Tolérances normalisées pour les dimensions linéaires et pour les ajustements normalisés

A une dimension linéaire donnée, on peut affecter une tolérance appropriée pour réaliser un type d'ajustement requis.

Ces tolérances et ces ajustements sont normalisés dans différents systèmes.

1. Système ISO

Pour chaque dimension nominale, toute une gamme de tolérances est prévue. La valeur de ces tolérances est symbolisée par un numéro dit de qualité. Il existe 18 qualités:

01, 0, 1, . . . , 16, correspondant chacune à l'une des tolérances fondamentales appelées IT 01, IT 0, IT 1, . . . , IT 16, dont les valeurs numériques sont données, pour chaque gamme de dimensions nominales, voir Appendices 5A.

Appendices 5A

On a prévu, en plus, toute une gamme d'écarts définissant la position de ces tolérances par rapport à la ligne d'écart nul, dite ligne zéro. Cette position, fonction de la dimension nominale, est symbolisée par une ou deux lettres, majuscules pour les alésages, minuscules pour les arbres (voir la figure 12.10 et les appendices 5B et 5C).

Figure 12.10
Positions relatives des zones de tolérance pour un palier de dimensions donné

La dimension tolérancée est ainsi désignée par sa valeur nominale suivie du symbole de la position de la tolérance et du numéro de la qualité de tolérance.

Par exemple, l'inscription 45g 7 signifie une dimension nominale d'un arbre de 45 mm ayant une valeur de tolérance de qualité 7 et une position de tolérance g. Suivant les tableaux de l'appendice 5A, la valeur de la tolérance fondamentale IT7 correspondant à la dimension de 45 mm est de 0,025 mm, et la position de tolérance g correspondant à cette dimension nominale implique un écart fondamental de -0,009 mm (appendice 5C).

Par conséquent, 45g7 équivaut à

Suivant la position relative des tolérances de l'alésage et de l'arbre, l'ajustement normalisé peut être soit un ajustement avec jeu, soit un ajustement incertain, soit un ajustement avec serrage (voir la section Ajustement).

Un ajustement est désigné par la dimension nominale commune à l'alésage et à l'arbre, suivie des symboles de tolérances correspondant à chaque pièce, en commençant par l'alésage.

Ainsi, l'ajustement 32H8/f7 (ou 32H8-f7 ou ) est celui constitué par l'assemblage d'un alésage de dimension nominale de 32 mm ayant une tolérance H 8 et d'un arbre de même dimension nominale ayant une tolérance f7.

2. Système ACNOR

Les normes ACNOR prévoient des tolérances normalisées, pour les dimensions linéaires à la fois en pouces et en unités métriques, couvrant une gamme de dimensions nominales jusqu'à 200" ou 5000 mm.

Les qualités de tolérances 01, 0, 1, . . . , 16, dans les dimensions allant jusqu'à 20" ou 500 mm, concordent avec celles recommandées par ISO, telles qu'elles sont décrites précédemment.

L'ACNOR prévoit, en plus, d'autres qualités de tolérances destinées aux différents procédés de fabrication.

Les qualités 110, 111, . . . , 117 conviennent au refoulage, au pressage, au laminage et aux autres opérations de formage à froid. Ces qualités, à l'exception de 117, sont identiques aux qualités 10 à 16 dans les plus petites gammes de dimensions nominales, mais sont basées sur une formule qui produit un accroissement plus rapide des tolérances en fonction de la dimension.

Les qualités 210, 211, . . . , 217 sont semblables aux qualités 110, 111, . . . , 117, sauf que l'accroissement des tolérances est encore plus rapide. Ces tolérances sont destinées aux procédés tels que le coulage, le moulage et le forgeage à chaud.

Par contre, l'ACNOR ne prévoit aucun symbole conventionnel pour la position de la tolérance.

Ainsi, une inscription telle que 19 ± 1/2 QUALITÉ 4 veut dire 19 ± 0,003, car la tolérance normalisée de qualité 4 correspondant à la dimension de 19 mm est de 0,006 mm (voir l'appendice 5A).

De même, 25 + 0 - QUALITÉ 7 veut dire

Cette méthode d'inscription des tolérances normalisées est particulièrement utile dans une note de tolérance générale telle que TOLÉRANCES POUR DIMENSIONS NON LIMITÉES ± 1/2 QUALITÉ 113.

Cinq types d'ajustements ont été prévus et ils sont symbolisés par deux lettres majuscules:

RC: ajustement tournant ou coulissant avec jeu,

LC: ajustement de position avec jeu,

LT: ajustement de position incertain,

LN: ajustement de position avec serrage,

FN: ajustement à force ou à calage.

Pour chacun de ces ajustements normalisés, il est prévu de nombreuses classes qui sont symbolisées par un chiffre, le plus petit correspondant au minimum de jeu.

Il existe ainsi les classes suivantes: RC1, RC2, . . . , RC9, LC1, LC2, . . . , LC11, LT1, LT2, LT6, LN1, LN2, . . . , LN6, FN1, FN2, FN5. La définition de chacune de ces classes d'ajustements est donnée successivement aux appendices 5D, 6, 7, 8 et 9.

Les différents types d'ajustements sont définis comme suit:

Ajustements tournants ou coulissants

Ces ajustements, pour lesquels les tolérances et les jeux sont donnés à l'appendice 5D, représentent un type spécial d'ajustement avec jeu. Ils sont destinés à procurer le même rendement de mobilité, avec une marge de lubrification, sur toute la gamme des dimensions.

Les deux premières classes, RC1 et RC2, sont employées principalement comme ajustements coulissants, et les autres classes comme ajustements tournants.

Ajustements de position

Ces ajustements, pour lesquels les tolérances et les jeux sont donnés aux appendices 6, 7 et 8, ne sont destinés qu'à déterminer la position des pièces d'assemblage. Ils sont divisés en trois groupes: les ajustements avec jeu (LC1 à LC11), les ajustements incertains (LT1 à LT6) et les ajustements avec serrage (LN1 à LN6).

Ajustement à force ou avec calage à retrait

Cet ajustement (voir l'appendice 9) constitue un type spécial d'ajustement avec serrage, normalement caractérisé par le maintien d'une pression dans l'alésage pour toute la gamme des dimensions. Ainsi, le serrage varie presque directement avec le diamètre, et la différence entre ses valeurs limites est minimale afin de maintenir les pressions, qui en résultent, dans des limites raisonnables. Il existe cinq classes d'ajustements à force ou avec calage à retrait, elles s'échelonnent de la classe FN1, qui nécessite une légère pression d'assemblage, à la classe FN5 qui convient aux assemblages supportant des charges considérables.

Sélection et spécification des ajustements

A partir d'une dimension nominale connue, on choisit le type et la classe d'un ajustement en fonction de l'utilisation de la pièce et du service exigé de l'équipement, on utilise comme guide les descriptions données aux appendices 5D et 6 à 9. L'ajustement choisi peut alors être identifié, sur les croquis cotés par exemple, sous forme symbolique telle que LT1, RC4, LN3, etc.

Toutefois, sur les dessins de définition ou de fabrication, il faut inscrire les dimensions limites correspondant à la dimension nominale originelle, lesquelles sont déterminées de la façon décrite ci-après. Pour l'usage courant, l'ACNOR recommande le système de l'alésage normal, dans lequel la dimension nominale est la dimension minimale du trou et la tolérance est positive.

La dimension de calcul pour l'arbre est la dimension nominale moins le jeu minimal, ou plus le serrage maximal, la tolérance est négative, comme l'indique les tableaux de l'appendice 5D. Par exemple, pour un ajustement RC1 d'une dimension nominale de 2.0000", le tableau de l'appendice 5D indique les valeurs +.0005", .0004" et -.0003". Par conséquent, les dimensions tolérancées seront:

Converties en unités métriques, ces dernières deviennent:

II arrive parfois qu'un ajustement doive se faire suivant le système de l'arbre normal, particulièrement dans les cas où plusieurs ajustements sont requis sur le même arbre. On identifie alors ce système par la lettre S inscrite à la suite du symbole d'ajustement, tel que RC5S.

Les tolérances pour ce système sont identiques à celles du système de l'alésage normal, mais la dimension nominale devient la dimension maximale de l'arbre et la dimension de l'alésage est déterminée par l'addition du jeu minimal ou par la soustraction du serrage maximal.

Par exemple, pour le même ajustement de la dimension nominale de 2.0000", choisie précédemment, les limites pour l'ajustement RC1S seront: