FAQ

Analyse fonctionnelle technique - Cotation fonctionnelle ISO

  1. En quoi consiste l'analyse fonctionnelle technique ? Comment en déduire la cotation fonctionnelle ISO ?

    L'analyse fonctionnelle technique consiste à définir ce que l'on appelle un TAFT, un tableau d'analyse fonctionnelle technique dans lequel on retrouve toutes les fonctions techniques élémentaires du système appelées FTE. A chacune des FTE sont associées une ou plusieurs caractéristiques à mettre sur le dessin de définition du produit, on parle alors de cotation fonctionnelle car chacune des caractéristiques mise sur le plan répond à une fonction clairement identifiée dans le TAFT. Si cette cotation respecte les normes de tolérancement ISO en vigueur, on parle alors de cotation fonctionnelle ISO.

  2. Comment définit-on les fonctions techniques élémentaires d'un système ?

    Les fonctions techniques élémentaires que l'on appelle FTE sont définies à partir des liaisons et des flux d'énergie entre les composants du système. Par exemple, un non-contact souhaité entre deux pièces se traduit par une FTE "laisse passer". La circulation d'un flux d'énergie entre deux composants se traduit par une FTE "transmet". Cette analyse est réalisée à partir d'un bloc diagramme dans lequel on représente tous les contacts, les non-contacts souhaités et les flux d'énergie entre les composants et les éléments du milieu d'utilisation appelés EMU.

  3. Faut-il mettre systématiquement le modificateur maxi matière pour une condition de montabilité ?

    L'exigence du maximum de matière s'applique dès lors que l'on souhaite garantir l'assemblage de deux pièces. Elle ne peut être appliquée qu'à une spécification dimensionnelle caractérisant la largeur d'une rainure ou d'un tenon ou le diamètre d'un cylindre. Le modificateur maxi matière doit être mis dans ce cas pour respecter la condition de montabilité seule. S'il y a d'autres conditions à respecter sur l'entité dimensionnelle, il faut rajouter d'autres tolérances géométriques.

  4. Quand faut-il mettre le modificateur mini matière ?

    L'exigence du mini matière ne peut être appliquée qu'à deux parallèles en vis-à-vis ou à un cylindre. On peut utiliser le modificateur mini matière pour garantir une épaisseur de paroi minimale afin d'éviter la fuite d'un fluide ou une rupture de la matière, limiter le débit maxi d'un fluide dans un palier, garantir la précision d'un assemblage en limitant le déplacement relatif des pièces. Son utilisation est recommandée lorsque la FTE s'applique à la pièce quand elle est dans un état au minimum matière. C'est la chaîne de cotes qui permet de vérifier dans quel état doit se trouver la pièce pour satisfaire la condition fonctionnelle.

  5. Les chaînes de cotes permettent de définir les tolérances dimensionnelles et les tolérances de localisation des surfaces. Existe-t-il une méthode pour savoir s'il faut mettre des tolérances de parallélisme, de perpendicularité et d'inclinaison sur certaines surfaces mise à part l'intuition ?

    Dans un système de référence A/B/C, la référence secondaire B est en orientation théorique exacte par rapport à la référence primaire A. Il faudra donc rajouter sur le plan une tolérance d'orientation de l'élément de référence B par rapport à la référence spécifiée A. De la même, la référence tertiaire C est en orientation théorique exacte par rapport à la référence secondaire B. Il faudra donc rajouter sur le plan une tolérance d'orientation de l'élément de référence C par rapport à la référence spécifiée B. Voilà, une méthode très simple pour définir les tolérances d'orientation sur le plan.

  6. Quelle méthode de répartition des tolérances doit-on appliquer pour réaliser les chaînes de cotes ? Peut-on utiliser la méthode quadratique lorsque la chaîne de cotes comportent au moins 4 maillons ?

    Par défaut, il faut appliquer la méthode arithmétique car elle permet de garantir à 100% que la condition soit respectée si les tolérances de tous les maillons de la chaîne de cotes le sont. Cette méthode reste néanmoins pessimiste et elle conduit si le nombre de maillons de la chaîne de cotes est important à des tolérances réduites pouvant être difficiles voir impossibles à respecter en production. Certaines entreprises autorisent l'utilisation de la méthode quadratique lorsque le nombre de maillons est égal ou supérieur à 4 mais l'adéquation du modèle à la réalité dépend de la loi de comportement de chacun des maillons et de la valeur des dispersions. Le logiciel Prodige développé par Alphatom permet de savoir quelle méthode à appliquer entre la méthode arithmétique, probabiliste, quadratique, statistique ou numérique. Il permet également d'utiliser les mesures effectuées sur les pièces pour voir si le modèle choisi initialement reflète la réalité de la production.

  7. Est-ce que je peux coter l'axe d'un tube coudé en mettant le symbole profil de surface avec un Ø0,7 ?

    Le symbole profil de surface s'applique aux surfaces et non aux lignes. Il faut donc utiliser le symbole profil d'une ligne en mettant une ligne de cote dans le prolongement de la flèche qui pointe sur la surface du tube. En mettant le symbole Ø avec une tolérance de 0,7, on définit une zone de tolérance tubulaire de section circulaire de 0,7 centrée sur l'axe théorique dont le parcours doit être précisé par des dimensions théoriques exactes ou la définition des coordonnées des points caractéristiques de l'axe dans un tableau. Ces points peuvent être également défini par le modèle numérique de la pièce. Les points de l'axe réel doivent se situer dans cette zone pour que la caractéristique soit conforme.

  8. Quelle est la différence entre une fonction de service et une contrainte dans le graphe d'interactions ?

    Une fonction de service est une action attendue du produit pour répondre à un besoin. Une contrainte est une fonction d'adaptation que doit respecter le système pour répondre à une exigence particulière liée à l'environnement ou aux pièces adjacentes. Sur le graphe d'interactions, une fonction de service relie deux EMU en traversant le système. La contrainte lie le système à seulement un EMU.

  9. Est-ce qu'un sous-ensemble cinématique peut être considéré comme un composant ? si oui, est-ce que d'un point de vue fonctionnel, je suis quand même obligé de coter les pièces qui le constituent séparément ?

    Un sous-ensemble cinématique peut être considéré comme un composant si les pièces qui le constituent sont indissociables et non interchangeables. Il faut également que toutes les pièces soient fabriquées chez le même fournisseur sinon il faut spécifier chacune des pièces que chaque sous-traitant fabrique.

  10. Doit-on représenter les non-contacts souhaités dans le bloc diagramme ?

    Les non-contacts doivent être représentés dans le bloc diagramme par un trait continu comme les contacts souhaités. La FTE correspondant à un non-contact souhaité est "laisser-passer" dans le TAFT.

  11. Comment définit-on le SRMP d'un composant ? est-il unique ?

    On appelle SRMP, le système de référence de mise en position de la pièce. Il est défini en analysant les degrés de liberté éliminés par les surfaces de contact qui positionnent la pièce sur son support. Il n'est pas unique lorsque la pièce bouge dans le mécanisme. Il faut dans ce cas décomposer l'étude en plusieurs phases, ce qui donnent lieu à plusieurs SRMP sauf cas particulier de l'utilisation de l'exigence du maximum matière et du minimum matière.

  12. J'ai un couvercle positionné par 7 vis identiques. Les 7 trous du couvercle ont le même diamètre. Les entraxes sont définis par des spécifications dimensionnelles par rapport à un trou de référence parmi les 7 avec un IT de 0,24. D'un point de vue fonctionnel, tous les trous ont la même fonction, il n'y a donc aucune raison de prendre un trou de référence. Est-ce que je peux remplacer toutes les spécifications dimensionnelles en mettant une localisation avec un 7x au dessus avec une tolérance Ø0,24 ?

    Chaque trou doit laisser passer les vis indépendamment des autres trous. Les 7 trous doivent aussi laisser passer les 7 vis ensemble. Il n'y a donc aucune raison fonctionnelle de choisir un trou de référence. Pour laisser passer les vis indépendamment, il faut mettre une spécification dimensionnelle avec l'exigence d'enveloppe. Pour laisser passer les 7 vis ensemble, il faut effectivement mettre une tolérance de localisation avec une référence simple construite sur la surface plane d'appui du couvercle, ajouter 7x au dessus du cadre et mettre une valeur de tolérance Ø0,12. Cette valeur donne une variation d'entraxe de 0,24 identique à l'ancienne écriture.

  13. Comment définit-on la valeur de la conicité d'un cône que l'on indique sur le symbole graphique ? Est-ce que c'est la différence des rayons divisée par la longueur ou la différence des diamètres divisée par la longueur ?

    La valeur de la conicité se calcule en faisant le rapport de la différence des diamètres sur la longueur du cône. C'est cette valeur qui doit être indiquée au dessus de la ligne de référence du symbole graphique et non la pente des génétrices. La pente des génératrices est égale à la moitié de la valeur de la conicité, elle se calcule en faisant le rapport des rayons sur la longueur du cône.

  14. Quelle est la différence entre la cotation fonctionnelle et la cotation ISO ?

    La cotation fonctionnelle consiste à définir les caractéristiques qui permettent de garantir les fonctions techniques élémentaires du tableau d'analyse fonctionnelle technique. La cotation ISO consiste à écrire sur le plan les caractéristiques qui respectent les normes ISO de tolérancement. Lorsque la cotation ISO est définie à partir d'une analyse fonctionnelle technique, on parle de cotation fonctionnelle ISO.

  15. Est-ce qu'une fonction de service peut lier plus de deux Eléments du Milieu d'Utilisation (EMU) sur le graphe d'interactions ?

    Une fonction de service lie toujours le système étudié à deux EMU. La fonction part d'un EMU, traverse le système et rejoint l'autre EMU. Cette règle permet d'exprimer simplement les fonctions du système.
  16. Je voudrais coter l'entraxe de deux trous qui ont des diamètres différents. Aucun des deux trous ne sert à positionner l'autre. Est-ce que je peux mettre une tolérance de localisation avec un 2x au dessus du cadre et préciser l'entraxe avec une cote encadrée ?

    En général, si les diamètres des trous sont différents, c'est que les fonctions techniques élémentaires de chacun des trous le sont aussi. Dans ce cas, les axes des deux trous doivent être tolérancés indépendamment pour satisfaire chacune des fonctions. S'ils ont la même fonction, il faut effectivement mettre une tolérance de localisation sur les axes en groupe d'éléments avec un 2x au dessus du cadre de tolérance. Cette écriture est conforme aux normes ISO car la tolérance s'applique à un groupe de deux axes qui sont de même nature.

  17. Existe-il une écriture en cotation fonctionnelle ISO permettant d'interdire un excès de matière sur une arête ? En fait, j'ai un cylindre de très faible diamètre dont la fonction est d'assurer le passage d'un fluide hydraulique et je ne veux pas qu'il y ait une bavure à sa sortie. J'ai mis une spécification dimensionnelle sur le cylindre mais je ne sais pas si c'est suffisant ?

    La norme NF ISO 13715:2000 permet de spécifier les limites des bavures. Pour interdire une bavure, par exemple suivant une direction horizontale, il faut écrire 0 dans le prolongement du trait horizontal du symbole L . Si on veut interdire la bavure suivant une direction verticale, il faut mettre le 0 au dessus de la ligne verticale au lieu de le mettre dans le prolongement du trait horizontal. Si on ne veut aucune de bavure dans les deux directions, il suffit de mettre le 0 au dessus de la ligne horizontale. On peut même mettre une valeur négative, par exemple -0,1. Dans ce cas, on indique un dégagement de matière de 0,1 mm. Lorsqu'on utilise cette norme, il faut mettre le symbole de base en indiquant la référence de la norme ISO 13715, soit à proximité du cartouche, soit à proximité de celui-ci.

  18. J'ai un chanfrein d'entrée sur un trou pour assurer le passage d'une douille. Qu'est-ce que je peux mettre comme spécification pour assurer cette fonction en cotation fonctionnelle ISO ?

    Il faut désigner un élément de référence A sur le trou de la douille dans le prolongement d'un trait de cote et un élément de référence B sur la face usinée. L'existence du chanfrein sera garantie en mettant une tolérance de profil de surface sur le chanfrein par rapport au plan B en référence primaire et à l'axe A en référence secondaire. Pour limiter l'excentration du chanfrein par rapport à la douille et ainsi garantir une longueur minimale des génératrices du chanfrein, il faut ajouter une seconde tolérance de profil de surface par rapport à l'axe A en référence simple. Il faut mettre également une dimension théorique exacte pour définir l'angle d'ouverture du chanfrein et une seconde pour définir la longueur du chanfrein. Il est possible de définir un plan de jauge théorique en le positionnant par une dimension théorique exacte par rapport à la face B au lieu de définir la longueur du chanfrein.

  19. Je voudrais spécifier la distance de l'embout d'un arbre par rapport à un épaulement. Les deux surfaces ne sont pas en vis-à-vis, je ne peux donc pas mettre une spécification dimensionnelle mais une localisation. Aucune des deux surfaces n'est en contact avec une autre pièce du mécanisme en fonctionnement. Comment choisit-on la surface de référence dans ce cas ?

    Lorsqu'aucune des deux surfaces n'est référence par rapport à l'autre, il faut utiliser une tolérance de localisation avec un 2x au-dessus du cadre de tolérance et indiquer la distance entre les deux surfaces par une dimension théorique exacte (anciennement appelée cote encadrée). Il faut veiller à ce que les flêches qui désignent chacune des deux surfaces ne soient pas dans le prolongement de cette dimension. Elles sont dans le prolongement lorsque l'on veut tolérancer un élément médian, un axe ou un plan médian, ce qui n'est pas le cas ici.

  20. J'ai un support qui se positionne sur 5 bossages à des hauteurs différentes. Est-ce que je peux mettre une tolérance de localisation en zone commune ? Faut-il ajouter une tolérance de planéité sur chacun des bossages ?

    L'utllisation du symbole CZ s'applique uniquement lorsqu'il n'y a qu'une seule zone de tolérance pour plusieurs éléments séparés, ce qui n'est pas votre cas. Il faut mettre 5x au-dessus du cadre de tolérance de localisation et mettre des dimensions théoriques exactes pour définir les hauteurs de chaque bossage entre eux. Cette caractéristique est conforme si les surfaces des 5 bossages sont en même temps dans les 5 zones de tolérances. Elle permet d'assurer le contact aux surfaces d'appuis en tenant compte des déformations. Elle ne se substitue pas à la qualité de l'appui. Il faut donc ajouter une tolérance de planéité sans le 5x et une spécification de rugosité sur chacune des 5 surfaces.

  21. Quelle valeur de tolérance de planéité et quelle spécification de rugosité faut-il écrire sur des bossages qui servent d'appui pour un support ? Pouvez-vous me donner des valeurs courantes ?

    Une planéité de 0,05 à 0,1 est un ordre de grandeur classique pour avoir une bonne qualité d'appui. La valeur dépend de la surface du bossage. Une profondeur de rugosité R16 ou un écart moyen arithmétique Ra6,3 sont des valeurs courantes pour caractériser un assemblage fixe avec des vis.

  22. Peut-on définir une référence sur un plan de jauge en cotation fonctionnelle ISO ?

    En cotation fonctionnelle ISO, il n'est pas possible de définir une référence sur le plan de jauge d'un cône. La référence spécifiée sur un cône ne peut être qu'un point (le sommet du cône ou un point défini dans un plan de coupe positionné par une dimension théorique exacte), une droite (axe du cône), ou les deux (un point et une droite). Le triangle noir qui désigne l'élément de tolérancé doit être placé sur la génératrice du cône dans le prolongement d'une ligne de cote angulaire.

  23. J'ai un couvercle positionné par deux douilles. Est-ce que je dois mettre une perpendicularité des axes des trous de douilles par rapport à la face ? si oui, comment définit-on la valeur de la tolérance ?

    Il ne faut pas mettre une tolérance de perpendicularité des axes des trous de douilles par rapport à la face. Il faut mettre une tolérance de localisation des axes des deux trous de douilles par rapport à la face en mettant 2x au dessus du cadre de tolérance. Il faut également préciser l'entraxe des deux trous de douilles avec une dimension théorique exacte. La valeur de la tolérance est définie en faisant la chaîne de cotes pour garantir la montabilité des deux douilles ensemble. La tolérance de perpendicularité est limité par la tolérance de localisation, il est donc inutile de la rajouter pour garantir la montabilité des deux douilles.

  24. En cotation fonctionnelle, pour un trou taraudé, faut-il mettre une coaxialité de l'axe du taraudage par rapport à l'axe du perçage ou l'inverse ?

    Le trou de perçage du trou taraudé permet le passage du taraud lors de l'usinage. Il n'a donc pas de rôle fonctionnel vis-à-vis du produit fini. Par contre, le taraudage est fonctionnel puisqu'il permet l'assemblage de la vis. Il faut donc prendre la référence sur le taraudage et mettre une tolérance de coaxialité de l'axe du perçage part rapport à l'axe du taraudage. Le perçage sera effectivement réalisé en premier lors de la fabrication mais ce n'est pas l'ordre de l'usinage qui permet de choisir les références. Il existe des outils qui permettent de réaliser en même temps le trou et le taraudage. La référence sur le perçage n'est plus justifié dans ce cas alors que le besoin fonctionnel n'a pas changé, ce qui montre bien que la référence sur le perçage n'est pas une cotation fonctionnelle.

  25. J'ai un cylindre coté avec une spécification Ø6,5 g6 (Ø6,5 -0,005/-0,014) et une cylindricité de 2,5 µm. Est-ce que les valeurs des tolérances sont compatibles ? Est-ce que l'IT maxi n'est pas de 0,005 mm (2 x 2,5 µm) et non de 0,009 mm (0,014-0,005 mm) ?

    En vertu du principe d'indépendance, ces deux spécifications peuvent être écrites ensemble pour coter un cylindre. Les valeurs des tolérances ne sont pas liées par une exigence, elles sont donc compatibles en terme d'écriture sur le plan, il n'y a donc pas d'erreur de syntaxe. Par contre, ce que l'on peut dire, c'est que la variation de tolérance dimensionnelle sur une même pièce sera limitée par la tolérance de cylindricité et ne pourra donc pas dépasser 5 µm (2 x 2,5 µm). Ce qui n'est pas vrai pour une série de pièces car la zone de tolérance de cylindricité est définie par deux cylindres concentriques de variation de rayons de 2,5 µm mais dont les rayons peuvent varier en fonction de la pièce mesurée. En production, si le défaut de cylindricité est maximal, la dérive de l'outil ne pourra pas excéder 2 µm = (9 - 2 x 2,5)/2. En résumé, les valeurs sont compatibles et l'IT maxi de la spécification dimensionnelle n'est pas limitée à 0,005 mm.

 
 
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