La méthode CLIC, une démarche d'expertise pour appliquer les normes

1

La méthode CLIC, une démarche d'expertise pour appliquer les normes

Bernard ANSELMETTIProfesseur des Universités

Ecole Normale Supérieure de CACHAN

00,05

B

A0,2 B

0,03

A

E

E

zone commune

14

12±0.1

C A C H A N

Université Paris 11

CACHAN

Laboratoire Universitaire de Recherche en Production Automatisée IUT de Cachan

CLIC : Cotation en Localisation avec Influence des contacts

2

DOMAINE D'APPLICATION DE LA METHODE

Le dessin d'ensemble

CorpsFlasque

Arbre

repère CAO

A0,05

A

30

0,

1E

80

Le cahier des charges

La spécification des pièces du mécanisme en langage ISO

Les données

Le but

40 B

A B0,2

3

METHODE DE COTATION : CLIC

Cotation des surfaces de positionnement

Tolérancement général

Cotation pour chaque exigence

Répartition des tolérances

exigence suivante

Analyse du mécanisme

4

UN OUTIL DE COMMUNICATION ET DE TRACABILITE

Le tableau de mise en position

Les fabricantsLes métrologues

Intentions des concepteurs

Comportement réaliste

jeu jeubon guidage bon contactLa cotation des

jonctions

Les modèles (CAO, cinématique)

5

TABLEAU DE MISE EN POSITION

3c

4c

3f

4f

1a

2a 4a

3a

Pièce ou bloc : Etat :Repère : Auteur :

Secondaire Tertiaire

Sch

éma

de la

jonc

tion

MartinArbre 1a

Cylindres coaxiaux

2a-4a

Plans //

A B

3c-3f 4c-4f

jeujeu

Plans //Cylindres coaxiaux

Primaire

1a-3a

entité

surface

entité

interface

surface

Tableau de mise en position de l'arbre :

Objectif : définir les surfaces qui assurent la mise en position, la nature des interfaces et l'ordre de prépondérance.

Ordre de prépondérance

6

ENTITES DE POSITIONNEMENT

Plan

Plans coplanaires Surface

extrudée

Cône

Surface 3D quelconque

Plans décalés

Entités surfaciques

Entités Ajustements

Plans parallèles symétriques

Cylindre

Cylindrescoaxiaux

Cylindres parallèlesSphère ( >180°)

(si <180°, la sphère doit être considérée comme une surface quelconque)

Surface extrudéebilatérale

Filetage

TaraudageLocating

Taraudages parallèles

7

STRUCTURE DU MECANISMELe mécanisme est décomposé en sous-ensembles (bloc).Le découpage est : • logistique (tronçons, composants achetés) • cinématique (systèmes articulés)• méthodologique (gamme d'assemblage)

tube (t)flasque gauche (fg)

flasque droit (fd)

piston (pt)

tige(tg)

pince (p)

doigts (d)

carter (c)

embase

pied droit (pd)pied gauche (pg)

4 Configurations

ouvert - gaucheouvert - droitefermé - gauchefermé - droite

embase cartercorpspied gauche

pied droit

bras

tube flasquegauche

flasquedroit

tige piston pince

base

base base

Structure hiérarchique

8






exigence suivante


9

MONTAGE DU FLASQUE

1f 2f1c

2c


entité

Primaire Secondaire Tertiaire

Sch

éma

de la

jonc

tionMartinFlasque 1f

1f

Plan

2f

Cylindre

A B10e,11e,12e,13e C

Cylindres //

Plan Cylindre Taraudages //1c D 2c E 14c, 15c,

16c, 17cF

Contact jeujeu

vis Chc M4serrage

surface

entité

interface

surface

10


surf

ace

inte

rfac

ety

pesu

rfac

e


Sch

éma

de la

jonc

tion

CylindrePlan

contact jeujeuvis

serrage

4 cylindres //

Flasque f 1 MartinMontabilité et qualité des contacts- primaires- secondaire- tertiaire

GENERATION DES EXIGENCES DE JONCTIONPour chaque couple d'entités en vis à vis, il y a une exigence :

gap

max

ije

u m

ini

gap

max

ije

u m

ini

Entité surfacique

Entité ajustement

serrage mini et maxi

A B C

D E F

11

RECUEIL DE L'EXPERTISE

gap maxi

La condition géométrique est connue. Il faut l'analyser. Exemple :Que va-t-il se passer si le gap est trop grand ?

=> défaillance : le corps va se déformer, on risque de mal positionner l'arbre

Quelle est la valeur limite ?=> 0,05 (fixée par les concepteurs)

Quelle est la criticité de la défaillance ?=> niveau de hiérarchisation 3

Projet de norme NFE 04 009 publiée le 18/01/2002

30,05

12

COTATION TYPE DES ENTITES SURFACIQUES

t1aA

t1a

zone commune

Entité primaire

zone commune

Entité secondaire Entité tertiaire

zone commune

t1a

zone commune zone commune

t1a Azone commune

t1a

C

A B

Plan

Plans coplanaires

Plans parallèles décalés

15

15 15

(1)(1)

(1)

t1a At2a A

t1a A Bt2a A B

B C

AB C

A B

t1a At2a A

t1a A Bt2a A B

(1) Définir la référence à l’aide d’un commentaire

13

COTATION TYPE DES ENTITES SURFACIQUESSurface primaire Surface secondaire Surface tertiaire

t1a

A

zone commune

t1a

B

zone commune

A

Surface extrudée

Ajouter les cotes encadrées définissant le profil

(1)(1)

t1a

C

zone commune

A B

(1)

t1a

(1) A

Surface 3D quelconque t1a A

(1) B

t1a A B

(1) C

Cône

20°

t1a

cône d’angle 20° qui minimise l’écart maxi

t1a A

cône d’angle 20° perpendiculaire à A qui minimise l’écart maxi

t1a A B

cône d’angle 20° perpendiculaire à A (et à B) qui minimise l’écart maxi

(1)(1) (1)

A20°

B

20°

C

(1) Définir la référence à l’aide d’un commentaire

14

COTATION TYPE DES ENTITES AJUSTEMENT

E ECylindre

BA

a1

±t1a

/2E

C

Entité primaire Entité secondaire Entité tertiaire

Cylindres coaxiauxzone commune

B

E

E

zone commune

C

E

E

t2a AM

t3a AM

t2a A BM

t3a A BM

a1

±t1a

/2

a1

±t1a

/2

a1

±t1a

/2

a1

±t1a

/2

zone commune

A

t3a M

E

E

a1

±t1a

/2

a2±t2a/2 a2±t2a/2 a2±t2a/2

t3a AM

t4a AMt2a A BM

t3a A BM

Plansparallèles symétriques

a1±t1a/2 E

AA BA B

E

Ct2a M

t3a M

E

Bt2a AM

t3a AM

a1±t1a/2 a1±t1a/2

15

JONCTION CORPS / FLASQUEPièce ou bloc : Etat :Repère : Auteur :

surf

ace

entit

é in

terf

ace

su

rfac

e en

tité


Sch

éma

de la

jonc

tion

MartinFlasque 1f

1fPlan

2fCylindre

A B10e,11e,12e,13e C

Cylindres //

Plan Cylindre Taraudages //

1c D 2c E 14c, 15c, 16c, 17c F

Contact jeujeu

vis Chc M4serrage

t1f

A

f1

±t2f

/2E

t3f AM

B

t1c

D

c1

±t2c

/2E

t3c DM

E

t1aA

Plan

E

B

t2a AM

t3a AM

a1

±t1a

/2

Cylindre

16






exigence suivante


17

MONTAGE DU FLASQUE

t1f

A

f1

±t2f

/2E

t3f AM

B

1 A B

sur toutes les surfacesextérieures non tolérancées

Système de références principal créé sur les entités de mise en position

18






exigence suivante


19

• Localiser toutes les surfaces d'appui positionnante

• Orienter toutes les surfaces d'appui orientante

A

0,6 A B70

plaque

embase

corps

Exigence initiale

Système de Références terminal

t2p A B

plaque

p2

A

t A B

embase

corps

B

Il faut spécifier les surfaces d'appui

Il faut spécifier la pièce terminale

B

et recommencer jusqu'à la base du mécanisme….

t Azone commune

orientantepositionnante

BA

METHODE RECURSIVE DE COTATION

• Localiser la surface terminale par rapport au système de références

20

• Une référence positionnante est influente, s'il y a une cote encadrée influente entre la surface terminale et la référence

• Une référence orientante est influente pour une exigence s'il existe une droite d'analyse qui ne coupe pas cette référence.

t2p A B

70

plaquedroites d'analyse

référence positionnante

influente

p2

cote influente

surface terminale

référence orientante influente

BA

REGLE DE DETERMINATION DU ROLE DES REFERENCES

droite normale à la surface terminale au point considéré

21

RECHERCHE DES BOUCLES DE CONTACTS

a

b

c

f

g

p

q

g

h

g

MA B C0 M

zone commune

m

k

l

n

c

A

czcz

rypx py

base du bloc

B C

Représentation vectorielle de la zone de tolérance Exigence =>

t

t t

tt

t

e e

ee

e e

e e

ee

e e

Support

r

positionen x

positionen y

positionautour de z

rotation autour de y

22

GENERATION DE LA COTATION

23






exigence suivante


24

RESULTANTES D'UNE EXIGENCE

piece specif originecoef sens pos x pos y pos z moyenne tolérance Ecart type

a S8 1 0 0 34,5 0,010 0,000100a S9 -1 10 0,010 0,000100e S13 + S12 1 0 0 9 10,005 0,020 0,000400e S14 -1 16 0,010 0,000100c S14 + S13 1 0 0 60,5 16,005 0,020 0,000400jeu e/a S13 + S12 + S9 0,50 0,005 0,015 0,000127c S15 2,72 0,005 0,027 0,000737

X réel Y réel Z réelRésultante moyenne

Cumul Tolérance

Cumul statistiqueTolérance

Résultante arithmétique

Résultante statistique

0,000 0,000 104,000 0,026 0,112 0,0020 0,082 0,064

B

AA

B

AB

0,01 A

ALA BL L 0,01 A L0,01

0,01

S8

S9

S12

S13

(corps c) (embout e) (axe a)

S14

S14

S13

S15

Calcul statistique de la résultantefacteur d'influence

25

Xnominal + p.x X maxi(en prévisionnel distributions sont centrées)

x= a²+ b

²+ c²+ d

²+ e² + f

² avec

X nominal + p ta² tb² tc² td² te²

(2 3)² 4² 6² 6² (5,07)² + + + +

probabiliste uniforme =t/2 3probabiliste centré =t/4 probabiliste centré =t/6 quadratique centré =t/6 semi-quadratique t = 6 IT, IT=2semi-quadratique t = 6 IT

Probabilité désirée (p=3 pour 99,86%)

+ ITf/2 Xmaxif2

CALCUL STATISTIQUE

Probabiliste : sans contrôle statistique des lotsQuadratique : avec contrôle statistique des lots

26

BASE DE DONNEES DE GESTION DES TOLERANCES

Feuille 1Désig

natio

nVal

eur d

ésiré

eRés

ulta

tM

arge

F1 30 mini 30,340 0,340

E31 0,4 0,35 0,05

F9 0,1 0,113 -0,013

Chaîne de cotes F9 : 0.113risque : p = 3

Chaîne de cotes F12

0,02 0 0,00570,08 0 0,01330,12 0 0,020,1 0 0,02880,32 0 0.0379

Spécifications de la pièce b

Spécification de la pièce a

Spécifications de la pièce cSpécifications de la pièce d

Spécifications de la pièce e

0.06 D C

0.2 B A

20±0,15

0,03

0,02

Chaîne de cote E31

Pièce ti Moy iacdftotal

0,02 0 0,00570,06 0,62 0,01000.36 50 0,10100,12 -20 0,03460.56 30,62 0,0392

Pièceabeftotal

Moy taxe trou 12

face avant

rainure

centreur

rainure

30 0,06

120 0,2

20 0,3

0 0,03

0 0,02

ti Moy i

i²

Valeurs à optimiser

F1 - (ti)/2

Analyse des exigences fonctionnelles

Chaîne de cotes F1 : 30,340risque : pire des cas

t/2q0,01

0,0057

0,005

0,086

0,033

F9 + p i²

Distribution prévisionnelle

27

CONCLUSION

La méthode applicable industriellement (Renault, Autoliv, Dassault Aviation, PSA)

En cours d'informatisation (CATIA V5 <=> EXCEL) Applicable au niveau licence professionnelle (BTS - DUT)Formation : 2 jours cotation ISO + 2 jours méthode CLIC

(pour en savoir plus, édition HERMES)

t1c

D

c1

±t2c

/2E

t3c DM

E

E

c2±t

4c/2

D Et5c L

t2c D

t1f

A

f1

±t2f

/2E

t3

fA

M B

E

f2±t

4f/2

A Bt5f L

t6f A

28

X

Y

Z

PL1CYP2

PL3

PL4

PL5

PL6

PL7

PL8PL9

PL10

PL1

1

CYC12

PL13PL14

PL15

PL16CRP17

PL1

8

PL1

9

PL20

PL2

1

PL22

PL23

PL24

PL2

5

PL26

CY

C27

PL28

CY

C29

PL3

0C

YC

31

CYC32

CYC33

PL3

4

CYC35

CYP36

CYP37

CY

P38

CY

P39

PL40

PL41

PL42

PL43

PL44

CYP45

46

47

12,35

18,19

42,40,43,41

30,28

C

D

D

C

A

B

5.995 mini E

5.995 mini E

7.995 mini E

0.01 M ZC

46 0.005 E 0.01 M C

0.01 ZC

8.195 mini E 0.01 M P

8.195 mini E 0.01 M P Q M

Documents

La méthode CLIC, une démarche d'expertise pour appliquer les normes