Classes de tolérance selon les normes ISO 22081 et DIN ISO 2768 : Utilisation optimisée des tolérances générales

Cet article décrit les tolérances générales et leurs tâches dans le processus de conception.

Les tolérances sont un aspect essentiel de la fabrication de pièces mécaniquement mobiles, car elles garantissent une interaction correcte des composants. Les tolérances générales et leurs classes de tolérance sont utilisées pour simplifier les dessins.

La norme DIN ISO 2768 spécifie les tolérances. De nombreux ingénieurs de conception utilisent les tolérances générales comme une variation simplifiée des tolérances pour faciliter le processus de conception.

Quelles sont les tolérances dans la conception ?

Les tolérances dans la conception désignent généralement l’écart d’une dimension par rapport à sa valeur idéale. Cet écart est divisé en classes de tolérance qui déterminent les effets de l’écart. La norme DIN ISO 2768 définit les tolérances appropriées pour les applications.

Les termes les plus importants sont :

• Cote nominale
• Dimension supérieure (+/-), également appelée dimension maximale
• Dimension inférieure (+/-), également appelée dimension minimale
• Dimension limite
• Ajustement : C’est la relation dimensionnelle (type et manière) de deux composants. Par exemple, la qualité de l’assemblage d’un palier et d’un arbre ; la valeur de « dégagement » entre les deux composants.

La tolérance avec les dimensions supérieure et inférieure est également appelée limite de tolérance.

Pour les pièces usinées, la norme DIN ISO 2768 s’applique et décrit les caractéristiques suivantes :

• pour les longueurs, les bords cassés et les diamètres
• pour les angles
• pour la concentricité et le faux-rond axial
• pour la forme et la position
• pour la symétrie
• pour la perpendicularité
• pour la planéité et la rectitude

À l’avenir, la norme DIN ISO 2768 sera remplacée par la nouvelle norme ISO 22081.

Tolérance selon la norme ISO 22081

En tant qu’ingénieur de conception, grâce à la norme ISO 22081, vous pouvez simplifier de manière optimale les spécifications des produits et la preuve de conformité en décrivant toutes les caractéristiques non pertinentes pour les fonctions de manière claire et complète, en tenant compte des caractéristiques spéciales de la technologie de production et de la physique des matériaux. Une application minutieuse des tolérances générales peut aider à simplifier la conception et à garantir que les résultats répondent aux exigences.

Les ingénieurs concepteurs utilisant la norme ISO 22081 doivent utiliser de manière optimisée les classes de tolérance générales et les spécifications géométriques générales. Au lieu de spécifier des valeurs de tolérance, la norme ISO 22081 détermine uniquement la caractéristique spécifiée :

• Caractéristique pour la position
• Caractéristique pour le profil de surface
• Caractéristique pour le profil de ligne
• Caractéristique pour le faux-rond total et le faux-rond axial
• Caractéristique pour la rectitude
• Caractéristique pour la symétrie
• Caractéristique pour la perpendicularité
• Caractéristique pour la position et la forme
• Caractéristique pour la planéité
• Caractéristique pour la distance
• Caractéristique pour le parallélisme
• Caractéristique pour la coaxialité
• Caractéristique pour la concentricité
• Caractéristique pour la pente et l’angle
• Caractéristique pour la rondeur

L’utilisateur doit alors décider par lui-même quelle valeur de tolérance (constante ou variable) est la mieux adaptée à la mise en œuvre de l’entité et doit également déterminer le système de référence complet obligatoire avec tous les éléments géométriques nominaux tolérés.

REMARQUE : Une documentation complète et claire du produit et la conformité du produit sont des prérequis obligatoires pour répondre à l’augmentation de la coopération mondiale et de l’externalisation. En tant qu’ingénieur de conception, il est important de connaître les classes de tolérance et la norme ISO 22081 afin de les utiliser de manière optimale pour la conception.

Que devez-vous prendre en compte lorsque vous utilisez la norme DIN ISO 22081 ?

Si vous, en tant que concepteur, souhaitez optimiser l’utilisation des classes de tolérance et de la norme DIN ISO 22081 de façon optimale, vous devez tenir compte des critères d’exclusion suivants pour éviter les ambiguïtés. Nous avons répertorié les exceptions les plus importantes ici :

• La norme DIN ISO 22081 ne s’applique pas à tous les éléments géométriques intégrés dérivés d’éléments de mesure de taille intégrés pouvant être utilisés avec une spécification géométrique individuelle. Ils sont définis soit directement dans la documentation technique du produit, soit indirectement par des attributs CAO dans l’ensemble de données numériques pour la définition du produit.
• La norme DIN ISO 22081 ne s’applique pas aux éléments dimensionnés linéaires ou aux régions partielles d’éléments dimensionnés linéaires soumis à une spécification de dimension générale ou ayant une spécification de dimension individuelle qui est définie soit directement dans la documentation technique du produit, soit indirectement par des attributs CAO dans l’ensemble de données numériques pour la définition du produit.
• Il est important de savoir que la norme ISO 22081 ne s’applique pas aux éléments de référence spécifiés dans le champ de référence de l’indicateur de tolérance de la spécification géométrique générale.

Tolérances selon la norme DIN ISO 22081

L’Organisation internationale de normalisation (ISO) a élaboré la norme DIN ISO 22081 pour les classes de tolérance dans la conception et l’ingénierie mécanique. La norme DIN ISO 22081 comprend quatre tolérances de base : tolérance d’ajustement, tolérance de géométrie, tolérance dimensionnelle et tolérance de position et d’alignement.

La tolérance d’ajustement définit les dimensions et les ajustements à respecter lors de l’installation des composants. Elle détermine également la proximité de l’écart entre les pièces.

La tolérance géométrique définit la forme et la taille de certains composants et garantit qu’ils possèdent la précision requise.

La tolérance dimensionnelle concerne les dimensions et les tolérances d’un composant et est utilisée pour atténuer les effets des écarts indésirables lors de la fabrication des composants.

La tolérance de position et d’alignement régit la direction et la position dans lesquelles un composant doit être installé pour obtenir une certaine précision.

Ce que vous devez observer dans la norme DIN ISO 2768

De nouvelles normes internationales de tolérances générales ont été publiées fin 2022. La norme DIN ISO 22081 remplacera bientôt l’ancienne norme DIN ISO 2768.

L’ancienne norme DIN ISO 2768 est toujours valide (en mars 2023) et peut donc toujours être utilisée.

Pour les nouvelles conceptions, l’utilisation de la nouvelle norme DIN ISO 22081 est recommandée.

En tant que fabricant japonais, MISUMI fabrique ses produits conformément à la norme japonaise JIS B0401, qui est identique à la norme ISO 22081.

Sélectionner la classe de tolérance appropriée et les éléments à respecter

Les tolérances générales sont divisées en classes.

Le processus d’ingénierie de conception doit tenir compte des facteurs suivants :

• précision d’ajustement requise
• Coûts

IMPORTANT : La classe de tolérance définit également les dépenses de fabrication ou d’achat du composant. Plus la tolérance est faible, plus les coûts sont élevés

Les tolérances générales sont divisées en :

• f (f) fine – par ex. ingénierie de précision
• m (m) moyenne – par ex. ingénierie mécanique (précision d’usinage typique)
• c (c) grossière – par ex. pièces coulées
• v (v) très grossière - peu utilisée de nos jours, car les méthodes de fabrication modernes permettent une plus grande précision

Comment les tolérances et les classes de tolérance sont-elles référencées et indiquées sur les dessins techniques ?

Le cartouche d’un dessin technique définit la tolérance pour l’ensemble du dessin avec une abréviation. La spécification exacte est décrite dans les normes DIN 406-10 et DIN 406-11.

Par exemple :

• DIN ISO 2768-m (pour moyenne)
• Tolérance générale DIN ISO 2768-c (pour grossière)

Les programmes CAO affichent automatiquement les paramètres de tolérance, il est donc inutile de les insérer manuellement.

Quelles tolérances faut-il toujours observer ?

Les normes DIN ISO 2768 ou ISO 22081 s’appliquent aux pièces usinées.

D’autres normes s’appliquent à d’autres processus de fabrication, par exemple :

• DIN 16742 pour les pièces moulées par injection
• DIN 12020 pour la fabrication de profils en aluminium
• ISO 20457 pour les pièces en plastique

Contrôle qualité des tolérances et des composants – Comment obtenir des résultats précis

En tant que fabricants, nous savons combien il est important que les composants que nous concevons et fabriquons répondent aux normes de qualité les plus élevées. La mesure des tolérances est une partie importante de notre contrôle qualité.

En utilisant différentes tolérances, votre composant peut être fabriqué de manière à répondre aux exigences de conception.

En tant que fabricant japonais, MISUMI fabrique ses produits conformément à la norme JIS B0401, qui est identique à la norme ISO 22081.

MISUMI utilise les tolérances particulièrement précises h5/g6 pour de nombreux composants. Pour plus d’informations, veuillez utiliser nos tableaux de tolérance conformément à la norme JIS B04011, 2 (1998)

Tableaux de tolérance pour les dimensions conformément à la norme DIN ISO 2768-1

La norme DIN ISO 2768-1 spécifie les tolérances dimensionnelles.

Tables de tolérance pour la forme et la position conformément à la norme DIN ISO 2768-2

Le norme DIN ISO 2768-2 définit les tolérances de forme et de position.

En plus des tolérances générales, vous pouvez restreindre les tolérances des arbres et des tiges dans les tableaux d’options ici.