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État de surface 1 État de surface En mécanique, l'état de surface est un élémen

État de surface 1 État de surface En mécanique, l'état de surface est un élément de cotation d'une pièce indiquant la fonction, la rugosité, la géométrie et l'aspect des surfaces usinées. Critères Fonctions de surface Surface avec fonction On indique obligatoirement : -* un signe (identique à celui § 16-41), • le symbole de la fonction (voir tableau), • -le symbole et la valeur numérique du critère caractéristique (pour la majorité des applications on choisit soit R, soit Ra) et éventuellement en cas de besoins stricts : • le symbole et la valeur numérique d'un deuxième critère de profil, • le symbole du procédé d'élaboration (voir tableau ci-dessous), • des spécifications complémentaires repérées par (1), In etc. et explicitées dans un nota. ED; FG : surface d'étanchéité dynamique et de frottement de glissement. Ra 6,3 - 1,6 : l'écart moyen arithmétique de rugosité Ra doit se trouver compris entre 6,3 et 1,6 1.1.m. rd : le procédé d'élaboration est le rodage. NOTA : (1) avant rodage, effectuer une rectification plane; après cette opération, la qualité de surface doit être Ra 0,1 - Rn,. 0,8. Position du signe Le signe est placé : • soit sur une génératrice de la surface. soit sur une ligne de rappel, soit sur une ligne reliée à la surface, ou à une ligne de rappel, et déterminée par une flèche * POSITION DU SIGNE D'ÉTAT DE SURFACE : Ra0.4. FG État de surface général : REMARQUES: • Ne porter les signes, d'état de surface que sur les dessins de définition, jamais sur les ensembles. ai Pour une surface donnée n'inscrire le signe qu'une seule fois et à proximité des cotes correspondantes. Si une pièce comporte la même spécification d'état de surface pour toutes les surfaces à l'exception de quelques-unes, on peut inscrire l'état de surface général au voisi¬nage du cartouche. • ,g fi< Ile-etticÉligeb,ttetime›.. * ' Moulage sable mos Alésage al Fraisage en roulant frr Perçage pe Brochage j br Forgeage fo Pierrage pi Découpage ,, de Galetage ga Polissage po Dressage dr Grattage gr Rabotage rb Électro-érosion éé Grenaillage angulaire gna Rectification cylindrique rcc Électro-formage éf Grenaillage sphérique gns Rectification plane rcp Électro-polissage ep Lamage lm Rodage rd Estampage es Laminage à chaud lac Sablage humide sah Étincelage ei Laminage à froid laf Sablage à sec sas Étirage et Matriçage ma Sciage sc Filetage fl Meulage me Superfinition sf Fraisage en bout frb Moulage coquille moc Tournage to Surface Fonction Symbole Condition Exemples d'application Ra. Ir Avec déplacements relatifs Frottement de glissement FG (1) Moyenne Coussinets-Portées d'arbres 0,8 2 Difficile Glissière de machines-outils 0,4 1 Frottement de roulement FR (2) Moyenne Galets de roulement 0.4 1 Difficile Chemin de roulement à billes 0,02 0,06 Résistance au matage RM Moyenne Cames de tours automatiques 0,4 1 Difficile Extrémités de tiges de poussée 0,10 0,25 Frottement fluide FF Moyenne Conduits d'alimentation 6,3 16 Difficile Gicleurs 0,2 0,5 Étanchéité dynamique ED État de surface 2 (3) Moyenne Portées pour joints V. Ring (voir § 44-242) 0.8 2 Difficile Portées pour joints, à 4 lobes (voir § 44-26) 0,4 1 Avec assemblage fixe Étanchéité statique ES (3) Moyenne Surfaces d'étanchéité avec joint plat 1,6 4 Difficile Surfaces d'étanchéité glacées - sans joint 0,1 - 0,25 Assemblage fixe (contraintes faibles) AF (4) Moyenne Portées, centrages de pièces fixes démontables 32 10 Difficile Portées, et centrages précis 1,6 4 Ajustement fixe avec contraintes AC Moyenne Portées de coussinets 1,6 4 Difficile Portées de roulements 0,8 Adhérence (collage) AD Fixation avec colle (voir § 29.2) 1,6 à 3,2 2 à 10 ene.111103 sues Dépôt électrolytique DE . Indiquer la rugosité exigée par la fonction, après dépôt 0,1 à 3,2 0,25 à 10 Mesure ME Moyenne Faces de calibres d'atelier 0,1 0,25 Revêtement (peinture) RE 3,2 ...>... 10 Avec contraintes Résistance aux efforts alternés Moyenne Alésages de chapes de vérin 1,6 4 Difficile Barres de torsion 0,8 2 Outils coupants (arête) OC Moyenne Outils en acier rapide 0,4 1 Difficile Outils en carbure 0,2 0,5 (1) Denture d'engrenage voir ¢ 47-5. (2) Voir également le chapitre 40 concernant les roulements. (3) Voi également le chapitre 44 concernant les joints d'étanchéité. (4) Symbole non normalisé, rappeler sa signification sur chaque plan.  Relations approximatives : Rp ^,-i 0,4 R; R, e, 5 à 10 R,  Dans la plupart des cas les valeurs relatives des critères res¬pectent les relations suivantes : Rn,. < 2R; W < 2R,  L'intervalle de tolérance IT doit être supérieur à 10 R, Direction des stries Si la direction générale des stries d'usinage a une influence sur le comportement fonctionnel d'une surface, on peut représenter la surface concernée dans une vue annexe et schématiser la direction des stries. Ne pas abuser de cette représentation qui ne doit être utilisée que pour éviter toute équivoque. Surépaisseurs d'usinage En cas de besoins stricts les surépaisseurs sont indiquées en utilisant les notas des spécifications complémentaires. Voir valeurs usuelles G. T. 15. On distingue seize fonctions principales que peut remplir la surface d'une pièce : Surface de contact avec une autre pièce : • frottement de glissement lubrifié (FG), • frottement à sec (FS), • frottement de roulement (FR), • frottement fluide (FF), • résistance au matage (RM), • étanchéité dynamique avec ou sans joint ED), • étanchéité statique avec ou sans joint (ES), • ajustement fixe avec contrainte (AC), • adhérence, collage (AD) ; Surface libre, indépendante : • générée par la coupe d'un outil (OC), • résistance aux efforts alternés (EA), • résistance à la corrosion (RC), • destinée à recevoir un revêtement, peinture (RE), • destinée à recevoir un dépôt électrolytique (DE), • mesure (ME), • aspect (AS). État de surface 3 Défauts de surface La norme NF E 05-515 distingue six ordres de défauts de surface, du plus grand au plus petit : 1. Écart de forme (échelle macroscopique) : défaut de planéité, de rectitude, de circularité, … voir Cotation GPS ; 2. 2. Ondulation (échelle macroscopique) : l'écart entre les crêtes est compris entre 0.5 et 2.5 mm ; 3. 3. Stries et sillons (défauts périodiques ou pseudo-périodiques, échelle microscopique) : l'écart entre les crêtes est inférieur ou égal à 0.5 mm ; 4. Défauts localisés (échelle microscopique) : marque d'outil, arrachement, fente, piqûre, … ; 5. Structure cristalline (échelle mésoscopique) : voir Modèle TLK ; 6. Réseau cristallin (échelle nanoscopique) : voir Dislocation et Défaut ponctuel. La rugosité concerne les défauts d'ordre 3 et 4 : défaut d'une largeur inférieure à 0.5 mm (500 µm), périodiques (stries, sillons) ou localisés. Rugosité La rugosité concerne les défauts micro géométriques de la surface réelle. La cotation des états de surface fait essentiellement référence à l'usinage par enlèvement de matière. Les défauts sont des stries et des sillons creusés par les arêtes coupantes des outils (outils de tournage, fraises, meules, etc...). On distingue 2 niveaux de défauts d'état de surface : • Niveau 1 : stries périodiques • Niveau 2 : défauts apériodiques : arrachement de matière Technologie de mesure La mesure des états de surface peut être réalisée avec un microscope d'état de surface. Cette technologie de mesure présente l'avantage de permettre l'obtention d'un modèle numérique de la surface réelle sans contact. La mesure est réalisée sur un échantillon de surface. Ainsi, la mesure prend en compte la forme et la direction des stries. Caractéristiques de la surface La nouvelle norme ISO 25178 définit l'analyse en 3D de l'état de surface, ce qui permet également la caractérisation des surfaces anisotropes ou périodiques difficile avec les anciens paramètres 2D d'état de surface[1]. Caractéristiques du profil Pour l'analyse de la surface, il est nécessaire de la subdiviser en un certain nombre de profils de coupe parallèles selon une direction normale aux stries d'usinage. Tous les profils ont la même longueur L. Strie d'usinage Chaque strie du profil numérotée i est composée d'une saillie et des deux demi-creux adjacents. Elle est caractérisée par sa longueur AR, sa profondeur de creux amont Ri et aval Ri+1. Ligne moyenne La ligne moyenne est calculée à partir du relevé du profil de coupe. C'est la ligne des moindres carrés. Ligne des saillies C'est la ligne parallèle à la ligne moyenne passant par la saillie la plus saillante. Ligne des creux C'est la ligne parallèle à la ligne moyenne passant par le creux le plus profond. Ligne de coupe c C'est la ligne parallèle à la ligne moyenne à une distance c de la ligne des saillies. État de surface 4 Hauteur du profil Pt C'est la distance entre la ligne des saillies et la ligne des creux. Ecart moyen arithmétique Ra C'est la moyenne intégrale des écarts en valeur absolue : Profondeur moyenne R C'est la moyenne des profondeurs. Profondeur maximale des stries Rmax C'est la profondeur maximale. Pas moyen AR C'est la valeur moyenne de la longueur des stries. Taux de longueur portante Tp C'est la longueur portante totale rapportée à la longueur du profil exprimée en %. La longueur portante d'une strie est la longueur de son intersection avec la ligne de uploads/s3/ etat-de-surface.pdf