Cours 10
Paramètres
Avant d’ouvrir SolidWorks, enregistrez le fichier «parametres.sldreg» sur le bureau et doublecliquez dessus pour configurer correctement les paramètres du logiciel.
Exemple de dessins de fabrication
Le document PDF suivant fournit l’exemple de dessins de fabrication illustrant les principaux éléments à inclure. L'image de substitution a été produite par Copilot 2025
Formules pour le tolérancement de position
L’ancienne norme canadienne (CAN/CSA-B78.2-M91) fournissait trois formules pour calculer plus facilement le tolérancement de position. Nous allons, ici, examiner les deux premières formules.
Première formule
La première formule s’applique dans le cas où deux éléments sont assemblés par des ensembles amovibles comme des boulons (vis et écrous).
Dans ce cas, la formule est T = H - F et la signification des symboles est :
- F : Le diamètre de l’élément de fixation à l’état maximum (le diamètre de la vis) ;
- H : Le diamètre des trous à l’état maximum de matière ;
- T : Le diamètre de la tolérance géométrique de position.
Après avoir vérifié la validité de la formule à l’aide du logiciel SolidWorks, nous examinons un cas concret.
Cas concret
Imaginons un jeu de construction en plastique, dont les éléments sont assemblés par des boulons (vis et écrous). Il faut en premier lieu considérer la plus grande des parties afin de déterminer les tolérances de position. Imaginons 6 pouces pour une matière plastique injectée amorphe (styrène par exemple). La précision exigée pouvant correspondre à la qualité 12, on obtient une tolérance fondamentale de 0,016 pouce. Nous indiquerons donc 
. Si nous déterminons que le diamètre maximal (état maximum de matière) de la vis est de 3/8 de pouce, il ne nous manque qu’à trouver le diamètre du trou. Puisque T = H - F ou = H - 3/8", alors H = T + F ou H = + 3/8". À l’état maximum de matière, les trous doivent, selon la formule, mesurer 0,383 de diamètre pour une qualité 12. On inscrira donc sur le dessin la cote 0,386 ± 0,003. Sous cette cote, la position sera indiquée de la façon suivante : 
.
Concernant ce résultat, il importe de noter que la formule est prévue pour des ajustements sans jeu minimum. Le designer doit donc ajouter un jeu (sur le diamètre du trou) s’il le juge nécessaire, ce qui serait probablement le cas pour un jeu de construction sans faire de jeu de mots.
Pour faciliter la visualisation, la tolérance a été multipliée par 10.
Quand doit-on diviser la tolérance par deux?
Prenons un exemple :
Pour une dimension d’un pouce avec une qualité 12 selon la norme ISO286 la tolérance est de 0,008". Nous savons tous que cela équivaut à une dimension limite de (par exemple) 1,004 sur 0,996 ou à une tolérance symétrique de 1,000 ± 0,004. Dans le premier cas, l’écart entre les deux dimensions est de 0,008" alors que dans le deuxième cas la différence entre le maximum et le minimum est aussi de 0,008". C’est pourquoi il faut diviser par deux pour une cote symétrique.
Mais pourquoi faut-il diviser par deux une tolérance géométrique ?
Dans ce cas-ci, il faut comprendre que la position (ou éventuellement le contour) est par rapport à deux points (ou surfaces). En donnant la tolérance géométrique de 0,004" dans le cadre de tolérance celle-ci s’appliquera à deux endroits. Donc elle équivaut bien à la tolérance obtenue du tableau de 0,008"
Deuxième formule
La deuxième formule, T = (H - F) / 2 s’applique dans le cas où une des pièces à assembler incorpore déjà l’organe de liaison comme une vis ou un goujon. Nous avons déjà étudié ce cas (sans utiliser de formule) au cours no 3. Il est facile de vérifier la validité de la formule avec SolidWorks.
Quelle est la formule à utiliser pour la réalisation d’un assemblage avec trou et bossage?
En utilisant la seconde formule, on peut prévoir le diamètre du trou à utiliser. Cependant, contrairement aux métaux, les plastiques acceptent certaines déformations lors de l’assemblage. Comme nous l’avons vue au cours no 4, l’imprécision est souvent acceptable pourvu que le centre de la vis demeure à l’intérieur du trou du bossage.
Par conséquent, la démarche suivante pourrait être utilisée :
Appliquer les tolérances selon les dimensions, le procédé et le type de matière plastique utilisé (qualité 12 ou 13 pour l’injection) ;
Vérifier que T - H / 2 ≤ 0.
Dans le cas où le résultat est supérieur à zéro, il faut recommuniquer avec le fabricant dans le but de resserrer, si possible, les tolérances.
Tolérancement traditionnel et tolérance géométrique de forme
Pour une géométrie aussi simple qu’un cercle, le tolérancement direct (± sur des cotes) est généralement suffisant (ce n’est pas le cas pour des produits demandant une grande précision). Les différences entre le résultat d’un tolérancement direct et d’un tolérancement géométrique ne causeront pas de problèmes dans notre domaine (les pièces moulées ou l’usinage de précision moyenne). À la figure ci-dessous on peut voir que cela ne fait pas de différence au niveau d’une section bidimensionnelle (c’est cependant différent du point de vue tridimensionnel).
Pour des formes plus complexes que de simples cercles, le tolérancement géométrique devient essentiel. La figure ci-dessous compare les deux façons d’indiquer les tolérances. On constate qu’avec le tolérancement direct on peut difficilement prédire que la pièce restera fonctionnelle quand on observe les différences entre les limites dimensionnelles opposées. Ce n’est pas le cas avec un tolérancement géométrique avec profil de surface.
Tolérance de forme d’un profil de surface
Le calcul de la tolérance de forme d’un profil de surface (nommé contour de surface dans le livre de dessin technique) est similaire à celui que nous avons précédemment utilisé pour trouver les tolérances d’ajustement pour éléments circulaires tel qu’abordé au cours 1 de « Modélisation et dessin technique 2 ».
Soyez attentif aux explications de votre enseignant à ce sujet.
Voici un exemple inspiré de deux auteurs reconnues (Alex Krulikowski et Onat Ekinci) montrant comment intégrer à la fois des tolérances de positions à une tolérance de surface sur une même pièce. Dans l’exemple ci-dessous, la cotation superposée (comme Krulikowski) a été privilégiée à la cotation en parallèle (comme Ekinci). De plus, le concept de limite maximale de matériau (utilisé par Krulikowski) n’a pas été retenu pour convenir à votre niveau d’apprentissage. Pour éviter les malentendus, un chanfrein a été ajouté pour se conformer aux normes de notre département. Il est nécessaire d’ajouter les lignes de centre aux pièces dites symétrique ce qu’ont omis les auteurs cités.
Pour l’interprétation des symboles, consultez aussi le site GD&T BASIC.
Pour les cours 10, 11, 12 et 13, nous utiliserons uniquement des surfaces canoniques, à savoir des surfaces sphériques, réglées et toriques. Pour chacun de ces cours, les surfaces devront être complètement décrites sur le dessin technique, même si un modèle 3D est invoqué. «Complètement décrite» signifie que les informations sur le dessin technique doivent être suffisantes pour modéliser ou fabriquer la pièce sans se référer au modèle 3D.
Surface sphérique : Une surface définie par tous les points équidistants d’un point central (comme une sphère).
Surface réglée : Une surface générée par une droite qui se déplace le long de deux courbes directrices.
Surface torique : Une surface en forme de tore, comme un beignet, définie par la rotation d’un cercle autour d’un axe coplanaire.
Exercice sommatif
- Réalisez la modélisation du hublot en fonction du dessin du boitier sphérique percé et d’un jeu minimum de 0,00 mm;
- Réalisez le dessin de définition de la pièce modélisée;
- Réalisez une cotation tolérancée décrivant complètement la pièce;
- Remettez le travail en format PDF (avec le modèle 3D en pièce jointe) dans Léa avant le début du prochain cours. (Veuillez noter que seule la dernière remise sera examinée et notée.)
Dessin du boitier sphérique percé
Consultez les trois vidéos suivants pour vous aider à réaliser l’exercice. Veuillez noter que certaines informations présentées dans ces vidéos peuvent avoir évolué depuis sa création. Cette vidéo est conçue pour compléter le cours théorique donné par l’enseignant. Pour une compréhension complète et à jour, veuillez suivre les cours et consulter les documents fournis par votre enseignant.
Attention! il y a deux erreurs de calcul dans le vidéo ci-dessus. À vous de les trouver.
Correction du travail du cours précédent
L’enseignant rencontre par groupe de quatre individus les étudiant·e·s afin de corriger le travail du cours précédent.
