TechDraw Dimensionnement géométrique et tolérance

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Concept

Le but principal d'un dessin technique est que les autres comprennent ce que le concepteur a créé avec quelles tolérances ET comment fabriquer le dessin. Étant donné que la plupart des pièces doivent s'adapter aux assemblages, les relations géométriques avec les autres pièces sont également importantes. Pour y parvenir, le système de Geometric Dimensioning and Tolerancing (GD&T) a été développé.

Prenons par exemple cette pièce:

TechDraw Hole-Position-Example.png

Dans l'application, un axe doit être passé à travers les 2 trous de la pièce. Cela signifie que nous devons spécifier les éléments suivants

  • Le diamètre des trous et leurs positions.
  • Que les trous sont le long d'un certain axe qui n'est pas perpendiculaire au plan de base XZ.
  • Que la partie axe doit avoir une certaine rectitude.

La rectitude est importante car un axe tordu ne passerait pas à travers les trous. L'alignement des trous est important car le simple fait de percer chaque trou à la position donnée sans prendre soin de l'axe conduirait à des trous à travers lesquels l'axe ne s'adapterait pas. Il ne suffit donc pas de spécifier la dimension et la position du trou. Le premier point est le dimensionnement "classique" tandis que les 2 autres sont des informations géométriques, ainsi GD&T entre en jeu. L'exemple montre également clairement que GD&T est essentiel pour garantir que les pièces s'adaptent bien aux assemblages.

Si vous n'êtes pas familier avec le concept de GD&T, nous vous recommandons vivement de vous renseigner dès maintenant. Par exemple, une brève introduction est donnée dans cette vidéo. Pour plus d'informations sur le concept de "condition matérielle maximale", jetez un œil à cette vidéo. Pour plus de détails sur toutes sortes de fonctionnalités GD&T, regardez autour de vous sur Internet. Par exemple, cette chaîne YouTube fournit quelques bonnes explications.

GD&T est normalisé dans les normes ISO 1101 and ASME Y14.5.

Les possibilités de TechDraws pour répondre aux normes GD&T courantes sont limitées (à partir de FreeCAD 0.19), mais vous pouvez déjà accomplir beaucoup de choses. Cette page Wiki explique ce qui est implémenté et quelles astuces peuvent être utilisées pour les fonctionnalités non implémentées. Note: cette page Wiki n'est pas là pour enseigner GD&T!

Cotations

TechDraw fournit plusieurs outils pour créer différents types de cotations. Veuillez consulter les differentes cotations pour savoir comment les créer et les modifier.

Mise en forme

La police par défaut pour la nouvelle dimension est déterminée par le paramètre Label Font des préférences. La taille de police par défaut est spécifiée par le paramètre Font Size des préférences.
Note: Il est recommandé d'utiliser une police où le signe moins a la même largeur que le signe plus, car cela garantit que les tolérances seront formatées comme proposé par les normes GD&T. Une telle police est par exemple osifont qui fait partie de toutes les installations FreeCAD.

Le format par défaut des nouveaux numéros de dimension dépend des options Use Global Decimals et Alternate Decimals des préférences. Cela spécifie le nombre de décimales, mais dans tous les cas, la dimension est un nombre à virgule flottante. Par exemple, si le paramètre doit avoir 2 décimales, le spécificateur de format utilisé est "%.2f" (nombre à virgule flottante avec 2 décimales).

Le format des nombres peut être modifié:

  1. Double-cliquez sur la cote dans le dessin ou sur l'objet cote dans l'arbre du modèle
  2. Dans la boîte de dialogue de dimension qui apparaît, le champ Format Specifier contient le spécificateur de format, alors changez-le en ce dont vous avez besoin

La syntaxe du spécificateur de format est expliqué ici. Vous pouvez également utiliser cet outil en ligne pour voir quel spécificateur de formatage formatera les nombres.

Exemples:

  • Vous utilisez 2 décimales, mais pour un angle, vous voulez n'avoir qu'une seule décimale, utilisez le spécificateur de format %.1f.
  • Vous utilisez 2 décimales mais n'aimez pas que les zéros de fin soient imprimés (vous préférez 4 au lieu de 4.00). Utilisez ensuite ce spécificateur de format: %g. Le 'g' utilisera la sortie la plus courte possible et ainsi il omet les zéros de fin. De plus, il passera automatiquement en notation scientifique si nécessaire.

Avec la propriété DonnéesInverted, vous pouvez rendre les dimensions de longueur négatives et inverser les angles de la plage 0 - 180° à la plage réflexe 180° - 360°.

La définition de l'option Theoretically Exact dans la boîte de dialogue de dimension marquera la cote comme théoriquement exacte en ajoutant un cadre autour d'elle.

Vous pouvez utiliser votre propre texte au lieu d'un nombre formaté en définissant l'option Arbitrary Text dans la boîte de dialogue de dimension. Ensuite, le contenu du champ Format Specifier sera imprimé comme une dimension.

Avec les propriétés DonnéesX et DonnéesY, vous pouvez modifier la position horizontale et verticale du texte de cote par rapport à la vue. Vous pouvez également modifier la position en faisant glisser le numéro de cote ou le texte.

Tolérances

Création

  1. Créez une cotation dans votre dessin
  2. Double-cliquez sur la cote dans le dessin ou sur l'objet cote dans l'arbre du modèle
  3. Dans la boîte de dialogue de dimension qui apparaît, spécifiez comme Overtolerance la valeur de laquelle la dimension peut être dépassée.
    Cela entraînera une tolérance égale comme celle-ci: TechDraw equal-tolerance.png
  4. Si vous avez des tolérances inégales, spécifiez Undertolerance la valeur de laquelle la dimension peut être plus petite et décochez l'option Equal Tolerance.
    Cela entraînera une tolérance inégale comme ceci: TechDraw Non-equal-tolerance.png

Suppression

Pour se débarrasser d'une tolérance, remplacez Surtolérance et Sous-tolérance par zéro.

Mise en forme

La police par défaut pour les nouvelles tolérances est la même que pour les cotes. La taille de police par défaut est spécifiée par le paramètre Tolerance Text Scale des préférences. Cette échelle est un facteur de la taille de police utilisée pour la dimension.

Le format des nombres par défaut pour les nouvelles tolérances est par défaut le même format que pour la cote. Il peut être modifié dans la boîte de dialogue de dimension.

Vous pouvez également utiliser votre propre texte au lieu d'un nombre formaté en cochant l'option Arbitrary Tolerance Text dans la boîte de dialogue de dimension. Ensuite, le contenu de Tolerance Format Specifier sera utilisé comme texte de tolérance.

Tolérance géométrique

Les tolérances sont créées à l'aide de la fonction Annotation bulle de TechDraw. Comme pour la plupart des fonctionnalités, un cadre est requis, il est utile de changer dans les TechDraw Préférences, la forme de la bulle en rectangle.

Indicateur de tolérance

Exemple d'une tige tolérancée. (Le décentrement définit déjà la rectitude, il n'est là qu'à titre d'exemple.)

L'indicateur de tolérance de GD&T est une trame, également appelée "trame de contrôle de fonction". Il peut être créé en utilisant la fonction bulle de TechDraw:

  • après avoir ajouté une bulle et si sa forme n'est pas déjà un cadre, double-cliquez dessus dans l'arbre du modèle et définissez dans la boîte de dialogue qui apparaît la forme à rectangle.
  • ajoutez le caractère Unicode correspondant à la fonctionnalité dont vous avez besoin dans la bulle Texte. (Vous pouvez les copier à partir des tables de référence dessous.)
  • en ajoutant le caractère '|' dans le Texte, vous démarrez un nouveau champ indicateur.

Aucune règle ne définit si ou comment l'indicateur de tolérance doit avoir une ligne de repère ou non, vous pouvez donc:

  • définissez la propriété Ligne visible sur False dans la boîte de dialogue de bulle.
  • définissez Symbole de fin sur Flèche pleine ou Point.

L'exemple sur le côté droit montre les deux dispositions d'indicateur de tolérance possibles.

Points de référence

Les points de référence au sens de la GD&T sont des surfaces auxquelles votre tolérance est relative. Ils sont créés comme des ballons :

  • après avoir ajouté une bulle, définissez Symbole de fin à Triangle rempli dans le dialogue du ballon.
  • si la forme de la bulle n'est pas déjà un cadre, réglez Forme de la bulle sur Rectangle.
  • faites glisser la bulle avec la souris de façon à ce que le triangle pointe en s'éloignant de la surface de référence.
  • Comme il est courant d'avoir une ligne droite pour les points de référence, à moins que la surface du point de référence ne soit pas perpendiculaire à X ou Y, assurez-vous que les propriétés DonnéesX et DonnéesOrigin X ou DonnéesY et DonnéesOrigin Y sont égales pour obtenir une ligne de ballon droite.
Exemple de référence dans un dessin


Référencement de symboles

À titre de référence, voici des listes de caractères à utiliser pour le tolérancement géométrique:

Tableau de référence des tolérances géométriques (selon le tableau 2 dans ISO 1101-2017)
Type de controle Caractéristiques géométriques Symbole Caractère Unicode Données nécessaires Remarques
Forme Rectitude
GD&T Straightness.svg
U+23E4
non
Forme Planéité
GD&T Flatness.svg
U+23E5
non
Forme Rondité
GD&T Circularity.svg
U+25CB
non
In older norms also called circularity.
Forme Cylindricité
GD&T Cylindricity.svg
U+232D
non
Forme / Orientation / Location Profil de la ligne
GD&T Profileofaline.svg
U+2312
oui
Aucune donnée n'est nécessaire lorsqu'elle est utilisée à des fins de formulaire
Forme / Orientation / Location Profil de la furface
GD&T Profileofasurface.svg
U+2313
oui
Aucune donnée n'est nécessaire lorsqu'elle est utilisée à des fins de formulaire
Orientation Parallélisme
GD&T Parallelism.svg
U+2225
oui
Orientation Perpendicularité
GD&T Perpendicularity.svg
U+27C2
oui
Orientation Angularité
GD&T Angularity.svg
U+2220
oui
Location Position
GD&T Position.svg
U+2316
oui
Aucune donnée n'est nécessaire lorsque l'on travaille avec la norme ISO 5458.
Location Concentricité / Coaxialité
GD&T Concentricity.svg
U+25CE
oui
Dénommé concentricité lorsqu'il est utilisé pour les points centraux et coaxialité lorsqu'il est utilisé pour les lignes médianes. Dans la norme ASME Y14.5, elle a été éliminée depuis la version de 2018.
Location Symmetrie
GD&T Symmetry.svg
U+232F
oui
Dans la norme ASME Y14.5 de 2018, la symétrie a été éliminée.
Décentrement Décentrement circulaire
GD&T Circular runout.svg
U+2197
oui
Décentrement Décentrement total
GD&T Totalrunout.svg
U+2330
oui
Symboles utilisés dans le cadre de contrôle d'entités pour spécifier la description, la tolérance, le modificateur et les références d'une fonction
Symbol Caractère Unicode Modificateur Remarques
Gd&t freestate.svg
U+24BB
État libre S'applique uniquement lorsqu'une partie est par ailleurs restreinte
Gd&t leastmaterialcondition.svg
U+24C1
La moindre condition matérielle Utile pour maintenir une épaisseur de paroi minimale
Gd&t maximummaterialcondition.svg
U+24C2
Condition matérielle maximale Tolérance de majoration uniquement pour une caractéristique de taille
Gd&t projectedtolerancezone.svg
U+24C5
Zone de tolérance projetée Utile sur les trous filetés pour les longs goujons
Gd&t regardlessoffeaturesize.svg
U+24C8
Indépendamment de la taille des caractères Ne fait pas partie de la version de 1994. Voir le paragraphe A5, point 3. Voir également le paragraphe D3. Voir également la figure 3-8.
Gd&t tangentplane.svg
U+24C9
Plan tangent Utile pour les interfaces où la forme n'est pas requise
Gd&t continuousfeature.svg
Fonction continue Identifie un groupe de caractéristiques qui doivent être traitées géométriquement comme une seule fonction.
Gd&t statisticaltolerance.svg
Tolérance statistique Apparaît dans la version 1994 de la norme, suppose un contrôle statistique approprié du processus.
Gd&t unilateral.svg
U+24CA
Inégalité bilatérale Ajouté dans la version 2009 de la norme, et fait référence à la distribution inégale des profils. Le numéro qui suit ce symbole indique la tolérance dans le sens "plus de matière".


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