Circularité GD&T expliquée : définition, importance et mesure

Considérez les deux sections transversales présentées. Laquelle est un cercle parfait ? En fait, aucune section transversale n'est parfaitement ronde. Comment savoir si la section de droite est suffisamment ronde ? C'est là qu'intervient la circularité.

Définition de la circularité GD&T

La tolérance géométrique de circularité est l'un des quatre contrôles de forme, les autres étant la rectitude, le planéité et la cylindricité. Aussi appelée circularité, elle contrôle la circularité des éléments, comme le diamètre d'un goujon ou d'un alésage cylindrique. L'objectif est de fixer des limites à la précision requise des éléments circulaires par rapport aux cercles parfaits.

Quelques exemples d'éléments circulaires incluent les cylindres, sphères et cônes. Parfois, les surfaces rondes sont utilisées pour des pièces mobiles, comme les roulements à billes ou les bobines. Dans ce cas, la forme ronde assure un mouvement fluide et une usure uniforme. Comme la circularité s'applique à une seule surface, cette tolérance n'a pas besoin d'être liée à un repère.

Symbole GD&T de circularité

Appel de cote sur plan :

Zone de tolérance de circularité

Deux cercles concentriques, l'un à l'intérieur et l'autre à l'extérieur, dans lesquels tous les points de la surface du cercle doivent se situer. La zone de tolérance se trouve sur un plan perpendiculaire à l'axe central de l'élément circulaire. Elle consiste en deux cercles concentriques situés sur un plan perpendiculaire à l'axe central de l'élément de la pièce.

La différence entre les rayons de ces deux cercles définit la limite de tolérance admissible de l'élément.

Circularité vs autres appels de cote

Le cercle peut parfois être confondu avec d'autres symboles. Chaque symbole a une fonction et une méthode de mesure spécifiques. Les informations suivantes aideront à comprendre la différence entre les différentes dimensions radiales en dimensionnement et tolérancement géométriques, et à faire des choix plus éclairés.

Circularité VS Cylindricité

La cylindricité est l'homologue 3D de la circularité. Cette dernière ne se soucie que de la circularité de l'élément, tandis que la première contrôle également la rectitude de l'axe central de l'élément circulaire.

La cylindricité cherche à rendre la forme de l'élément aussi proche que possible d'un cylindre parfait.

La cylindricité diffère aussi de la circularité car elle convient aux éléments à diamètre constant et donc pas aux formes coniques, par exemple.

La coaxialité maintient la différence entre les axes centraux des multiples éléments circulaires de la pièce dans les limites.

La circularité est une méthode de mesure très courante utilisée dans toutes les formes de fabrication. Tout ce qui nécessite une forme parfaitement ronde (comme un arbre rotatif ou un roulement) mentionne généralement la circularité. Vous verrez souvent ce symbole GD&T sur les dessins de génie mécanique.

Circularité VS Coaxialité

L'appel de cote de coaxialité maintient la différence entre l'axe central de plusieurs éléments circulaires d'une pièce dans une limite.

La circularité s'applique à un seul élément, tandis que la coaxialité nécessite plusieurs éléments.

Une autre différence clé est que la circularité ne nécessite pas de repère, alors que la coaxialité ne peut fonctionner sans un axe de référence.

Circularité et Concentricité

La concentricité est un cas particulier de coaxialité, où plusieurs éléments existent sur le même plan.

Lorsque le plan perpendiculaire à l'axe de la pièce contient les diamètres de plusieurs éléments (par exemple, les diamètres intérieur et extérieur de tubes creux), la notation de concentricité assure que leurs centres sont suffisamment proches pour éviter le balourd.

Circularité et Battement (Runout)

Le battement (ou battement circulaire) combine circularité et concentricité pour contrôler la forme complète de l'élément. La zone de tolérance pour le battement est similaire à la zone de circularité, c'est donc aussi une mesure bidimensionnelle.

Il capture les erreurs de circularité et de concentricité en une seule mesure. C'est la somme des erreurs de circularité et de concentricité.

Si les pièces sont parfaitement concentriques, la mesure de battement donnera une erreur de circularité. De même, lorsque la pièce a une circularité parfaite, le battement représente l'erreur de concentricité.

Contrairement à la circularité, le battement nécessite aussi un axe de référence.

Mesure de la circularité

Il existe de nombreuses façons de mesurer la circularité. Toutes ces méthodes demandent une certaine compétence et peuvent être difficiles au début. Les méthodes de mesure de la circularité sont les suivantes :

• Utiliser un altimètre
• Utiliser une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT)
• Utiliser un micromètre
• Utiliser un altimètre (répétition dans la source)
• Utiliser une table tournante et un altimètre pour mesurer la circularité.

Considérations pour la mesure

Le contrôle de circularité d'une sphère est difficile à mesurer car toute section transversale passant par le centre de la sphère est soumise à des tolérances. Par conséquent, contrairement aux cylindres et cônes, des mesures sur plusieurs plans sont nécessaires pour inspecter satisfaisamment les pièces.

La plupart des pièces usinées ne sont pas ovales et consistent généralement en plusieurs lobes. Lorsque la pièce est composée d'un nombre impair de lobes, le contrôle de circularité peut donner de faux résultats de mesure.

Lorsqu'on utilise une méthode de mesure à deux points (comme un micromètre) sur une pièce à lobes impairs régulièrement répartis, le résultat montrera que la pièce est parfaite, alors qu'elle ne l'est pas.

Cette erreur peut entraîner l'acceptation de pièces nécessitant un retraitement. C'est la partie délicate de la mesure de circularité, d'où la nécessité d'un inspecteur qualifié.

Points à retenir

La zone de tolérance de circularité est une zone de tolérance radiale, pas une tolérance de diamètre.

Ce contrôle ne fonctionne que lorsqu'il est appliqué à des éléments circulaires.

Dans chaque section transversale, l'appel de cote est appliqué indépendamment des autres sections transversales.

Dans certains cas, la mesure de circularité peut donner de faux résultats.

Aucun modificateur de condition de matière (LMC / MMC) ne fait partie du cadre de contrôle de l'élément.

La limite de tolérance de circularité doit être inférieure à la limite de tolérance de tout autre appel de cote contrôlant aussi la circularité de l'élément.

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