Cylindricité en GD&T : Atteindre une Rondidité et Rectitude Précises

C'est Rond, C'est Droit, C'est 3D !

Un élément important de l'optimisation pour la fabricabilité des petites pièces métalliques est les standards de Cotation et Tolérancement Géométriques (GD&T) qui sont utilisés pour communiquer comment les pièces doivent être fabriquées.

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

Qu'est-ce que la Cylindricité GD&T ?

En termes les plus basiques, la cylindricité GD&T est un indicateur de rondidité sur toute la longueur d'une pièce. C'est une caractéristique qui peut être indiquée dans les spécifications pour les arbres, goupilles et 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 rondidité en un seul point — une section transversale — sur une pièce cylindrique. Elle est aussi différente de la concentricité, qui compare la rondidité en deux points différents ou compare un diamètre extérieur et un diamètre intérieur (DE et DI).

Au lieu de cela, la cylindricité GD&T est une caractéristique tridimensionnelle qui s'applique à toute la surface simultanément et vous oblige à considérer 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 celui qui est parfaitement rond et parfaitement droit, sans conicité.

Qu'est-ce que la Tolérance de Cylindricité ?

Comme c'est vrai pour d'autres caractéristiques GD&T, l'appel sur un dessin pour une pièce cylindrique peut inclure une tolérance qui définit combien de déviation de la cylindricité « parfaite » est 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, le hors-rond 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 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 qui est contrôlée doit se situer 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 qualifierait pas comme 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 dispositif de mesure de précision tandis qu'une sonde est utilisée pour enregistrer la variation de surface le long de la longueur de la pièce. Les résultats sont graphiqués et ensuite vérifiés par rapport à la zone de tolérance de cylindricité admissible.

Par exemple, une pièce cylindrique pourrait être placée sur une table tournante et, pendant que la pièce tourne, un comparateur 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 en utilisant un graphique polaire ou un algorithme informatique pour déterminer si la caractéristique cylindrique est dans les spécifications.

Tolérance de Cylindricité GD&T dans les Tiges et 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 tout au long et en les coupant à des longueurs spécifiées. Par conséquent, la tolérance de cylindricité que nous pouvons maintenir est soumise à toute tolérance que le fabricant de tiges ou tubes peut maintenir.

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

Où des Diamètres Bien Tenus Aident la Cylindricité

Cela dit, nous n'avons pas souvent d'appels pour la cylindricité chez Metal Cutting. Nos clients sont bien plus préoccupés par les tolérances de diamètre serrées et des caractéristiques telles que le parallélisme, les angles et les coupes d'extrémité sans bavures et perpendiculaires.

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

Rappelez-vous, 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 comment la pièce tourne sur son axe à différents points — si vous voulez être absolument sûr qu'elle est cylindrique. Si la pièce n'est pas suffisamment cylindrique, elle ne tournera pas sur son axe.

Pour les Meilleurs Résultats, Appelez-le !

Une vraie pièce cylindrique sera à la fois ronde et droite dans la tolérance spécifiée sur toute sa longueur. Comme avec d'autres caractéristiques GD&T, fournir à Metal Cutting des dessins détaillés et des spécifications complètes à l'avance, y compris les appels 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 vital pour aider à contrôler les coûts, réduire les déchets et maintenir des calendriers de production opportuns et efficaces. En d'autres termes, les détails sont vitaux pour optimiser la fabricabilité de votre produit.

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