Figure 1. Dimensionnement et tolérance géométriques: 2D par rapport à 3D.

Les concepts de dimensionnement et de tolérance géométriques sont souvent difficiles à saisir au début; les débutants peuvent avoir du mal à comprendre les principes de base. L’une des raisons de cette difficulté est le problème de visualisation des concepts 3D dans la documentation 2D.
Le but de cet article de blog est d’analyser l’effet du concept MMC (Condition Matérielle Maximale) sur une broche (arbre) dans un contexte 3D avec un exemple simple (Figure 1). Notre exemple reproduit le cas de la Figure 2.15 de la norme ASME Y14.5-2009 (page 33) dans un contexte 3D avec des tolérances (et des erreurs) beaucoup plus grandes pour mieux visualiser les concepts.

Condition Matérielle Maximale (MMC) et Condition Matérielle Minimale (LMC): Définitions simples

MMC est la condition d’une caractéristique qui contient la quantité maximale de matériau, c’est-à-dire le plus petit trou ou la plus grande broche, dans les limites de taille indiquées. LMC est la condition dans laquelle il y a le moins de matériau, le plus grand trou ou la plus petite broche, dans les limites de taille indiquées.

Figure 2. Concepts MMC et LMC pour une broche

Dans notre exemple de la figure animée 2, nous pouvons observer que le MMC de la broche est de 25 mm, tandis que le LMC est de 15 mm.

Pourquoi utiliser le concept MMC ?

MMC définit l’état le plus défavorable d’une pièce qui garantira toujours, car elle est toujours dans les tolérances prescrites, l’assemblage entre la ou les goupilles et le ou les trous. Lorsqu’un trou est à son plus petit (MMC) et qu’une broche est à son plus grand état (également MMC), nous pouvons être sûrs que nous pourrons toujours assembler cette pièce. Ainsi, le MMC est largement utilisé dans les cas où les ajustements de dégagement sont courants.

Concept de Tolérance de bonus

Figure 3. Explication de la tolérance aux bonus: Lorsque la taille de la broche s’écarte de MMC vers LMC, une tolérance de bonus est ajoutée égale au montant de ce départ. La tolérance de bonus est égale à la différence entre la taille réelle de la fonctionnalité et le MMC de la fonctionnalité. Dans ce cas, Tolérance de bonus = MMC-LMC = 25-15 = 10.

Le jeu pour l’assemblage augmente si les tailles réelles des éléments d’accouplement sont inférieures à leur MMC. Si la broche est terminée à un niveau inférieur à son MMC et plus proche de ses limites LMC, le jeu gagné peut être utilisé comme tolérance bonus pour la forme ou la position. Dans notre exemple (Figure 3):

Exemple 1: Diamètre de la broche à l’état matériel maximal

• Diamètre de la broche à MMC = 25
• Tolérance de bonus = 0
• Tolérance de position à MMC = 5

Le concept de tolérance MMC et bonus devient beaucoup plus clair s’il est visualisé en 3D.
Dans cette première vidéo, l’axe central du cylindre représentant la broche au niveau de MMC se déplace autour de la zone de tolérance de position, qui est définie comme un cylindre d’un diamètre de 5mm.

Exemple 2: Diamètre de la broche au moins État du matériau

• Diamètre de la broche à LMC = 15
• Tolérance bonus = Diamètre de la broche à MMC – Diamètre de la broche à LMC = 25 – 15 = 10
• Tolérance de position à LMC = 5 (Tolérance à MMC) + 10 (Tolérance Bonus) = 15

Nous voyons que lorsqu’elle a atteint le LMC, la broche peut avoir une zone de tolérance de position plus grande.

Dans la deuxième vidéo, l’axe central du cylindre représentant la broche au niveau de LMC se déplace autour de la zone de tolérance de position, qui est définie comme un cylindre d’un diamètre de 15 mm. Notez que cette fois, la zone de tolérance autorisée est beaucoup plus grande chez LMC, car nous avons une grande tolérance de bonus.

Exemple 3: Diamètre de la broche quelque part au milieu

Que se passerait-il si la broche avait un diamètre quelque part entre le LMC et le MMC?

• Diamètre de la broche = 20
• Tolérance bonus = Diamètre de la broche au diamètre de la broche MMC = 25 – 20 = 5
• Tolérance de position = 5 (Tolérance au MMC) + 5 (Tolérance Bonus) = 10

Dans la troisième vidéo, l’axe central du cylindre représentant la broche à une dimension arbitraire se déplace autour de la zone de tolérance de position, qui est définie comme un cylindre d’un diamètre de 10 mm. (Dans notre exemple, le diamètre de la broche est nominal, mais cela ne doit pas nécessairement être le cas.)

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