Principes de dimensionnement

Dessin mécanique

Introduction

Jusqu'ici, nous avons illustré les meilleures façons de décrire la forme des pièces de machines. Dans cette section et dans le suivant, nous aborderons les différentes techniques nécessaires pour décrire la taille des pièces de machines.

La description complète de la forme et de la taille doit être indiquée sur le dessin avant qu'une pièce puisse être produite.

Les outils de description de la taille sont connus sous le nom de dimensions (qui sont abordées dans ce chapitre) et de notes (qui sont abordées dans la section 7. Principes de notation).

Un jugement technique et une expérience considérables sont nécessaires pour une description précise des tailles. Le concepteur ou le dessinateur de machines doit être aussi familier que possible avec les matériaux, les méthodes de fabrication et les processus d'atelier.

Il est important que le dessinateur en apprenne autant que possible sur les exigences de la pièce qui est représentée sur le dessin dans son état terminé.

Les parties de ce texte aideront l'étudiant dessinateur à développer ce jugement technique. Le fait que l'atelier ne doit pas être tenu de calculer une taille nécessaire, ni de mesurer le dessin ou de supposer la taille pour toute dimension omise est fondamental pour cette étude.

Lignes de cote

Comme le montre la Fig. 6-1, les lignes de cote doivent être situées à au moins 3/8 à 1/2 pouce des vues.

Fig. 6-1. Lignes de cote et d'extension

Les cotes parallèles tracées le long du bord d'une vue peuvent être espacées de 1/4 à 1/2 pouce. Les lignes de cote sont espacées à l'œil nu et ne sont pas mesurées.

Une bonne règle consiste à garder les cotes hors des vues autant que possible. Les lignes de cote ne doivent jamais être tracées à travers des figures. Évitez de croiser deux ou plusieurs lignes de cote.

Lignes d'extension

L'écart ou l'espace entre les lignes d'extension et la vue doit être d'environ 1/16 pouce (voir Fig. 6-1).

La ligne d'extension doit s'étendre d'environ 1/8 pouce au-delà de la pointe de la flèche. Le fait de ne pas tracer des lignes d'extension nettes peut donner au dessin un aspect irrégulier et désordonné.

Évitez de croiser des lignes d'extension ou des lignes de cote. Pour réduire le nombre de croisements, tracez les lignes de cote les plus courtes les plus proches de la vue, la plus longue parallèle à la première, et ainsi de suite.

Lignes centrales

L'axe, ou le centre précis, des cônes, des cylindres et d'autres solides est représenté par la ligne centrale. Le centre d'un cercle est situé à l'intersection de deux lignes centrales tracées perpendiculairement l'une à l'autre.

La ligne centrale est une ligne fine composée de tirets longs et courts alternés, comme illustré dans la Fig. 6-2.

Fig. 6-2. Lignes centrales

Chaque espace entre les tirets mesure environ 1/16 pouce de long. Pour les lignes centrales longues, les espaces et les tirets peuvent être légèrement plus longs. Les lignes centrales doivent s'étendre d'environ 1/8 pouce à 1/4 pouce au-delà du bord de la vue.

Dans la Fig. 6-3, les lignes centrales indiquent les centres à partir desquels les arcs sont dessinés.

Fig. 6-3. Lignes centrales continues

Une ligne radiale est tracée vers la courbe à partir du point où les lignes centrales se croisent. Dans ce cas particulier, les lignes centrales courtes sont souvent tracées sous forme de lignes fines continues, omettant les tirets et les espaces.

Lorsque deux lignes centrales perpendiculaires sont tracées pour un cercle, il est recommandé de croiser les deux tirets courts au centre, comme illustré à la Fig. 6-2.

Cependant, les tirets courts ne doivent pas se croiser lorsque plus de deux lignes centrales sont tracées à travers le centre d'un cercle, comme illustré à la Fig. 6-4. Plus de deux lignes en tirets qui se croisent rendent le point central réel du cercle difficile à localiser.

Fig. 6-4. Lignes centrales pour les cercles

Les lignes circulaires indiquant les centres des petits cercles de la Fig. 6-4 sont un autre type de ligne centrale. Ce cercle est appelé un cercle de boulons.

Pointes de flèches

Les extrémités d'une ligne de cote sont identifiées par des pointes de flèche. Deux méthodes acceptables pour dessiner des pointes de flèche sont illustrées à la Fig. 6-5.

Fig. 6-5. Pointes de flèche

La longueur de la pointe de flèche doit être d'environ 1/8 pouce. Sa longueur doit être environ 2 à 2,5 fois la largeur. La pointe de la pointe de flèche doit toucher la ligne d'extension, comme illustré à la Fig. 6-1.

Toutes les pointes de flèche sur un dessin doivent être faites à peu près de la même taille. Elles doivent être suffisamment sombres pour être facilement visibles.

Figures

Les figures sur un dessin à la machine doivent répondre à deux exigences importantes.

Les figures doivent être lisibles et le dessinateur doit être capable de les réaliser rapidement et facilement. Il existe deux styles de figures approuvés : inclinées et verticales. Des exemples des deux styles de figures sont présentés à la Fig. 6-6.

Fig. 6-6

Toutes les figures sur un dessin doivent être du même style.

Les chiffres (nombres entiers) pour les dimensions sur un dessin doivent avoir une hauteur de 1/8 de pouce. Les chiffres pour les numérateurs et les dénominateurs ont généralement une hauteur d'environ 3/4 de celle du nombre entier.

La hauteur totale d'une fraction est d'environ 5/16 de pouce, comme indiqué dans la figure 6-7.

Fig. 6-7. Caractéristiques des figures

Les chiffres inclinés sont inclinés dans la proportion de 2 unités pour 5 unités.

L'inclinaison est illustrée dans la figure 6-7A. Il est conseillé de tracer des lignes de guidage légères pour tous les chiffres, assurant ainsi l'uniformité de la hauteur et de l'inclinaison pour chaque chiffre du dessin.

Symboles des pieds et des pouces

Le symbole du pouce (") et le symbole du pied (') sont utilisés dans le dimensionnement des dessins de machines lorsque les unités de mesure sont requises.

Si toutes les dimensions d'un dessin sont en pouces, le symbole après le chiffre est omis.

Bien que le symbole du pouce soit fréquemment omis, de nombreuses entreprises l'utilisent pour les dimensions d'un pouce et pour les notes, telles que 1" ou 1" DRILL.

Les symboles des pieds et des pouces sont généralement utilisés en combinaison pour les dimensions mesurant plus de 72 pouces. Les dimensions pour les pieds et les pouces sont exprimées comme 7'- 10 1/2".

Les chiffres en pieds et en pouces sont toujours séparés par un tiret.

Sélection des dimensions

Les dessins de détail ne doivent contenir que les dimensions dont l'atelier a besoin pour fabriquer la pièce.

Cependant, s'il existe la moindre probabilité qu'il ne comprenne pas parfaitement ce qui est requis à partir des dimensions données, il est toujours préférable de donner une dimension supplémentaire. Les dimensions pour la même caractéristique de la pièce ne doivent être données qu'une seule fois.

Certaines pièces peuvent contenir plusieurs caractéristiques identiques telles que des congés, des ronds, des fentes et des trous de la même taille.

Dans ce cas, il est permis de dimensionner une condition typique et d'omettre toutes les autres dimensions de même nature, comme le montre la figure 6-8.

Fig.6-8. Dimensions pour des caractéristiques typiques ou répétées

Rien ne doit être laissé au hasard ou à la conjecture sur un dessin. Les dessins des pièces doivent être cotés de manière à ce qu'il n'y ait aucune possibilité de questions. Un atelier n'est pas autorisé à travailler à une taille qu'il détermine en mesurant le dessin.

Cette règle est si importante que de nombreuses entreprises apposent ou impriment "Ne pas mettre ce dessin à l'échelle" sur chaque feuille de dessin.

Emplacement des dimensions

Les dimensions doivent être soigneusement positionnées sur un dessin. Une bonne politique consiste à placer les cotes près de la vue qui montre le profil (ou le contour) de l'entité à coter. Le placement des cotes dans la Fig. 6-9 illustre ce principe.

Fig. 6-9. Placement des cotes

Cotes alignées

Pour faciliter la lecture, toutes les figures de cotes sur un dessin doivent être disposées selon un système. Dans le système de cotation aligné, le dessinateur place toutes les figures de manière à ce qu'elles soient lues soit depuis le bas, soit depuis le côté droit du dessin.

Ce système est illustré dans la Fig. 6-10.

Fig. 6-10. cotes alignées

Dans ce système, la ligne de division des fractions est toujours tracée en ligne avec la ligne de cote. Toutes les figures sont placées à angle droit (90°) par rapport à la ligne de cote, approximativement au centre de la ligne.

Si une ligne centrale s'étend à travers une zone où une figure est prévue, la figure peut être décentrée sur la ligne de cote. Le système de cotation aligné est largement utilisé dans le dessin à la machine.

Cotes unidirectionnelles

Les dimensions peuvent également être organisées selon le système de cotation unidirectionnel. Dans ce système, toutes les dimensions sont placées de manière à pouvoir être lues à partir du bas du dessin, comme illustré dans la Fig. 6-11.

Fig. 6-11. Dimensions unidirectionnelles

Ce système est largement utilisé dans les secteurs de l'aéronautique, de l'automobile et de la construction navale, ainsi que dans d'autres secteurs où de grandes feuilles de dessin sont souvent utilisées.

Dimensions de liaison ou de duplication

Évitez de donner deux ou plusieurs cotes qui, une fois additionnées, équivalent à une autre cote sur le dessin. De telles cotes sont souvent appelées cotes de liaison ou cotes dupliquées.

La pratique courante en atelier permet à l'atelier de faire varier la taille d'un élément de la pièce de 1/64 pouce (ou d'une autre valeur spécifiée) lorsqu'il travaille sur une cote fractionnaire sur un dessin.

Par exemple, les cotes fractionnaires X et Y illustrées dans la Fig. 6-12A peuvent chacune être agrandies ou réduites. Si elles étaient agrandies, chacune aurait une longueur de 33/64 pouce au lieu de 1/2 ou 32/64 pouce.

Fig. 6-12. Dimensions de liaison ou de duplication

Même si l'atelier devait agrandir la cote Z de la même valeur (+ 1/64 pouce), ce qui donnerait à Z 1-1/64 pouce, cela ne serait pas égal à la longueur totale de la somme des cotes X et Y. Dans cet exemple, la cote X ou la cote Y doit être omise.

Si l'on considère qu'il est absolument nécessaire de donner la dimension de liaison ou de duplication, la dimension doit être étiquetée REF, ce qui signifie référence, comme indiqué dans la figure 6-12B.

La dimension de référence ne sera utilisée par le travailleur qu'à titre de vérification. Elle ne sera pas utilisée pour reporter une mesure.

Dimensions Overall

Les dimensions de longueur, de hauteur et de profondeur sont appelées dimensions overall. Les dimensions overall sont placées à l'extérieur des dimensions les plus courtes, comme indiqué sur la figure 6-13.

Fig. 6-13. Dimensions overall

Lorsqu'il y a plusieurs lignes de cotes parallèles, les chiffres doivent être décalés, comme indiqué sur la Fig. 6-14, afin qu'ils n'interfèrent pas entre eux ou ne se chevauchent pas.

Fig. 6-14. Chiffres de cotes décalés

Dimensionnement décalé des chiffres

Lorsqu'il y a plusieurs lignes de cote parallèles, les chiffres doivent être décalés, comme illustré à la Fig. 6-14, afin qu'ils n'interfèrent pas les uns avec les autres ou ne se chevauchent pas.

Dimensionnement à partir des bords finis

Pour un travail de précision, les bords finis ou usinés sont utilisés comme lignes de base à partir desquelles toutes les dimensions sont mesurées, comme illustré à la Fig. 6-15. Les lignes de base sont généralement à angle droit les unes par rapport aux autres.

Fig. 6-15. Dimensionnement à partir des bords finis

Lorsque toutes les dimensions sont mesurées à partir des lignes de base, l'atelier est moins susceptible de faire des erreurs. Si la précision d'une dimension dépend de la précision de la précédente, les erreurs s'accumulent souvent.

Par exemple, supposons que l'atelier dispose une série de trous le long d'une ligne centrale comme dans la Fig. 6-12B.

Comme ce dessin est coté, l'emplacement de chaque trou est calculé à partir du trou à sa gauche.

Si une erreur de mesure était commise, chaque trou à droite de cette erreur serait hors de position. Lorsque chaque dimension est mesurée à partir d'une ligne de base, comme illustré à la Fig. 6-15, une erreur commise dans une mesure n'affecte pas les autres mesures.

Dans certaines entreprises, si la pièce n'a pas de bords finis, il est permis au dessinateur de spécifier l'usinage le long de deux bords, de préférence à 90° l'un de l'autre, uniquement dans le but d'un aménagement précis de l'atelier. Les bords finis de la pièce serviraient ainsi de lignes de base.

Dimensionnement à partir d'un trou de positionnement

Les lignes centrales d'un trou sélectionné peuvent également être utilisées comme lignes de base.

Le trou, appelé trou de positionnement, peut être utilisé comme point de départ pour le dimensionnement, comme illustré à la Fig. 6-16.point de départ pour le dimensionnement, comme illustré à la Fig. 6-16.

Fig. 6-16. Dimensionnement à partir d'un trou de positionnement

Tous les autres trous et autres éléments importants de la pièce sont ainsi localisés à partir du trou. En général, l'un des trous requis sur la pièce est utilisé pour le positionnement.

Dans des cas particuliers, cependant, un trou est produit uniquement pour être utilisé comme trou de positionnement dans une position pratique sur la pièce.

Bien entendu, une fois la pièce assemblée avec les autres pièces du produit, un tel trou de positionnement n'est pas utilisé. Les trous de positionnement sont généralement utilisés lorsque les conditions nécessitent une disposition précise.

Dimensionnement des cercles

L'abréviation D, ou DIA (voir Fig. 6-17), est utilisée pour indiquer le diamètre d'un cercle.

Fig. 6-17. Dimensions du diamètre

Il est particulièrement important d'utiliser cette abréviation pour les dessins à vue unique de pièces cylindriques, telles que la pièce illustrée à la Fig. 3-3 Principes des dessins de détail, et pour les diamètres internes (trous), car dans ces cas, une confusion peut résulter de son omission.

Si la pièce est manifestement cylindrique, l'abréviation peut être omise.

Dimensionnement des espacements des trous sur un cercle

Coordonnées

Lors du dimensionnement de pièces avec des trous qui doivent être espacés avec précision, un trou peut être sélectionné pour être utilisé comme trou de positionnement.

Les dimensions sont ensuite données à tous les autres trous horizontalement de gauche à droite et verticalement au-dessus et en dessous du trou de positionnement. Toutes les dimensions des trous sont données jusqu'aux lignes centrales.

Ces dimensions sont appelées coordonnées. Les pièces avec un trou central sont dimensionnées comme dans la Fig. 6-18 A. Les pièces sans trou central sont dimensionnées comme dans la Fig. 6-18B.

Fig. 6-18. Coordonnées des dimensions pour les espacements des trous

Trous équidistants

Lorsqu'une précision extrême n'est pas essentielle, le diamètre du cercle de perçage peut être indiqué. Un cercle de perçage est une ligne centrale circulaire sur laquelle sont espacés des trous. Une note doit être fournie indiquant la taille du trou, l'opération d'atelier requise pour réaliser les trous et la quantité de trous équidistants requis.

De nombreuses entreprises incluent également dans la note le diamètre du cercle de perçage, suivi de l'abréviation BC. La dimension peut également être placée sur la vue circulaire, comme illustré à la Fig. 6-19.

Fig. 6-19. Dimensions du cercle de perçage pour les espacements de trous

Trous équidistants

Le diamètre du cercle de perçage doit être indiqué, comme illustré à la Fig. 6-20.

Fig. 6-20. Dimensionnement de trous équidistants

Tous les trous, dans ce cas, se trouvent sur le même cercle de perçage. Le centre de chaque trou est situé à l'intersection du cercle de perçage et d'une ligne centrale. Le diamètre et la quantité de trous de taille égale sont indiqués dans une note. L'espacement des trous autour du cercle est donné comme une dimension angulaire.

Dimensionnement dans des espaces limités

Lorsque l'espace pour une dimension est inférieur à 3/8 de pouce, comme dans la Fig. 6-21, la pratique acceptée est de placer les pointes de flèche à l'extérieur des lignes d'extension.

Fig. 6-21. Dimensionnement dans des espaces limités

Dimensionnement des angles

Les angles sont dimensionnés en degrés (°), minutes (') et secondes (").

Les angles sont généralement dimensionnés en plaçant les chiffres de manière à ce qu'ils soient lus à partir du bas de la feuille, comme indiqué dans les figures 6-10 et 6-11.

Dimensionnement des arcs

Un arc de cercle est dimensionné en enregistrant son rayon. Il est recommandé de placer les chiffres des dimensions du rayon de manière à ce qu'ils puissent être lus à partir du bas de la feuille.

Si l'espace le permet, placez le chiffre du rayon dans l'espace le long de la ligne de cote. Pour les rayons de 3/8 pouce ou moins, prolongez la ligne de cote de la figure en dehors de l'arc. Le chiffre du rayon doit toujours être suivi de l'abréviation R.

La figure 6-22 illustre différentes méthodes de dimensionnement et de localisation des centres d'arcs.

Fig. 6-22. Dimensionnement des arcs

Dimensionnement des pièces aux extrémités arrondies

La figure 6-23 illustre trois méthodes courantes de dimensionnement des pièces aux extrémités arrondies extrémités.

Fig. 6-23. Dimensionnement des pièces aux extrémités arrondies

Notez comment les dimensions sont appliquées dans chaque exemple. La plupart des entreprises omettent la dimension globale ou utilisent la méthode illustrée à la Fig. 6-23A.

Dimensionnement des courbes irrégulières

Utilisation des décalages

Lorsque des courbes irrégulières de grande taille sont cotées, la méthode de décalage peut être utilisée, comme illustré à la Fig. 6-24.

Fig. 6-24. Dimensionnement de courbes irrégulières à l'aide de décalages

À l'aide de rayons

L'emplacement du point d'extrémité commun des rayons d'une courbe irrégulière est souvent utile pour tracer la forme. Le point central d'une grande courbe se trouve souvent à une certaine distance de la vue.

En fait, dans certains cas, le point peut tomber hors de la feuille de dessin. L'emplacement des points centraux est coté comme illustré à la Fig. 6-25. Notez la ligne brisée qui est utilisée pour représenter la ligne de cote du grand rayon.

Fig. 6-25. Dimensionnement de courbes irrégulières à l'aide de rayons

Dimensionnement de vues en coupe

Les cotes ne doivent être placées sur les vues en coupe que lorsque cela est absolument nécessaire. Afin que les cotes soient toujours clairement évidentes, les lignes de coupe sont omises autour de la figure, comme illustré à la Fig. 6-26.

Fig. 6-26. Dimensionnement des vues en coupe

Cotation des vues partielles

Lorsqu'il est nécessaire de coter la longueur d'une pièce partiellement dessinée, une seule pointe de flèche est utilisée, comme dans la Fig. 6-27.

Fig. 6-27. Cotation des vues partielles

Cotation sous forme de tableau

Si plusieurs pièces similaires sont nécessaires mais ne diffèrent que par quelques dimensions, un tableau peut être dessiné, comme dans la Fig. 6-28.

Fig. 6-28. Cotation sous forme de tableau

Une lettre est substituée sur la vue pour chaque dimension différente. Le tableau répertorie les différentes lettres, en indiquant les tailles correspondantes pour chaque numéro de pièce.

Cette méthode permet de gagner du temps de dessin en évitant de dessiner des pièces presque identiques. La taille du tableau peut être adaptée à l'espace disponible et aux conditions de la pièce.

Vues raccourcies

Placez les cotes au plus près de la vue qui montre les distances réelles, comme dans la Fig. 6-29. Évitez d'utiliser des vues raccourcies pour le dimensionnement.

Fig. 6-29. Cotation des vues raccourcies

Cotation par rapport aux arêtes cachées

En général, évitez de coter des entités représentées par des lignes cachées. Dans certains cas, les cotes par rapport aux arêtes cachées peuvent éliminer le besoin d'une vue supplémentaire (Fig. 6-30).

Fig. 6-30. Cotation par rapport aux arêtes cachées

Questions de révision (Les réponses ne sont pas données)

1. À quelle distance les lignes de cote doivent-elles être espacées ?

2. À quelle distance les lignes d'extension doivent-elles être tracées par rapport aux vues ?

3. À quelle distance au-delà de la pointe de la flèche les lignes d'extension doivent-elles s'étendre ?

4. Comment le dessinateur peut-il réduire le nombre de croisements entre les lignes d'extension et les lignes de cote ?

5. Les lignes centrales représentent l'axe des centres précis de quelles formes ?

6. Esquissez un exemple de ligne centrale.

7. Dans quelles conditions est-il permis de croiser les tirets courts des lignes centrales qui se croisent ?

8. Pourquoi utilise-t-on des pointes de flèches sur les lignes de cote ?

9. Dessinez les deux types de pointes de flèches.

10. Quelle est la hauteur des figures dessinées ? Quelle est la hauteur totale d'une figure fractionnaire ?

11. Dans quelles conditions utilise-t-on les symboles pieds et pouces sur un dessin ?

12. Combien de fois faut-il indiquer les dimensions d'une même caractéristique d'une pièce ?

13. Pourquoi est-il considéré comme préférable de placer les dimensions au plus près du profil ou de la forme du contour des caractéristiques de la pièce ?

14. Dans le système de cotation aligné, toutes les figures sont lues dans quelles directions ?

15. Dans le système de cotation unidirectionnel, toutes les figures sont lues dans quelle direction ?

16. Décrivez le lien, la duplication, la dimension.

17. Quel est l'inconvénient d'une dimension de lien ? Expliquez-le complètement.

18. Comment l'atelier utilise-t-il une dimension étiquetée REF ?

19. Qu'est-ce qu'une dimension hors tout ?

20. Pourquoi les chiffres sur les lignes de cotes parallèles sont-ils souvent décalés ?

21. Comment les lignes de base sont-elles utilisées ?

22. Comment un trou de positionnement est-il utilisé ?

23. Quelle abréviation est utilisée pour indiquer à l'atelier qu'une pièce est circulaire ?

24. Esquissez et appliquez les dimensions des coordonnées à la vue circulaire d'une pièce simple semblable à la Fig. 6-18A.

25. Comment un cercle de boulons est-il utilisé pour dimensionner l'emplacement des trous ?

26. Quels sont les symboles pour les degrés, les minutes et les secondes ?

Problèmes : principes de dimensionnement

Des exercices d'application des principes de dimensionnement ainsi que des principes de notation sont proposés dans le devoir à la fin de la section 7. Principes de notation.

L'étudiant ne doit pas tenter ce devoir avant d'avoir étudié le contenu de la section 7.