Avez-vous déjà fait tourner une toupie pour la voir osciller sur la table ? Cette oscillation est l'ennemi des pièces rondes dans les machines réelles. Dans les usines, le même phénomène se produit sur les arbres, les axes et même les moules de canettes de soda. La règle qui permet de maîtriser le tremblement est la cylindricité. Elle se situe à côté du contrôle GD&T de la concentricité, mieux connu, et aide les constructeurs à fabriquer des pièces qui roulent droit, qui sont étanches et qui durent plus longtemps. Lorsque le cylindre est mal positionné, les machines grincent, les roulements s'usent et les coûts augmentent chaque jour.

La cylindricité dessine un tube imaginaire autour d'une pièce. Si chaque point de la surface se trouve à l'intérieur de ce tube, la pièce est acceptée. Maintenez les erreurs de surface à l'intérieur de la limite, équilibrez les matériaux et effectuez des vérifications croisées avec les données du concentricité GD&T pour des ajustements sans problème.

Dans ce guide, vous verrez ce que signifie la cylindricité, en quoi elle diffère de la circularité, pourquoi la zone de tolérance cylindrique est importante, des méthodes simples pour la mesurer et de nombreuses astuces d'atelier pour associer la cylindricité à la circularité. concentricité GD&T pour des pièces solides comme le roc.

Cylindricité Notions de base GD&T 

Pensez à un tube d'essuie-tout. Glissez-y une paille de manière à ce qu'elle ne touche jamais la paroi du tube. Faites tourner la paille. Si elle tourne sans racler, la paille est "parfaite" au sens simplifié du terme. Remplacez la paille par votre pièce usinée et le tube par une pièce de rechange. zone de tolérance cylindrique. Chaque point de la surface de la pièce doit rester à l'intérieur de cette zone. Si vous ne réussissez pas le test, vous risquez des grincements et des fuites. Les différence entre circularité et cylindricité est simple : la circularité vérifie une tranche de l'anneau, tandis que la cylindricité vérifie toutes les tranches sur la longueur. La zone étant tridimensionnelle, elle couvre à la fois la rectitude, la rondeur et la conicité. Chaque fois que vous voyez le symbole de cylindricité (un cercle à l'intérieur de deux lignes) sur une empreinte, imaginez ce tube invisible. Si votre pièce épouse l'intérieur de ce tube sur toute sa longueur, elle passe. Ajoutez un concentricité GD&T pour le contrôle de l'axe et vous éliminerez également les oscillations.

Arbres à fonctionnement régulier

Lorsque les rouleaux, les axes ou les mèches suivent une forme cylindrique propre, ils tournent sans charges latérales. Une traînée plus faible se traduit par des boîtes de vitesses plus froides et une durée de vie plus longue des outils. Une bonne cylindricité permet également aux concentricité GD&T Les contrôles sont simples car les axes s'alignent naturellement.

Joints d'étanchéité

Des joints toriques serrent les cylindres. Une bosse sur l'alésage permet au liquide de s'échapper. En maintenant le zone de tolérance cylindrique tight arrête les gouttes, augmente le débit de la pompe et permet d'éviter les nettoyages fastidieux.

Roulements à longue durée de vie

Les roulements à billes et à rouleaux ont besoin d'un contact régulier. Une mauvaise cylindricité entraîne des trajectoires de charge irrégulières, martelant les chemins de roulement et réduisant la durée de service. Associer une bonne cylindricité à concentricité GD&T et les roulements glissent au lieu de grincer.

L'importance de la cylindricité GD&T

Une manivelle tordue ou un manchon de pompe bosselé peuvent transformer un mouvement régulier en secousses, fuites et bruits. La cylindricité permet à chaque tranche d'une pièce d'être également ronde et alignée, ce qui permet d'économiser de l'énergie et d'éviter une usure prématurée. Il s'agit également d'un contrôle unique qui couvre la rectitude, la rondeur et la conicité en une seule fois, ce qui rend les impressions plus faciles à lire et les pièces plus rapides à inspecter.

Fait : La cylindricité est un indépendant Il n'a pas besoin d'un point de référence.

Signification de la cylindricité et zone de tolérance cylindrique 

Demandez à dix nouveaux designers de définir sens de la cylindricité et vous obtiendrez peut-être dix réponses incertaines. En bref, chaque point d'une surface ronde doit être situé à l'intérieur de deux cylindres coaxiaux espacés de l'erreur autorisée. Ces cylindres forment la zone de tolérance cylindrique. Si vous réglez 0,05 mm, l'écart entre les cylindres intérieur et extérieur est de 0,05 mm. Tout renflement à l'extérieur échoue. Comme la zone partage un axe, elle détecte automatiquement les formes coniques, en tonneau ou en sablier. Ce contrôle intégré est la raison pour laquelle de nombreux imprimeurs ajoutent concentricité GD&T à côté de la cylindricité - l'un s'occupe de l'alignement de l'axe, l'autre de la forme de la surface. Ensemble, ils éliminent à la fois l'oscillation et le décalage axial.

Info : Les normes ISO 1101 et ASME Y14.5 utilisent toutes deux le même symbole de cylindricité, ce qui facilite le partage des dessins internationaux.

Différence entre circularité et cylindricité expliquée 

Prenez une pile de pièces de monnaie. Chaque pièce doit être ronde, c'est la circularité. Collez maintenant les pièces en une colonne. Même si chaque pièce est parfaite, si vous en décalez une, la colonne risque de se déformer. La cylindricité permet de s'assurer que l'ensemble de la pile reste droit et uniformément rond ensemble. C'est la différence entre circularité et cylindricité. La circularité vit en 2D ; la cylindricité vit en 3D. La circularité est rapide à mesurer avec une jauge de circularité sur une coupe transversale. La cylindricité nécessite plusieurs coupes ou un balayage complet pour prouver que la surface s'inscrit parfaitement dans l'espace de travail. zone de tolérance cylindrique. Pour les pièces dont la forme peut dériver sur la longueur - pensez aux vérins hydrauliques ou aux rouleaux d'imprimante - les règles de cylindricité s'appliquent. La faire correspondre avec concentricité GD&T pour saisir à la fois l'axe et la surface afin que la pièce tourne correctement sous charge.

Conseil rapide: Si une seule section courte est importante, utilisez la circularité. Pour les longues surfaces, passez à la cylindricité.

Qu'est-ce que la circularité en GD&T et pourquoi elle est importante - 150 mots

De nombreux apprenants posent la question, Qu'est-ce que la circularité en GD&T ?? Imaginez que vous coupez une carotte en tranches et que vous vérifiez si la tranche ressemble à un anneau parfait. Le test de la tranche est la circularité. Il exige que chaque point de l'arête soit compris entre deux cercles coaxiaux. L'écart entre ces cercles est égal à la tolérance. La circularité ne tient pas compte de la dérive du centre, de la conicité ou de l'arc ; c'est là que la cylindricité entre en jeu. Il faut d'abord s'assurer que chaque tranche est conforme à la circularité, puis empiler les tranches - la cylindricité garantit que la pile reste droite. Si la circularité permet aux roues de rester rondes, elle peut ne pas tenir compte d'un arbre en forme de banane. En associant la cylindricité à la concentricité GD&T attrape la banane et l'oscillation en une seule fois.

Suggestion : Une jauge de circularité ou une table rotative pour MMT accélère les contrôles de circularité et prépare les données pour l'analyse de la cylindricité.

Mesurer la cylindricité GD&T dans l'atelier 

Choix des formes d'outils comment mesurer la cylindricité. La méthode la plus rapide consiste à utiliser un testeur de forme doté d'une table rotative : on serre la pièce, on la fait tourner et une sonde suit la surface sur toute la longueur. Le logiciel établit une carte tridimensionnelle et signale tout point situé en dehors de la zone de contrôle. zone de tolérance cylindrique. Si l'atelier ne dispose pas d'un testeur de forme, une machine à mesurer tridimensionnelle (MMT) peut scanner des rangées de points le long de la surface. Enregistrez toujours les données relatives à l'axe et associez-les ultérieurement aux données de l concentricité GD&T pour voir si la pièce tourne et se centre correctement. Quel que soit l'outil, veillez à ce que les sondes soient bien affûtées, la température stable et les montages rigides afin d'éviter de fausser les résultats.

Danger : Le fait d'omettre le trempage thermique peut entraîner des erreurs cachées. Laissez les pièces atteindre la température ambiante avant toute mesure.

Concentricité GD&T vs cylindricité 

Il est facile de confondre concentricité GD&T avec la cylindricité. La concentricité examine les points médians d'éléments de surface opposés et vérifie si ces points partagent un même axe ou centre. Elle ne se préoccupe pas des points hauts ou bas, mais uniquement des points médians de la surface. axe ligne. La cylindricité, quant à elle, poursuit chaque point de la surface, y compris les hauts et les bas. L'inverse est rare mais possible : un engrenage court peut passer la cylindricité avec une forme de tonneau régulière mais dériver hors du centre, échouant ainsi à l'épreuve de la cylindricité. concentricité GD&T. En appariant les deux, on obtient des pièces uniformément rondes et centré, idéal pour les accouplements rotatifs, les pistons et les broches à grande vitesse.

Exemples concrets : La cylindricité au travail 

• Moyeux de bicyclettes: Une mauvaise cylindricité entraîne un frottement des roulements, ce qui réduit la vitesse du pilote. 
• Aiguilles d'injecteurs de carburant: Des cylindres étanches au micron scellent le diesel à haute pression ; les fuites réduisent le kilométrage. 
• Tiges de l'imprimante 3-D: Les tiges ondulées désalignent mal les couches, ce qui gâche les impressions. 
• Béliers hydrauliques: Les arbres en forme de tonneau mâchent les joints. 

Dans chaque cas, un zone de tolérance cylindrique arrête les problèmes avant qu'ils ne commencent. Lorsque les concepteurs définissent à la fois la cylindricité et la concentricité GD&T sur un moyeu, la forme de surface des pistes de fabrication et décalage de l'axe. La croissance du traitement thermique, le broutage de la meule et l'accumulation de placage menacent tous cette zone. Des ajustements du processus - liquide de refroidissement plus froid, avance plus lente, meule plus fine - permettent souvent de ramener la forme à l'intérieur des limites sans avoir recours à des machines supplémentaires. 

Fait : De nombreuses équipes de course enregistrent la cylindricité des axes de roue après chaque épreuve pour repérer le fluage dû à la fatigue.

Tableau pratique : Les zones de tolérance en un coup d'œil - 150 mots

Le tableau indique la place de chaque contrôle. N'oubliez pas que les différence entre circularité et cylindricité est la troisième dimension. En cas de doute, choisissez la cylindricité pour les longues surfaces critiques et étayez votre choix par les éléments suivants concentricité GD&T de clouer les lignes centrales.

Info : L'ISO appelle la rectitude d'une surface "rectitude de l'élément", mais le concept correspond à la dénomination de l'ASME.

Conclusion

Concentricité GD&T maintient l'alignement des centres, tandis que la cylindricité assure la fidélité de la surface. En imaginant un tube invisible autour de votre pièce et en mesurant avec les bons outils, vous vous prémunissez contre les fuites, le bruit et l'usure précoce. Utilisez le zone de tolérance cylindrique avec sagesse, comprendre les différence entre circularité et cylindricité, savoir Qu'est-ce que la circularité en GD&T ? pour des vérifications rapides des tranches, et s'entraîner comment mesurer la cylindricité avec des testeurs de forme ou des MMT. Si vous faites bien les choses, vos pièces rouleront en douceur, les joints resteront étanches et les clients seront satisfaits.

FAQ

Quel est le moyen le plus rapide de vérifier la cylindricité d'un petit arbre ?

Un testeur de forme équipé d'une table rotative permet d'effectuer un balayage sur toute la longueur en quelques minutes et est plus fiable que les contrôles micrométriques ponctuels.

La cylindricité remplace-t-elle la circularité ?

Non, la circularité vérifie une section transversale. La cylindricité couvre toute la longueur. On utilise les deux en fonction de la taille et de la fonction de la caractéristique.

Pourquoi associer la cylindricité à la concentricité GD&T ?

La cylindricité contrôle la forme de la surface ; concentricité GD&T contrôle l'alignement des axes. Ensemble, ils empêchent les oscillations et les fuites.

Puis-je mesurer la cylindricité avec une MMT de base ?

Oui, en scannant plusieurs lignes le long de la pièce. Il suffit d'assurer un nombre suffisant de points pour modéliser la surface.

Les matériaux tendres changent-ils de cylindricité après l'usinage ?

Ils pourraient. Laissez les pièces se stabiliser avant l'inspection et envisagez des contrôles de forme a posteriori.