Cylindricité en GD&T

C'est rond, c'est droit, c'est en 3D !

Un élément important de l'optimisation de la fabricabilité des petites pièces métalliques est les normes de dimensionnement et de tolérance géométriques (GD&T) qui sont utilisées pour communiquer comment les pièces doivent être fabriquées.

Dans le cadre de notre exploration continue de GD&T, nous examinons ici la cylindricité — une caractéristique de tolérance géométrique qui peut être invoquée sur un dessin technique pour contrôler à la fois l'arrondi et la rectitude d'une pièce cylindrique.

Qu'est-ce que la cylindricité GD&T ?

Dans les termes les plus élémentaires, la cylindricité GD&T est un indicateur d'arrondi sur toute la longueur d'une pièce. C'est une caractéristique qui peut être indiquée dans les spécifications des arbres, des goupilles et d'autres pièces qui doivent être à la fois rondes et droites le long de leur axe.

La cylindricité est différente de la circularité, qui est une mesure bidimensionnelle de la rondeur en un seul point - une section transversale - sur une pièce cylindrique. Elle est également différente de la concentricité, qui compare l'arrondi en deux points différents ou compare un diamètre extérieur et un diamètre intérieur (OD et ID).

Au lieu de cela, la cylindricité GD&T est une caractéristique tridimensionnelle qui s'applique simultanément à toute la surface et vous oblige à prendre en compte la rectitude le long de l'axe de la pièce ainsi que la circularité de la pièce par rapport à l'axe.

Dans un monde parfait, tous les points autour de la surface d'un cylindre seraient à la même distance d'un axe partagé. Le cylindre idéal serait un cylindre parfaitement rond et parfaitement droit, sans conicité.

Qu'est-ce que la tolérance de cylindricité ?

Comme c'est le cas avec d'autres fonctions GD&T, la légende sur un dessin pour une pièce cylindrique peut inclure une tolérance qui définit l'écart par rapport à la cylindricité « parfaite » acceptable dans la pièce. La tolérance de cylindricité permet certaines imperfections tout en s'assurant que la pièce fonctionnera comme prévu, en limitant la conicité, l'arrondi et toute variation de rectitude.

La zone de tolérance de cylindricité - c'est-à-dire la zone dans laquelle tous les points sur toute la longueur du cylindre devraient tomber - est constituée de deux cylindres concentriques (coaxiaux). En d'autres termes, la zone est "l'espace" entre deux cylindres théoriques partageant le même axe.

La valeur de la tolérance de cylindricité est la distance radiale entre les deux cylindres coaxiaux. La tolérance de cylindricité d'une pièce doit être inférieure à sa tolérance de diamètre.

La surface contrôlée doit être comprise dans la zone de tolérance de cylindricité. Si une pièce n'est pas à la fois suffisamment ronde et suffisamment droite le long de son axe, elle ne rentrerait pas dans cette zone et, par conséquent, elle ne serait pas qualifiée de cylindrique selon les spécifications de la pièce.

Comment la cylindricité GD&T est-elle mesurée ?

Pour mesurer la cylindricité, une pièce serait tournée autour de la broche d'un appareil de mesure de précision tandis qu'une sonde est utilisée pour enregistrer la variation de surface sur la longueur de la pièce. Les résultats sont représentés graphiquement puis vérifiés par rapport à la zone de tolérance de cylindricité autorisée.

Par exemple, une pièce cylindrique peut être placée sur un plateau tournant et, à mesure que la pièce tourne, une jauge de hauteur ou un autre dispositif de mesure est déplacé vers le haut ou vers le bas de la pièce pour mesurer le profil de surface. Les données de profil seraient ensuite analysées à l'aide d'un graphique polaire ou d'un algorithme informatique pour déterminer si la caractéristique cylindrique est conforme aux spécifications.

Tolérance de cylindricité GD&T dans les tiges et les tubes

Chez Metal Cutting Corporation, nous nous spécialisons dans le travail avec de petites tiges et tubes métalliques - généralement, en prenant des pièces qui ont le même diamètre partout et en les coupant à des longueurs spécifiées. Par conséquent, la tolérance de cylindricité que nous pouvons maintenir est soumise à la tolérance que le fabricant de tiges ou de tubes peut maintenir.

Cependant, nos capacités incluent également la rectification sans centre, qui peut être utilisée pour améliorer les caractéristiques cylindriques. Par conséquent, la cylindricité peut être demandée sur certaines pièces usinées où nous pouvons effectuer un travail supplémentaire qui nous permet de maintenir des tolérances plus strictes pour le diamètre global et la cylindricité que ce que le fabricant de tiges ou de tubes peut accepter.

Où les diamètres serrés aident à la cylindricité

Cela étant dit, nous ne recevons pas souvent d'appels pour la cylindricité chez Metal Cutting. Nos clients sont beaucoup plus préoccupés par les diamètres à tolérances serrées et les caractéristiques telles que le parallélisme, les angles et les coupes d'extrémité perpendiculaires sans bavures.

Cependant, si vous maintenez une tolérance de diamètre serrée sur toute la longueur d'une tige ou d'un tube - comme nous le faisons généralement ici chez Metal Cutting - il y a de fortes chances qu'il soit également convenablement cylindrique.

N'oubliez pas, cependant, qu'en plus de mesurer le diamètre d'une tige ou d'un tube à différents points sur toute sa longueur, il est important de regarder la rectitude de la pièce - c'est-à-dire la façon dont la pièce tourne sur son axe à différents points - si vous voulez être absolument sûr qu'il est cylindrique. Si la pièce n'est pas suffisamment cylindrique, elle ne tournera pas sur son axe.

Pour les meilleurs résultats, appelez-le !

Une véritable pièce cylindrique sera à la fois ronde et droite dans la tolérance spécifiée sur toute sa longueur. Comme pour les autres fonctionnalités de GD&T, fournir à Metal Cutting des dessins détaillés et des spécifications complètes à l'avance, y compris des légendes pour la cylindricité et d'autres caractéristiques importantes, est crucial pour garantir les meilleurs résultats pour vos besoins en petites pièces métalliques.

En plus de nous aider à livrer un produit de qualité, ces dessins et spécifications jouent un rôle essentiel pour aider à contrôler les coûts, réduire les déchets et maintenir des calendriers de production rapides et efficaces. En d'autres termes, les détails sont essentiels pour optimiser la fabricabilité de votre produit.

Pour obtenir des conseils sur la façon de maximiser la précision de vos devis de projet et d'optimiser la production de pièces, téléchargez notre guide gratuit, Comment affiner votre demande de devis pour en tirer le maximum d'avantages :Foire aux questions sur l'approvisionnement en petites pièces .