Tolérances géométriques GD&T — lecture de dessin et contrôle CNC
Les tolérances géométriques (GPS/GD&T) contrôlent la forme, l'orientation et la position des éléments géométriques — au-delà de la simple dimension. Savoir lire un cadre de tolérance, comprendre les bases de référence et anticiper l'impact sur la programmation CNC est indispensable pour produire des pièces conformes dès la première.
Forme
Rectitude
L'axe ou la surface doit être droit dans une zone de tolérance (bande ou cylindre). Ex : ⏥ 0,05 = toute génératrice dans une bande de 0,05 mm.
Planéité
La surface doit tenir dans deux plans parallèles distants de t. Ex : ◻ 0,02 = surface dans une zone de 0,02 mm.
Circularité (rondeur)
Chaque section droite perpendiculaire à l'axe doit tenir dans une couronne de largeur t.
Cylindricité
La surface cylindrique complète doit tenir entre deux cylindres coaxiaux. Contrôle rondeur + rectitude + parallélisme des génératrices.
Orientation
Parallélisme
La surface ou axe doit être parallèle à la référence dans une zone de tolérance. Nécessite une référence (A, B...).
Perpendicularité
La surface ou axe doit être perpendiculaire à la référence dans la zone t.
Inclinaison (angularité)
La surface ou axe doit être à un angle théoriquement exact de la référence dans la zone t.
Position
Position vraie
L'axe ou le centre doit se trouver dans une zone cylindrique (ou sphérique) de Ø t autour de la position théorique TED (cadre encadré).
Concentricité / Coaxialité
L'axe de l'élément doit coïncider avec l'axe de référence dans une zone cylindrique Ø t. Contrôle dimensionnel strict — rare sur dessin moderne (remplacé souvent par battement total).
Symétrie
Le plan médian doit coïncider avec le plan de référence dans une zone de t.
Battement (runout)
Battement circulaire
Variation mesurée sur un tour complet en un point fixe axial — combine rondeur + excentricité. Mesure rapide au comparateur.
Battement total
Variation sur toute la surface pendant rotation + déplacement axial. Plus exigeant que battement circulaire. Remplace souvent coaxialité en pratique.
Lire un cadre de tolérance géométrique
/* Lecture d'un cadre de tolérance géométrique */
┌──────┬──────────────┬───────┐
│ ⊕ │ Ø 0,05 M │ A B │
└──────┴──────────────┴───────┘
Colonne 1 : Symbole de tolérance
⊕ = Position vraie
Colonne 2 : Zone de tolérance
Ø 0,05 = zone cylindrique de diamètre 0,05 mm
(sans Ø = zone entre deux plans parallèles)
M = MMC (Maximum Material Condition) :
la tolérance peut augmenter si la pièce
n'est pas au maximum de matière
Colonne 3 : Références (datums)
A = référence primaire
B = référence secondaire
(ordre = priorité de mise en référence)
Exemple complet :
⊕ Ø 0,1 → axe du trou dans cylindre Ø 0,1
centré sur la position théorique par rapport
aux références A et BImpact sur la programmation et contrôle CNC
Position vraie ⊕ Ø 0,1 sur réseau de trous
Le programme doit placer chaque trou dans un cylindre Ø 0,1 autour de la position théorique. Erreur d'origine G54 ou déflexion foret = hors tolérance direct.
✓ Mesurer et recaler G54 par palpeur. Utiliser des cycles percage G83 (débourrage) pour éviter la déviation sur L/D > 3.
Planéité ◻ 0,02 sur une surface fraisée
La surface doit tenir dans 0,02 mm de plat. Déflexion outil, vibrations ou bridage qui soulève = planéité hors tolérance.
✓ Passe de finition légère (ap 0,1 mm) outil court. Mesure MMT (machine à mesurer) après démontage bridage.
Perpendicularité ⊥ 0,05 d'un alésage par rapport à la face
L'axe alésage doit être dans un cylindre Ø 0,05 perpendiculaire à la face. Décalage machine ou déflexion alésoir = non-conformité.
✓ Brider sur face de référence (datum). Vérifier concentricité broche. Mesure par MMT 3 points sur axe alésé.
Battement circulaire ↗ 0,03 sur surface de rotation
Pièce montée en mandrin sur l'axe de référence — comparateur mesure variation sur 1 tour. Excentricité reprise = battement hors tolérance.
✓ Reprise concentrique (mandrin à mâchoires douces ou reprise sur portée usinée). Toujours finir en montage concentrique si battement spécifié.
Hub Métrologie
Instruments et méthodes de contrôle dimensionnel
Rugosimétrie Ra/Rz
État de surface — le 5e paramètre du dessin
Capabilité Cp/Cpk
Contrôler la capabilité sur les tolérances GD&T
Questions fréquentes
Tolérances, Ra et ajustements
Calculateurs ISO 286 et état de surface + hub métrologie. Lire un plan et valider une cote en atelier.