Comprendre le planéité en GD&T : symboles, tolérances et techniques de mesure

Considérez les deux surfaces présentées. Laquelle est parfaitement plane ? En réalité, aucune surface n'est complètement plane. Comment concevoir une surface qui, sans être parfaitement plane, est suffisamment plane pour fonctionner correctement ? La tolérance de planéité.

Dans cet article, nous aborderons le repérage de la planéité, ses tolérances, les méthodes de mesure, la différence entre planéité et tolérances conventionnelles, ainsi que la manière de l'appliquer correctement pour maximiser l'efficacité.

Définition et symbole de la planéité

La planéité en GD&T est un concept simple. C'est un symbole général qui indique la planéité d'une surface, sans référence à d'autres repères ou caractéristiques. Elle contrôle l'écart maximal autorisé entre la surface réelle de la pièce et le plan idéal.

La zone de tolérance pour la planéité est définie par deux plans parallèles. L'un passe par le point le plus haut des irrégularités de surface, l'autre par le point le plus bas. La surface contrôlée doit se situer entièrement dans l'espace compris entre ces deux plans. La distance qui les sépare constitue la valeur de tolérance de planéité. Tous les points de la surface spécifiée doivent se trouver entre ces deux plans pour que la pièce soit acceptée. La tolérance de planéité s'applique à toutes les vues du dessin, et non seulement à celles où l'annotation apparaît.

Un exemple de planéité est illustré ci-dessous. Le symbole de caractéristique géométrique utilisé pour la planéité est représenté par un parallélogramme. Le cadre de tolérance se lit comme suit : « La surface doit être comprise entre deux plans parallèles espacés de 0,2 mm dans toutes les vues. »

Zone de tolérance :

Deux ensembles de plans parallèles dans lesquels la surface référencée dans son intégralité doit se situer.

Mesure de la planéité :

Surfaces planes uniques

La mesure de la planéité nécessite une table de référence et un altimètre, un palpeur ou un type de surface adapté. On ne peut pas la mesurer en posant simplement la pièce sur une plaque et en utilisant un altimètre, car cela mesurerait le parallélisme par rapport à la face inférieure.

Utilisation d'une plaque de référence

Les mécaniciens utilisent parfois des plaques pour vérifier la planéité. La pièce est fixée face vers le bas sur la plaque, et le palpeur de l'altimètre contacte la surface désignée à travers un orifice de la plaque.

On déplace ensuite l'altimètre et la pièce afin de couvrir toute la longueur et la largeur de la surface, puis on calcule l'écart de planéité de la surface réelle.

Utilisation d'une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT)

La MMT permet de mesurer la planéité, la perpendicularité et le parallélisme. Elle peut effectuer de nombreux types de mesures différents.

Planéité et tolérances générales

Planéité et parallélisme

Ces deux concepts sont souvent confondus, mais ils sont fondamentalement différents. Le parallélisme utilise des repères (datums) pour contrôler la surface, alors que la planéité n'est associée à aucun datum. Une surface peut respecter la tolérance de planéité sans être parallèle à une autre surface ou à un datum.

Rectitude et planéité

La rectitude peut être considérée comme l'équivalent 2D de la planéité. La planéité se mesure sur un plan, tandis que la rectitude se mesure sur une ligne droite.

Planéité et état de surface

La planéité et l'état de surface se situent généralement dans des plages très différentes, l'état de surface étant bien plus fin. La plupart des mesures d'état de surface sont des moyennes, alors que la planéité correspond au pire cas.

Avantages de l'utilisation de la tolérance de planéité

Il existe de nombreuses formes de tolérances d'ingénierie, chacune avec ses nuances, ses applications et ses avantages. La planéité ne fait pas exception.

La planéité permet de contrôler l'ondulation ou la variation d'une surface sans imposer de contraintes plus strictes.

On l'utilise pour des pièces où un bon contact entre deux surfaces est important, mais où l'orientation de la pièce ne l'est pas. Parfois, les concepteurs utilisent la planéité pour garantir une usure uniforme sur toute la surface, évitant ainsi tout balancement lors de l'assemblage.

L'utilisation du GD&T pour spécifier le niveau de planéité permet de s'assurer que la pièce répond aux exigences de l'application, qu'elle serve ultimately de table ou de guide pour un convoyeur.

En résumé, c'est une tolérance facile à utiliser qui, dans de nombreux cas, permet d'éviter des problèmes lors des phases ultérieures du projet (phase d'assemblage).

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