions de base, la tolérance supposée de l'angle de base de 90 degrés est contrôlée par la tolérance de forme et de position correspondante.

Règle 11 : Lorsque la ligne de l'axe central, le plan central ou la surface sont systématiquement affichés dans le diagramme, on considère qu'il s'agit d'une dimension de base avec une valeur de zéro, et leur relation est définie par les tolérances de forme et de position.

Il s'agit là d'une connaissance commune. Les tolérances de ces dimensions de base, qui sont supposées être nulles, doivent être contrôlées par les tolérances de forme et de position correspondantes. Si les tolérances de forme et de position ne sont pas spécifiées, elles doivent être contrôlées par les tolérances de forme et de position non spécifiées dans la colonne des exigences techniques générales.

Règle 12 : Sauf indication contraire, toutes les dimensions se réfèrent à une température ambiante de 20°C (68°F). Si les mesures sont prises à d'autres températures, une compensation des dimensions doit être envisagée.

Notez que la température de la pièce est ici de 20 degrés, et non de 23 ou 25 degrés. C'est pourquoi nous exigeons que la température de toutes les salles de mesure soit maintenue à 20 degrés afin de garantir que les résultats des tests reflètent avec précision le respect des exigences relatives au produit.

S'il est impossible d'effectuer des mesures à une température ambiante de 20 degrés, il faut envisager de compenser les effets de la température sur les résultats des mesures, en particulier pour les pièces très sensibles à la température.

Règle 13 : Sauf indication contraire, toutes les dimensions et tolérances s'appliquent à l'état libre.

Toutes les dimensions indiquées sur le dessin se réfèrent aux dimensions des pièces à l'état libre de toute contrainte. Pour certaines pièces non rigides, nous pouvons marquer les dimensions après que les pièces ont été contraintes conformément à la réglementation, et la méthode de contrainte des pièces doit être indiquée sur le dessin.

Si l'on veut marquer certaines dimensions des pièces à l'état libre, il faut les marquer avec le symbole d'état libre F.

Règle 14 : Sauf indication contraire, toutes les tolérances dimensionnelles géométriques s'appliquent à l'ensemble de la longueur, de la largeur ou de la profondeur de la forme.

Je pense que tout le monde connaît ce principe. Ce que je veux vous rappeler, c'est qu'en raison de l'application du principe d'inclusion, la longueur, la largeur ou la profondeur du formulaire affecte grandement le contrôle de la forme du formulaire.

Pour une barre ronde de 3 mm de long et une barre ronde de 30 mm de long, le maximum de rectitude La tolérance autorisée pour un même diamètre est la même, mais la situation réelle de pliage est très différente.

Règle 15 : Toutes les dimensions et tolérances ne s'appliquent qu'au niveau du produit décrit dans le dessin. La tolérance dimensionnelle d'une forme décrite à un niveau de dessin (tel qu'un diagramme de pièce) ne s'applique pas nécessairement à la tolérance dimensionnelle de cette forme à d'autres niveaux de dessin (tels que les diagrammes d'assemblage).

En d'autres termes, la taille indiquée sur un schéma de pièce ne s'applique pas nécessairement au schéma d'assemblage. Par exemple, si nous soudons un support avec une ouverture de 10 +/- 0,5 à une plate-forme, en raison de la déformation du soudage, du maintien du dispositif de soudage et d'autres facteurs, il est difficile de respecter l'exigence de taille de 10 +/- 0,5 sur la pièce soudée.

En d'autres termes, cette dimension n'est plus applicable au dessin de la pièce soudée. On ne peut donc pas exiger la taille de la même forme sur le dessin d'assemblage en fonction de la taille sur le dessin de la pièce. S'il est nécessaire de contrôler cette forme sur le dessin d'assemblage, la taille doit être indiquée sur le dessin d'assemblage.

Règle 16 : Sauf indication contraire, lorsqu'un système de coordonnées apparaît sur le dessin, il doit être à droite. Chaque axe de coordonnées doit être marqué et la direction positive doit être indiquée.

Ce point est rarement utilisé, il n'est donc pas nécessaire de fournir d'autres explications détaillées, il suffit de le suivre.

Ce qui précède est une introduction aux 16 directives de base en matière de dessin stipulées par la norme ASME.