Runout circulaire expliqué | Symbole GD&T

zone de tolérance de faux rond

Les normes ASME Y14.5 2009 GD&T énumèrent 14 types de tolérances géométriques. Ces 14 tolérances sont regroupées en cinq groupes différents en fonction du type de contrôle qu’elles offrent. Parmi ces cinq groupes se trouve le contrôle du faux-rond.

C’est un type de contrôle combiné (l’autre étant le contrôle de profil). Commandes combinées affectent plus d’une fonction d’une pièce tels que l’orientation, l’emplacement, la taille et / ou la forme.

Il existe deux types de contrôles de faux-rond:

  • Faux-rond ou faux-rond
  • Faux-rond total

Dans cet article, nous allons en apprendre davantage sur le voile circulaire.

Qu’est-ce que le runout circulaire?

Le faux rond, communément appelé simplement «faux rond», est une mesure 2D d’un profil circulaire par rapport à un axe de référence. Il vérifie dans quelle mesure une section transversale circulaire se conforme à un cercle parfait tout comme la circularité.

zone de tolérance de faux rond
La zone de tolérance se situe entre les anneaux extérieur et intérieur sur un plan 2D. Le cercle du milieu représente le diamètre réel de l’arbre.

La question se pose alors: pourquoi avons-nous besoin d’une autre légende pour vérifier le profil circulaire alors que nous avons déjà la légende de circularité?

La légende de circularité vérifie la circularité d’une fonction, mais ce n’est pas le cas en référence à un axe de référence.

Ainsi, une surface parfaitement ronde rencontrerait la légende de circularité même si elle est décentrée. Cela pourrait toutefois faire vaciller la pièce lorsqu’elle tourne pendant le service.

Les produits circulaires qui nécessitent des tolérances étroites ou qui tournent à des vitesses élevées doivent tourner autour de l’axe central en plus d’être aussi circulaires que possible pour éviter les erreurs de fonctionnement. Même une petite oscillation peut affecter considérablement la fonctionnalité et réduire la durée de vie.

Le voile circulaire nous aide à contrôler et à mesurer cette oscillation pour nous assurer qu’elle est dans les limites autorisées.

L’axe de référence agit comme un point d’ancrage pour la zone de tolérance dans le faux rond. La légende crée une zone de tolérance circulaire 2D autour de l’axe de référence spécifié. La surface idéale de la fonction réside dans cette zone de tolérance. Afin de répondre à cette légende, tous les points de la surface réelle doivent se trouver dans cette zone.

Runout parvient à spécifier tout le nécessaire pour éviter l’effet d’oscillation sans mettre beaucoup de tolérances différentes et trop serrées sur la partie.

Cadre de contrôle des caractéristiques du faux-rond circulaire

cadre de contrôle de la fonction de faux-rond circulaire

Le cadre de contrôle d’entités suit les mêmes règles que pour les autres symboles GD&T. Le cadre de sortie circulaire se compose de trois sections.

Symbole de faux-rond circulaire

voile circulaire
Symbole de voile circulaire

Le symbole du voile est une flèche diagonale pointant vers le nord-est (). Il s’agit d’une référence à la façon dont nous mesurons le faux-rond d’une entité. Nous utilisons un cadran ou une jauge de hauteur pour mesurer le faux-rond afin que le symbole représente réellement le pointeur dans un comparateur à cadran.

Le symbole de faux rond est placé dans le premier compartiment du cadre de contrôle de fonction.

Limite de tolérance

limite de tolérance

La limite de tolérance constitue le compartiment de tolérance de fonction (2ème bloc) du cadre de contrôle de fonction. Notez que la légende de faux rond n’a pas besoin du symbole de diamètre dans le bloc de tolérance de fonction.

La variation totale du comparateur à cadran doit être inférieure à la limite indiquée.

Axe de référence

axe de référence

Comme c’est souvent le cas avec GD&T, c’est la partie la plus importante du FCF de runout. Habituellement, nous choisissons l’axe central comme référence primaire et le mentionnons dans le troisième bloc. Mais il y a des cas où nous pouvons choisir un axe différent comme référence.

Parfois, la référence principale est la surface de la fonction circulaire. D’autres fois, il peut s’agir du plan perpendiculaire à l’axe central.

Dans de rares cas, deux références peuvent être combinées et utilisées comme référence principale au lieu que l’une soit primaire et l’autre soit la référence secondaire.

Comment mesurer le voile circulaire?







Le faux-rond est mesuré à l’aide d’une simple hauteur ou d’un comparateur à cadran. Nous fixons la pièce au moyen d’un bloc en V ou d’une broche le long de son axe de référence. La broche d’un comparateur à cadran est ensuite réglée sur la fonction circulaire et le cadran est mis à zéro.

Nous faisons maintenant tourner la pièce usinée CNC le long de la broche et enregistrons les mesures. La variation totale de la jauge de hauteur ne doit pas dépasser la limite de tolérance dans le cadre de contrôle d’entités.

Nous pouvons mesurer le faux-rond pour les surfaces parallèles, inclinées ou perpendiculaires à l’axe. Dans tous les cas, nous maintenons la jauge de hauteur perpendiculaire à la surface. Pour chaque cas, une zone de tolérance bidimensionnelle est créée en direction de la goupille de jauge de hauteur. Ensuite, autant de sections transversales que nécessaire sont testées.

Pour les surfaces perpendiculaires à l’axe de référence, nous testons la planéité plutôt que la circularité lorsque nous utilisons cette légende.

Lorsque vous l’utilisez pour des surfaces inclinées, nous devons nous rappeler de mentionner l’angle de base, afin que nous puissions régler la jauge de hauteur exactement perpendiculairement à la surface.

Cas d’utilisation

Comme mentionné précédemment, nous utilisons un faux-rond pour les pièces en rotation afin d’éviter toute oscillation dans l’assemblage final. Des exemples de telles pièces comprennent des forets, des essieux, des engrenages, des arbres, etc. Pour déterminer si le faux-rond sera efficace sur une pièce, le critère que nous définissons est le suivant.

Il existe trois types de pièces que le faux-rond peut contrôler efficacement. Si les pièces ont l’une des trois caractéristiques suivantes, nous utilisons un contrôle total du faux-rond ou nous optons pour quelque chose de plus approprié.

Pièces avec un rapport longueur / diamètre élevé

pièce métallique avec un rapport longueur / diamètre élevé

Les pièces avec un tel profil (un tube métallique par exemple) peuvent être fixées facilement et tournées pour vérifier le profil.

Une longueur suffisante est essentielle pour garantir que les degrés de liberté (DoF) sont limités selon les besoins pour une inspection précise. C’est la pièce idéale pour laquelle le faux-rond est le plus efficace.

Pièces de petit diamètre et d’un plan perpendiculaire

arbre avec bride

Dans le cas où la pièce a une longueur courte et un petit diamètre mais est accompagnée d’un plan perpendiculaire (une bride par exemple), un faux rond peut nous aider à vérifier la précision de la pièce.

Dans un tel cas, nous ne pouvons pas utiliser l’axe central comme référence principale car il ne pourra pas contraindre efficacement les degrés de liberté requis pour l’inspection.

Nous définissons donc le plan perpendiculaire comme référence primaire et l’axe central comme référence secondaire. Ces pièces sont maintenues avec un mandrin extensible pour faire tourner la pièce.

Pièces avec plusieurs petits diamètres éloignés les uns des autres

réducteur de tuyau concentrique

Un exemple d’une telle pièce est un réducteur de tuyau concentrique. Dans une telle pièce, il existe plusieurs diamètres courts aux extrémités de la pièce. Les deux axes de référence sont combinés et utilisés comme référence principale au lieu que l’un soit utilisé comme référence primaire et l’autre comme référence secondaire.

Par exemple, si A et B sont les axes courts aux extrémités de la pièce, ils peuvent être utilisés simultanément pour inspecter d’autres caractéristiques de la pièce centrale en combinant A et B dans le bloc de référence comme | AB |.

Pourquoi utiliser Circular Runout?

Comme mentionné précédemment, le faux rond est une commande combinée, déterminant une combinaison de fonctions pour une pièce. En utilisant un voile circulaire, nous pouvons contrôler l’emplacement, l’orientation et la forme en deux dimensions.

Une exception se produit lorsque la tolérance de taille est plus stricte que la tolérance de faux-rond. Dans ce cas, la tolérance de taille contrôle la forme de la fonction. En utilisant uniquement cette légende, nous pouvons contrôler les caractéristiques physiques suivantes.

Circularité

La légende contrôle la circularité de la section inspectée. Nous pouvons inspecter la circularité de l’ensemble du produit en sélectionnant plusieurs sections transversales car le faux-rond est une légende 2D et ne peut se concentrer que sur une seule section à la fois.

Coaxialité

Étant donné que la pièce maintenue par le mandrin et la fonction inspectée tournent le long du même axe, le faux rond contrôle également la coaxialité des deux fonctions. Cela garantit indirectement que toutes les fonctions inspectées sont coaxiales les unes avec les autres.

Concentricité

Le runout peut également mesurer la concentricité d’un produit. ASME Y14.5 définit une pièce comme concentrique lorsque les points médians d’au moins trois paires de points diamétralement opposés se trouvent sur l’axe central pour une section transversale considérée.

La concentricité d’une section transversale est le plus petit cercle autour de l’axe central à l’intérieur duquel se trouvent toutes les médianes de tous les points diamétralement opposés d’une section transversale.

Dans le cas de la fonction de faux-rond, tous les points de surface se trouvent dans une zone de tolérance circulaire étroite. Il en résulte que la médiane de toute paire de points diamétralement opposés de la section transversale considérée se situe également dans une zone étroite autour de l’axe central.

En fait, le faux-rond ne se contente pas de comparer des points diamétralement opposés. Il compare les variations extrêmes d’une surface et les maintient sous la limite de tolérance. Donc, d’une certaine manière, le faux-rond est une meilleure mesure de la concentricité, et les machinistes l’utiliseront souvent comme un contrôle de cohérence pour la concentricité.

Rectitude de la ligne médiane dérivée (DML)

Si nous étendons le contrôle de concentricité ci-dessus sur la longueur du produit, nous obtenons une ligne formée par les médianes de toutes les sections transversales. En effet, toutes les sections transversales sont centrées le long du même axe central.

Ainsi, lorsqu’elle est étendue sur toute la longueur, cette légende contrôle également la rectitude de la ligne médiane dérivée.

Platitude

Runout contrôle également la planéité des entités perpendiculaires à notre référence principale. En effet, nous mesurons le plan en maintenant la goupille de jauge perpendiculaire à la surface de l’anneau annulaire parallèlement à l’axe de référence.

Ainsi, tout écart sur le comparateur à cadran indiquera des irrégularités de surface. Moins de déviations sur le comparateur à cadran représentent une surface plus plate.

Toutes les caractéristiques mentionnées ci-dessus sont des caractéristiques importantes d’un produit pour assurer un assemblage et un fonctionnement corrects. Il est possible d’utiliser différentes légendes pour vérifier chacune des fonctionnalités. Mais cela n’a pas de sens d’utiliser ces nombreuses légendes sur nos dessins. Chaque légende distincte mettrait également en jeu sa propre méthode d’inspection.

Nous évitons cela en utilisant un runout circulaire et sa méthode d’inspection pour s’assurer que toutes les fonctionnalités ci-dessus sont maintenues dans les limites autorisées avec une seule légende.

Runout circulaire vs Runout total

En termes simples, le faux-rond total est l’équivalent 3D du faux-rond circulaire. Alors que le faux rond forme une zone de tolérance circulaire autour de la surface (2D), le faux rond total forme une zone cylindrique.

En plus de placer des limites de tolérance sur une section transversale, le faux-rond total le place le long de toute la surface cylindrique pour contrôler toutes les sections transversales de la fonction considérée en même temps. Ainsi, il tient compte des variations axiales ainsi que des variations transversales.

Le faux-rond total nous aide à contrôler plus de caractéristiques que le faux-rond circulaire. Il est capable de contrôler les caractéristiques de surface telles que:

  • Circularité
  • Coaxialité
  • Concentricité
  • Rectitude
  • Cylindricité
  • Taper
  • Parallélisme
  • Angularité
  • Perpendicularité
  • Profil







Le processus d’inspection pour le faux-rond total est également un peu plus compliqué. Semblable au faux rond, nous utilisons une jauge de hauteur pour inspecter le faux rond total.

Dans le faux rond, nous faisons pivoter la pièce le long de la référence spécifiée et enregistrons les modifications sur la jauge de hauteur.

En plus de faire tourner la pièce, nous déplaçons la jauge de hauteur le long de l’axe de référence pour mesurer les écarts axiaux dans le faux-rond total. Si les lectures de la jauge ne varient pas plus que la tolérance totale de faux-rond, la pièce est conforme aux spécifications.

Dans de nombreux cas, une MMT inspecte le faux-rond total d’une pièce pour en vérifier la précision.

Le faux-rond total n’est pas utilisé aussi couramment que le faux-rond car il impose beaucoup plus de restrictions sur les caractéristiques de la surface. Mais il trouve toujours une utilisation en particulier pour les produits exigeant une grande précision et / ou tournant à haut régime. Les exemples incluent les arbres de pompe et les transmissions automobiles.

Points importants à retenir

  • Le faux rond nécessite une référence, contrairement à la circularité. N’oubliez donc pas de mentionner la donnée sur votre légende.
  • Le faux rond est toujours compris comme une rotation de 360 ​​° autour de l’axe de référence et, par conséquent, est utilisé sans symbole de diamètre dans le cadre de contrôle des fonctions.
  • Le runout est un contrôle de surface et non une fonction de contrôle de taille. En tant que tel, il est toujours appelé RFS (quelle que soit la taille de la fonction). Les modificateurs de conditions matérielles ou les tolérances bonus ne sont pas utilisés avec le faux rond.

Conclusion

Le runout est un symbole largement utilisé pour garantir que nos produits s’accouplent bien et fonctionnent selon les besoins. Il contrôle de nombreuses caractéristiques de surface tout en étant facile à inspecter. En fait, il est plus facile à inspecter que certaines autres légendes qui ne sont même pas aussi polyvalentes, par exemple la concentricité.

Ce message serait incomplet sans que nous utilisions la célèbre citation sur le runout, « En cas de doute, utilisez le runout. »