Avez-vous déjà essayé d'aligner parfaitement deux tiges métalliques rondes pour que leur centre corresponde ? Cette légère oscillation que vous remarquez est ce que les machinistes et les ingénieurs appellent concentricité GD&T-un concept essentiel qui montre dans quelle mesure une caractéristique circulaire s'aligne sur une autre. Si vous travaillez avec Arbres, axes ou composants tournés usinés CNCVous avez probablement entendu des collègues soupirer à propos de ce contrôle et vous vous êtes demandé ce qu'il en était, "Est-ce vraiment si compliqué ou sommes-nous en train de négliger l'essentiel ?

La réponse est courte : Concentricité en Usinage CNC peut La mise en place d'un système de contrôle de la qualité est un véritable défi, en particulier lorsque les gens ne tiennent pas compte des principes fondamentaux. Mais si vous vous en tenez à quelques étapes intelligentes - choisir les bons points de référence, mesurer correctement, comprendre la zone de tolérance cylindrique - vous obtiendrez des résultats en cinq étapes simples :

1. Choisissez un point de référence central stable et propre.
2. Définissez clairement la limite de tolérance dans votre fichier ou dessin CAO/FAO.
3. Mesurez avec le bon palpeur compatible avec la CNC ou l'outil CMM.
4. Recueillez des données tout autour de l'élément, et pas seulement en deux points.
5. Documenter et communiquer les résultats le jour même.

Dans ce guide, nous allons parcourir les étapes suivantes définition officielle de la GD&T, couverture techniques de mesure pratiques, comparer outils de métrologie classiques et modernesIl comprend également un tableau de référence rapide et se termine par une courte foire aux questions. À la fin de l'ouvrage, vous vous sentirez en confiance - oui, en confiance - en ce qui concerne ce que signifie la concentricité et comment atteindre les spécifications pour votre prochain emploi.

Se familiariser avec la concentration GD&T

Le définition de la concentricité nous indique dans quelle mesure deux éléments circulaires partagent le même centre. Imaginez une cible de fléchettes : le centre de l'œil-de-bœuf doit correspondre à celui de la cible. Sur un dessin, le centre de l'œil de bœuf doit correspondre au centre de la planche. zone de tolérance cylindrique est comme un tube mince autour d'un axe de référence. Chaque centre mesuré de votre pièce doit s'inscrire dans ce tube. Si vous manquez le tube, la pièce est ratée. Si vous atteignez le tube, vous réussissez la pièce. C'est simple, mais il est facile de s'embrouiller lorsque l'on se précipite, que l'on utilise peu de points de données ou que l'on oublie que la saleté sur l'extrémité de la sonde compte comme une erreur.

L'importance des cercles

Les pièces rondes tournent. Lorsque leurs centres dérivent, les moteurs bourdonnent, les pompes tremblent et les roulements s'usent. La concentration permet d'assurer la fluidité de la vie.

Comment la concentration se manifeste au travail

Pensez aux arbres d'entraînement, aux buses d'injection et aux lentilles d'appareil photo. Dans chaque cas, les cercles intérieurs et extérieurs doivent partager une même base d'attache.

Le coût d'une erreur

Les pièces mises au rebut, les machines bruyantes et les garanties à l'encre rouge s'accumulent rapidement. Une solide concentricité GD&T La vérification permet d'arrêter cette fuite.

Concentricité par rapport à d'autres contrôles GD&T

De nombreuses personnes confondent la concentricité avec le faux-rond ou la position. Le faux-rond examine l'oscillation de la surface lorsque la pièce tourne, tandis que la position vérifie l'emplacement d'un trou. La concentricité se concentre sur les points centraux moyens de tous les éléments de la surface. Si le faux-rond est un contrôle rapide de l'oscillation de la pièce, il est possible d'en vérifier la qualité, concentricité GD&T est un examen plus approfondi de l'alignement intérieur. Comme il s'agit d'une moyenne, il masque les petites bosses mais met en évidence les grandes variations du cœur. Lorsque le bruit ou les vibrations sont les plus importants, le faux-rond peut faire l'affaire. Lorsque le partage du centre pur est important (par exemple, les axes de piston), le centrage est la meilleure solution.

Info : La concentricité a disparu de certains nouveaux tirages parce que les concepteurs l'ont remplacée par le faux-rond afin d'obtenir des contrôles plus rapides.

Lecture du symbole de la GD&T Sur un dessin

Vous voyez deux cercles concentriques empilés dans le cadre ? C'est la marque. Viennent ensuite un signe de diamètre et une valeur - disons ⌀0,02. Ce chiffre correspond à la largeur du tube, et non à l'écart entre les surfaces. Sous le cadre se trouvent les points de référence, souvent A, B et C. Le point de référence A peut être une face plane, B une bague extérieure, C un alésage intérieur. Alignez votre pièce sur ces lettres, puis testez le cercle cible. Si vous ne tenez pas compte de l'ordre des points de référence, votre concentricité GD&T se transforme en conjecture.

Conseil rapide: Encerclez les points de référence sur une impression avant de procéder à l'usinage, ce qui permet d'éviter des heures d'échanges ultérieurs.

Trouver les bons points de référence GD&T

Un point de référence doit être propre, stable et facile à atteindre. Les extrémités plates battent les surfaces de moulage rugueuses. Si le dessin définit le point de référence C comme un trou de goujon de 3 mm, ne saisissez pas un étau sur la face rugueuse de la pièce moulée en espérant que la magie opère. Construisez un dispositif ou tournez une mâchoire souple qui se positionne directement sur ce trou de goujon. Une fois que la pièce est bien assise, mettez votre palpeur à zéro et mesurez le cercle candidat de concentricité GD&T. Une mauvaise configuration est la principale raison pour laquelle les ateliers qualifient ce contrôle de "difficile".

Suggestion : Le code couleur des butées de fixation correspond aux lettres du référentiel - point vert pour A, bleu pour B, rouge pour C.

L'ancienne méthode CMM

Il y a plusieurs dizaines d'années, les ateliers utilisaient des indicateurs à cadran et des jauges de hauteur. Aujourd'hui, la plupart d'entre eux utilisent des machines à mesurer les coordonnées (CMM). Une MMT touche des dizaines de points autour du cercle cible, ajuste un axe optimal, puis compare cet axe à l'axe de référence. Si chaque point ajusté reste à l'intérieur du tube de tolérance de ⌀, l'opération est réussie. Voici un aperçu des palpeurs classiques et des palpeurs modernes :

Fait : Le fait de ne prendre que quatre points peut vous tromper. Utilisez au moins huit points pour les petits cercles et 16 points pour les grands cercles.

Utiliser le faux-rond comme raccourci

De nombreux imprimeurs abandonnent la concentricité au profit du battement circulaire ou du battement total. Pourquoi ? Le faux-rond est mesuré lors de la rotation de la pièce et ne nécessite donc pas de calculs lourds. Si vous utilisez un faux-rond total serré, vous couvrirez souvent la dérive du centre et de la surface en une seule fois. Cela dit, le faux-rond peut entraîner le rejet d'une pièce en raison de bosses superficielles, même si les centres sont alignés. Lorsque l'alignement des centres est le seul objectif, demandez à l'équipe de conception si concentricité GD&T donne un message plus clair. Moins de confusion, c'est moins de poubelles.

Danger : Le remplacement des commandes sans l'accord de l'ingénieur peut annuler les tests de certification. Demandez toujours d'abord l'autorisation.

Scanners 3D modernes en action

Les scanners à lumière bleue et les scanners laser transforment les pièces en nuages de points denses en moins d'une minute. Le logiciel découpe ensuite le nuage pour trouver l'axe central moyen, ce qui est idéal pour les applications d'analyse. concentricité GD&T sur les grandes bagues ou les moyeux de turbine. La précision rivalise avec celle des MMT à balayage, mais il faut faire attention : la poussière ou les reflets faussent les données, et la taille des fichiers devient vite énorme. Pour les arbres courants de moins de 100 mm, un palpeur gagne encore en simplicité. Pour les boîtiers de gyroscopes de la taille d'une boîte de conserve, les scanners permettent de gagner des heures.

Avertissements : N'orientez jamais un laser de forte puissance vers du chrome brillant sans filtre : vous risquez de brûler la surface.

Pièges et solutions les plus courants dans les ateliers

Premier écueil : l'utilisation d'une pointe de stylet usée. Les pointes creuses gâchent les données centrales. Remplacez-la tous les mois. Deuxième écueil : ne pas procéder à un trempage thermique. Une tige d'acier chaude peut gagner des microns en quelques minutes. Laissez les pièces reposer près de la MMT avant de les palper. Troisième écueil : mélanger les ensembles de données entre les pièces. Créez un seul jeu d'outils et tenez-vous en à celui-ci. Quatrième écueil : mal interpréter les chiffres - le centrage est une limite radiale, pas un plus-moins de position. Dernier écueil : oublier d'enregistrer les points bruts. Les points bruts permettent de déboguer les échecs plus tard.

Succès : Une simple liste de contrôle collée sur la porte de la machine permet de réduire ces erreurs de moitié.

Quand renoncer complètement à la concentration

Parfois, la concentricité augmente les coûts sans apporter de valeur ajoutée. Si un roulement ne repose que sur une seule surface de référence, la dérive du centre peut ne pas nuire à la fonction. Dans ce cas, le faux-rond total ou la position peuvent servir. Autre indicateur : des taux de rebut élevés sans défaillance sur le terrain - votre contrôle est peut-être trop strict. Discutez avec les concepteurs, testez les prototypes et voyez si un changement permet d'alléger la charge de travail. N'oubliez pas que la GD&T est une boîte à outils, pas un livre de droit. Choisissez l'outil qui permet de résoudre le problème, et utilisez concentricité GD&T uniquement lorsque le match au centre est vraiment important.

Conclusion

Revenons à notre question initiale : Est-ce que concentricité GD&T difficile à mesurer et à appliquer ? Cela semble difficile lorsque nous ignorons les points de référence, que nous négligeons les points ou que nous choisissons le mauvais outil. Lorsque nous suivons les étapes claires présentées ici, la tâche se réduit à une routine bien ordonnée. Définissez un point de référence solide, restez dans le cadre de la zone de tolérance cylindriqueIl s'agit de rassembler suffisamment de données et de partager les résultats rapidement. Si vous faites cela, et concentricité GD&T devient un simple contrôle supplémentaire sur la voie du bon fonctionnement des pièces.

FAQ

Qu'est-ce que la concentricité vérifie que le faux-rond ne vérifie pas ?

Le faux-rond indique l'oscillation de la surface ; la concentricité compare les centres moyens, sans tenir compte des petites bosses.

Comment régler les points de référence pour la concentricité ?

Utilisez des éléments stables et propres qui représentent réellement l'axe prévu, souvent un alésage ou une ligne centrale d'arbre.

Puis-je mesurer la concentricité sans MMT ?

Oui, les indicateurs à cadran ou les jauges à air fonctionnent, mais il faut effectuer de nombreuses lectures autour de la pièce pour obtenir des chiffres fiables.

Pourquoi la tolérance est-elle appelée zone cylindrique ?

Comme tous les centres mesurés doivent se trouver à l'intérieur d'un tube imaginaire, son diamètre est égal à la valeur d'impression.

La concentricité nécessite-t-elle toujours des limites strictes ?

Non. Fixez la limite la plus étroite possible pour maintenir la fonction. Les limites trop étroites font perdre du temps et de l'argent.