La norme ASME Y14.5 est une norme GD&T établie et largement utilisée, contenant toutes les informations nécessaires à un système GD&T complet. Cet article offre un regard approfondi sur le contenu, l’histoire et l’objectif de la norme.
GD&T et normalisation
Dimensionnement et tolérancement géométriques, ou GD&T en abrégé, est un langage de symboles utilisé pour communiquer des informations sur des dessins techniques. Pour communiquer avec précision dans n’importe quelle langue écrite, le rédacteur et le lecteur doivent partager la même compréhension des symboles et de la structure de cette langue. Une façon d’assurer cette compréhension commune est de publier un document décrivant l’utilisation correcte du langage. Ce concept est connu sous le nom de normalisation, et il est tout aussi important pour le GD&T que pour toute autre langue. La connaissance de la norme GD&T que votre entreprise utilise est essentielle pour s’assurer que les informations du dessin sont interprétées correctement.
Il existe deux principales normes de dimensionnement et de tolérancement géométriques utilisées aujourd’hui. L’Organisation internationale de normalisation (ISO) publie un groupe de normes, connues collectivement sous le nom de spécifications géométriques des produits, ou normes ISO GPS, et l’American Society of Mechanical Engineers publie la norme ASME Y14.5. Cet article se concentre sur la norme ASME Y14.5 et fournit un bref aperçu de son histoire, de son objectif et de son contenu.
ASME ET HISTOIRE DE LA NORME Y14.5
L’ASME est un acronyme de The American Society of Mechanical Engineers, une organisation à but non lucratif fondée pour faire progresser, normaliser et diffuser les connaissances en ingénierie. Au sein de l’ASME, le sous-comité 5 du comité Y14 Engineering Product Definition and Related Documentation Practices est chargé de maintenir et de mettre à jour la norme Y14.5.
La norme moderne de dimensionnement et de tolérancement de l’ASME peut trouver ses racines dans la norme militaire MIL-STD-8, vers 1949, mais c’est la publication Y14.5 de 1982 qui est généralement acceptée comme la première norme à intégrer pleinement le GD&T. Depuis lors, la norme ASME a été mise à jour à intervalles d’environ 10 ans, la dernière fois en 2018 :
1982 – ANSI Y14.5M
1994 – ASME Y14.5M
2009 – ASME Y14.5
2018 – ASME Y14.5
Parmi les entreprises des États-Unis, du Canada et de l’Australie qui ont adopté la norme ASME, environ la moitié utilise la version 2009, et plus d’un quart utilise encore la publication de 1994. Un pourcentage relativement faible d’entreprises utilise la version 2018. Chez GD&T basics, nous utilisons la norme 2009, et cet article est basé sur cette version.
SCOPE ET ORGANISATION DE LA NORME
Le site Web de l’ASME décrit la norme Y14.5 comme suit :
« La norme Y14.5 est considérée comme le guide faisant autorité pour le langage de conception de la cotation géométrique et du tolérancement (GD&T.) Elle établit les symboles, les règles, les définitions, les exigences, les valeurs par défaut et les pratiques recommandées pour énoncer et interpréter le GD&T et les exigences connexes à utiliser sur les dessins d’ingénierie, les modèles définis dans les fichiers de données numériques et dans les documents connexes. »
La norme vise à assurer l’uniformité des spécifications et de l’interprétation des dessins, réduisant ainsi les conjectures tout au long du processus de fabrication. Grâce à cette méthode, la norme Y14.5 vise à améliorer la qualité, à réduire les coûts et à raccourcir les livraisons partout où des pièces mécaniques sont conçues ou fabriquées. Il convient de noter que la norme se concentre sur la communication de la géométrie prévue et ne tente pas d’aborder l’inspection ou la mesure des caractéristiques géométriques. Au lieu de cela, l’utilisateur est dirigé vers une norme distincte pour les fixations et les principes de calibrage (ASME Y14.43).
L’essentiel du contenu de la norme Y14.5 est divisé en neuf sections principales avec un bref avant-propos, des annexes A à E et un index. Les trois premières sections du texte contiennent des informations sur les principes généraux du GD&T, la quatrième section portant sur les référentiels de données. Les sections cinq à neuf décrivent chacune le tolérancement de l’une des catégories fondamentales suivantes : Forme, Orientation, Emplacement, Profil et Faux-rond.
SECTION 1 – PORTÉE, DÉFINITIONS ET DIMENSIONNEMENT GÉNÉRAL
Cette section décrit la portée et l’intention de la norme, que nous avons décrites en détail ci-dessus. Elle fournit également les définitions des termes clés utilisés dans la norme. En outre, cette section décrit les règles de base pour le dimensionnement, et elle fournit un certain nombre d’exemples, illustrant le dimensionnement approprié pour de nombreux types de caractéristiques différentes.
SECTION 2 – TOLÉRANCE GÉNÉRALE ET PRINCIPES LIÉS
Les pratiques d’expression des tolérances sur les dimensions linéaires et angulaires sont établies dans cette partie de la norme, et les modificateurs et les principes clés sont introduits. La règle n° 1, ou principe de l’enveloppe, est décrite ici, ainsi que la condition matérielle maximale (MMC), la condition matérielle minimale (LMC), quelle que soit la taille de l’élément (RFS), et d’autres concepts importants.
SECTION 3 – SYMBOLOGIE
Cette section normalise les symboles permettant de spécifier les caractéristiques géométriques et les autres exigences dimensionnelles sur les dessins techniques. Le tableau ci-dessous présente les symboles pour les caractéristiques géométriques. De nombreux autres symboles sont énumérés et décrits dans cette section, y compris les symboles pour les points de référence, les modificateurs, les contre-perçages, les fraises, les cônes, et autres.
| Type de Tolérance |
Symbole | Localisation dans la Norme |
GD&T Basics Symbol Page | Forme | Droiture |
5.4.1 | www.gdandtbasics.com/straightness/ |
| Form | Platitude |
5.4.2 | www.gdandtbasics.com/flatness/ | |
| Forme | Circularité |
5.4.3 | www.gdandtbasics.com/circularité/ | |
| Forme | Cylindricité  |
5.4.4 | www.gdandtbasics.com/cylindricity/ | |
| Orientation | Angularité  |
6.3.1 | COPY00 | |
| Orientation | Perpendicularité  |
6.3.3 | COPY00 | |
| Orientation | Parallélisme  |
6.3.2 | www.gdandtbasics.com/parallelism/ | |
| Location | Position  |
7.2 | www.gdandtbasics.com/true-position/ | |
| Location | Concentricité  |
7,6,4 | www.gdandtbasics.com/concentricité/ | |
| Location | Symétrie  |
7.7.2 | www.gdandtbasics.com/symmetry/ | Profil | Profil d’une ligne  |
8.2.1.2 | www.gdandtbasics.com/profil-d’une-ligne/ |
| Profil | Profil d’une surface  |
8.2.1.1 | WW.gdandtbasics.com/profile-of-a-surface/ | |
| Coulure | Coulure circulaire  |
9.4.1 | www.gdandtbasics.com/runout/ | |
| Runout | Total Runout  |
9.4.2 | www.gdandtbasics.com/total-runout/ |
Cette section présente également le concept de cadre de contrôle des caractéristiques. Le cadre de contrôle de la caractéristique est la boîte rectangulaire qui entoure les symboles, les valeurs de tolérance, les modificateurs et les références de point de référence pour créer une tolérance géométrique.
SECTION 4 – CADRES DE RÉFÉRENCE DE DATUM
Les règles de sélection et de référencement des entités de datum sont longuement abordées dans cette section, avec de nombreux exemples. Un datum est un point, une ligne ou un plan théoriquement exact. Dans le GD&T, un ou plusieurs points de référence sont établis et d’autres caractéristiques sont spécifiées par rapport à eux. Sans référence de point de référence, une pièce peut se déplacer dans trois directions spatiales ou tourner autour de trois axes différents. Ces six mouvements sont connus sous le nom de degrés de liberté. Le fait de référencer une pièce à des points de référence peut contraindre ces degrés de liberté.
SECTIONS 5 À 9 – TYPES DE TOLÉRANCES ET CARACTÉRISTIQUES GÉOMÉTRIQUES
Chacune de ces sections couvre un des cinq types fondamentaux de tolérances. Dans chaque type de tolérance, plusieurs caractéristiques géométriques ont été définies. La figure 3-1 ci-dessus montre l’organisation de ces caractéristiques ainsi que les symboles correspondants. Pour en savoir plus sur l’une ou l’autre des caractéristiques géométriques, cliquez sur le lien intégré.
SECTION 5 FORMULE
Cette section explique comment énoncer correctement les tolérances de rectitude, de planéité, de circularité et de cylindricité. Ces tolérances sont utilisées lorsque les tolérances de taille ne permettent pas un contrôle suffisant de la géométrie de la pièce. Les tolérances de forme ne sont pas applicables aux points de référence.
SECTION 6 – ORIENTATION
L’angularité, la perpendicularité et le parallélisme sont les trois relations d’orientation. Ces tolérances sont utilisées pour contrôler la rotation d’un élément par rapport à un point de référence. Elles ne peuvent pas être utilisées pour contrôler l’emplacement.
SECTION 7 – EMPLACEMENT
La position, la concentricité et la symétrie sont les trois types de tolérances d’emplacement. Elles sont utilisées pour contrôler l’emplacement des caractéristiques les unes par rapport aux autres ou par rapport à un point de référence.
SECTION 8 – PROFIL
Un profil est défini comme le contour d’une surface. Il existe deux types de tolérance de profil – le profil d’une surface, et le profil d’une ligne. La tolérance de profil d’une ligne contrôle la forme d’une surface par rapport à une section idéale prédéfinie de cette surface. Dans ce cas, le profil idéal, ou « vrai », peut être défini comme une forme bidimensionnelle. Le profil d’une tolérance de surface est utilisé pour contrôler la forme d’une surface par rapport à une surface idéale, ou « vraie », en trois dimensions. La norme stipule ce qui suit : « Un fichier de données numériques ou une vue appropriée sur un dessin doit définir le profil réel ». En fonction de la forme du profil et des référentiels référencés, les tolérances du profil peuvent contrôler la taille, la forme, l’orientation et/ou l’emplacement.
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SECTION 9 – DÉBOUCHAGE
Le débouché est une tolérance utilisée pour contrôler la variation d’une surface lorsqu’elle est tournée autour d’un axe de référence. La surface peut être parallèle ou perpendiculaire à l’axe de référence. Le terme de battement circulaire est le terme utilisé pour indiquer que la tolérance de battement ne s’applique qu’à une seule surface, tandis que le terme de battement total indique que la tolérance s’applique à toutes les surfaces ayant une symétrie de rotation autour de l’axe de référence.
APPENDICES
Les annexes A à E contiennent des informations supplémentaires. Par exemple, les annexes A et D fournissent un journal des modifications apportées à la version précédente de la norme et un résumé des anciennes procédures qui ne font plus partie de la norme. L’annexe B présente des formules et des définitions décrivant l’ajustement des pièces correspondantes, tandis que l’annexe C détaille la façon de dessiner les symboles GD&T et les renvoie à leurs équivalents ISO. Enfin, l’annexe E contient des organigrammes pour aider l’utilisateur à développer des contraintes géométriques qui décrivent au mieux l’intention de conception.
Les points importants à retenir
La cotation et le tolérancement géométriques sont utilisés pour communiquer des informations détaillées sur les dessins techniques. La normalisation du GD&T et la connaissance de ces normes sont cruciales pour s’assurer que l’intention de conception est communiquée correctement. L’ASME Y14.5 est une norme GD&T établie et largement utilisée qui contient toutes les informations nécessaires à un système GD&T complet.
- La norme ASME Y14.5 établit des symboles, des définitions et des règles pour la cotation géométrique et le tolérancement.
- L’objectif de la norme est d’assurer une communication claire des informations détaillées tout au long du processus de conception et de fabrication des pièces mécaniques.
- Quatre versions de la norme ont été publiées, et la version 2009 est la plus largement utilisée.
- La norme est organisée en neuf parties, avec des détails sur les caractéristiques géométriques dans les parties cinq à neuf.
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