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Rappels cotation GPS - Jean-Marc KARRER - IUT/GMP

élément dérivé nominal c 'est le centre, l 'axe, le plan médian d 'un élément Les pièces mécaniques sont représentées sur les dessins par des formes

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??TECHNOLOGIE SEPTEMBRE?OCTOBRE 2007a cotation fonctionnelle des produits industriels devient une préoccupation grandissante dans les

démarches de conception intégrée. Afin de répondre à des problématiques de prescription, de conception et de vérification, les différents acteurs industriels contribuant à l"élaboration des produits doivent utiliser un système de communication rigoureux et général. La démarche normative liée à la spécification géométrique des produits (GPS) s"efforce de donner des outils per- mettant de répondre à ces problématiques. La normalisation constitue alors un outil de commu- nication avec les différents acteurs (les utilisateurs, les concepteurs produit, les concepteurs méthode, les fabricants, les pouvoirs publics et tous les autres par- tenaires). Les différentes normes sont élaborées, par consensus, par l"ensemble des acteurs du marché, au travers de groupes de travaux dans les bureaux de la normalisation. Il est important de rappeler que les normes ne sont pas des textes législatifs ou réglementaires, mais bien

des textes de références officiels auxquels chacun peut se référer de façon volontaire. Cette adhésion volon-taire explique que certaines entreprises n"y adhèrent

pas de façon systématique. Mais "la normalisation est une activité essentiellement technique à vocation éco- nomique»[1] [2] Une étude effectuée dans les années 1990 dans le secteur de l"automobile française révélait que 80 % des difficultés rencontrées lors des mesures dimen- sionnelles sont dues principalement à une méconnais- sance des normes de la part des concepteurs produit ou méthode ou des métrologues [2]. Les 20 % restants L"évolution du langage normalisé à partir du concept GPS (spécification géométrique du produit) fait apparaître des normes conceptuelles nécessaires à l"homogénéisation des normes applicatives. Parmi ces normes conceptuelles, l"ISO - de juin, qui permet de comprendre l"évolution des normes applicatives, l"ISO  de janvier et son amendement, ainsi que l"ISO , qui doit être publiée très prochainement. L"objet de cet article est non pas de décrire de façon exhaustive le contenu des normes présentées, mais d"en donner les axes directeurs. Pour plus d"informations, il est nécessaire de consulter les normes elles-mêmes.sont dus aux lacunes des normes ou à leurs diver- gences de l"une à l"autre. En 1996, un comité technique est créé, le TC 213 (TC: comité technique); il est chargé des "spécifica- tions dimensionnelle et géométrique des produits». Ce comité travaille à partir d"un outil de programma- tion et d"analyse mis au point sous forme de matrice: la matrice GPS. Celle-ci a pour but de visualiser les normes existantes, pour chaque caractéristique dimen- sionnelle, macrogéométrique ou microgéométrique, allant du langage graphique à l"exigence de l"appareillage de mesure, en passant par des définitions univoques et des procédures de mesure.

Le concept GPS, une norme ISO?

Le concept, mis en place sous forme de matrice, permet d"identifier les normes manquantes et les doublons. Il donne lieu à une première norme ISO/GPS: "Schéma directeur» [3]

Cette norme a pu déstabiliser, dans un premier temps, les différents utilisateurs des normes ISO, comme en

témoigne l"expression suivante, fréquemment enten- due lors des formations ou des consultations: "Je sais coter ISO mais pas GPS» [4]. Ne nous trompons pas de cible; cette norme, expres- sion du concept GPS, n"est pas une norme applicative par définition. Elle s"inscrit dans un processus qui permet de définir des concepts généraux (normalisés) utiles à des normes applicatives . Ces dernières sont des normes que nous utilisons pour la plupart depuis les années 1980. Ces concepts généraux vont permettre d"homogéné- iser les termes et les définitions. La norme "Concepts généraux - partie 1: Modèle pour la spécification et la

vérification géométriques»[5] est présentée ci-après.À qui s"adresse les normes conceptuelles?

En premier lieu, aux normalisateurs, afin qu"ils

puissent faire "l"état de l"art» des normes associées à la prescription, la conception et la vérification des produits. Puis à tous ceux qui souhaitent comprendre

COTATION ISO

Les nouvelles normes,

une évolution nécessaire

FRÉDÉRIC CHARPENTIER

[1] mots-clés conception et dé?nition, cotation, lycée technologique, postbac [1]Professeur agrégé de génie mécanique, formateur vacataire à l"ESCPI/Cnam dans la formation Ingénieurs 2000, expert français de l"ISO à l"UNM au TC 213 (GPS). Courriel: Frederic.Charpentier @cfc-technic.com [2]Les chiffres entre crochets sur fond gris renvoient à la biblio- graphie en fin d"article. SEPTEMBRE?OCTOBRE 2007TECHNOLOGIE ??

Les normes conceptuelles et applicatives

le processus qui conduit de la prescription au contrôle. Parmi eux, nous trouvons les concepteurs produit et méthode, mais aussi tous les acteurs des formations aux normes ISO/GPS. Lors de la spécification de son produit, le concepteur peut se limiter aux seules normes applicatives.

Les concepts généraux:

la norme ISO 17450-1 (juin 2005) Pour les formateurs, les normalisateurs et les cher- cheurs, cette norme est fondamentale. Elle est née du besoin d"identifier explicitement les éléments géo- métriques, les caractéristiques et les conditions des Matrice réduite des chaînes de normes GPS générales

Maillon n

o

123456

Caractéristiques

géométriques de l"élémentIndication dans la documentation du produit

CodificationDéfinition

des tolérances

Définition théoriques

des valeursDéfinition des caractéristiques ou paramètres de l"élément extraitÉvaluation des écarts de la pièce

Comparaison avec les

limites de la toléranceExigences pour l"équipement de mesureExigences d"étalonnage

Étalon d"étalonnage

Le synoptique de la matrice GPS

Concept GPS

Concepts généraux

Applications

??TECHNOLOGIE SEPTEMBRE?OCTOBRE 2007 composants à produire. Elle est destinée à être utili- sée comme un outil de base pour réviser et compléter les normes existantes, les normes applicatives. Elle offre un langage déclaratif pour la spécification et la vérification des produits disposant d"outils basés sur les caractéristiques des éléments, sur les contraintes entre ces éléments et sur les opérations des éléments utilisés. Elle permet de déclarer une spécification comme une condition sur une caractéristique défi- nie sur des éléments géométriques obtenus par des opérations. Cette norme fait appel à des normes complémentaires comme l"ISO 14660 d"octobre 1999 [6] et l"ISO 22432 (à paraître) [7], qui restent des normes conceptuelles.

Le contenu de la norme

Les modèles

Le concepteur définit un "composant» (pièce) de géo- métrie parfaite avec des formes et des dimensions adaptées aux fonctions techniques élémentaires [8], le modèle nominal (ou les éléments idéaux) . À partir de cette géométrie nominale (ou idéale), le concepteur produit imagine un modèle de la surface réelle (élément non idéal, le skin modèle), représentant les variations possibles de la surface réelle du composant

Le modèle nominal

L""image» des surfaces

réelles (skin modèle) Le skinmodèle est constitué de surfaces réelles (interfaces entre la matière et son environnement) dont les différentes parties jouent des rôles fonction- nels distincts dans le mécanisme aux échelles micro- géométrique et/ou macrogéométrique.

Remarque:

La représentation même de la surface réelle du composant (skin modèle) est une ?ltration par l"outil de description, la photographie. Sa représentation peut conduire à faire émerger de faux concepts. A?n de donner une "image» des surfaces réelles du composant, l"illustration est une photographie La classe d"invariance et le degré d"invariance La géométrie nominale est constituée d"éléments idéaux (ou éléments géométriques) de nature ponc- tuelle, linéique ou surfacique appartenant à l"une des sept classes d"invariance [9] Il est alors possible de dé“nir des caractéristiques intrinsèques pour les éléments idéaux (angle au sommet d"une surface conique, diamètre d"une surface sphé- riqueƒ) et des éléments de situation (point, droite, plan et hélice) comme l"axe d"une surface cylindrique. Les caractéristiques de situation (situation relative des éléments idéaux) se dé“nissent entre les éléments idéaux. Ces caractéristiques se classent en caractéris- tiques de position (distance) ou d"orientation (angle). Le degré d"invariance d"un élément idéal est le nombre de déplacements pour lequel l"élément reste identique (invariant) dans l"espace. La classification en degrés d"invariance s"appuie sur la théorie des SATT introduit par A. Clement dans les années 1990 [10]. Exemple : Pour une surface cylindrique, la translationquotesdbs_dbs7.pdfusesText_5