INITIATION AUX TECHNIQUES DE LA MECANIQU

INITIATION AUX TECHNIQUES
DE LA MECANIQUE
Métallurgie des métaux
Propriétés physiques des métaux et des alliages
Introduction : Pour fabriquer un objet technique, on utilise un ou plusieurs matériaux. En fonction
de l'usage et du coût de chaque pièce de l’objet technique, on choisira les matériaux. On a donc besoin
de connaître les propriétés des matériaux.
Le choix d'un matériau pour la réalisation d'un objet technique dépend :
 des formes à réaliser
 du procédé de réalisation disponible
 du mode de production qui sera choisi
 des propriétés intrinsèques des matériaux disponibles
 du coût des matériaux.
Le choix du matériau dépend également du cahier des charges. Le matériau va en effet contribuer à la
réalisation des solutions techniques qui assurent les fonctions principales et contraintes de l'objet.
Il va donc falloir classer les matériaux disponibles en fonction des contraintes du CDCF. C'est ce qu'on
appelle la hiérarchisation des propriétés.
Aujourd’hui, le nombre de matériaux est considérable et en constante croissance. En effet, la science des
matériaux permet de concevoir de nouveaux matériaux adaptés à chaque nouvelle application. On
pourra distinguer deux grandes catégories de matériaux :
 Les matériaux de structure, qui seront l’objet de ce cours et qu'on utilise essentiellement pour
leurs capacités à soutenir des sollicitations mécaniques et/ou thermiques.
 Les matériaux fonctionnels, qu'on utilise pour leurs propriétés physiques, telles que
conductivité ou semi-conductivité électrique, magnétisme, propriétés optiques …
Familles des matériaux :
Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'Homme façonne pour en faire des
objets. On distingue quatre grandes familles de matériaux (fig. 1).
 Les matériaux métalliques : Ce sont des métaux ou des alliages de métaux. (fer, acier,
aluminium, cuivre, bronze, fonte, etc.)
 Les matériaux organiques : Ce sont des matériaux d’origine animale, végétale ou synthétiques.
(bois, coton, laine, papier, carton, matière plastique, le caoutchouc, le cuir, etc.)
 Les matériaux minéraux : Ce sont des roches, des céramiques ou des verres. (céramique,
porcelaine, pierre, plâtre, verre, etc.)
 Les matériaux composites : Ce sont des assemblages d'au moins deux matériaux non miscibles
(fibres de verre, fibres de carbone, contreplaqué, béton, béton armé, kevlar, etc.)
Les membres de la même famille ont des traits communs : propriétés, méthodes de mise en œuvre et
souvent applications.
Propriétés physiques :
Une propriété de matériau est une grandeur intensive généralement avec une unité de mesure qui peut
être utilisée comme métrique de la valeur pour comparer les avantages d'un matériau plutôt qu'un
autre dans un choix de matériaux .
Une propriété du matériau peut être une constante, ou une fonction de plusieurs variables
indépendantes, telles que la température et la pression.
Masse volumique :La masse volumique, aussi appelée densité volumique de masse, est
une grandeur physique qui caractérise la masse d'un matériau par unité de volume. Elle est
généralement notée par les lettres grecques ρ (rhô). Elle est déterminée par le rapport  =
où m est la masse de la substance homogène occupant un volume V.
Rigidité : Capacité d'un matériau à ne pas se déformer sous l'action d'un effort extérieur.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
1
Ductilité : la ductilité désigne la capacité d'un matériau à se déformer plastiquement sans se rompre.
La rupture se fait lorsqu'un défaut (fissure ou cavité), induit par la
déformation plastique, devient critique et se propage. La ductilité est
donc l'aptitude d'un matériau à résister à cette propagation. S'il y
résiste bien, il est dit ductile, sinon il est dit fragile.
Dureté : Degré de résistance d'un matériau à la pénétration par un autre matériau.
Plus un matériau est dur et plus l'empreinte laissée par ce corps est petite.
Pour certains matériaux comme les aciers au carbone, il est possible de corréler
leur dureté et leur limite d'élasticité Re.
À la différence des minéraux dont la dureté est caractérisée par rayage (voir
Échelle de Mohs), on utilise généralement des essais de rebondissement ou de
pénétration pour caractériser la dureté des métaux, des matières plastiques et des
élastomères. Ces essais ont l'avantage d'être plus simples à réaliser et de donner des résultats reproductibles.
Échelle de Mohs
L'échelle de dureté de Mohs fut découverte en 1812 par le minéralogiste allemand Friedrich Mohs pour
mesurer la dureté des minéraux. Elle est basée sur dix minéraux aisément disponibles.
Comme c'est une échelle ordinale, on doit procéder par comparaison (capacité de l'un à rayer l'autre) avec
deux autres minéraux dont on connaît déjà la dureté.
Résilience : Caractéristique mécanique définissant la résistance aux chocs d'un matériau. (La
résilience des métaux, varie avec la température, est déterminée en provoquant la
rupture par choc d'une éprouvette normalisée.)
Cet essai est simple, rapide, peu coûteux et est surtout employé comme
moyen de contrôle et pour classer les matériaux les uns par rapport aux
autres. La résilience est fonction de l'énergie développée pour arriver à
briser le matériau.
Conductibilité électrique (La conductivité) : aptitude d’un matériau à plus ou moins laisser passer le
courant électrique. Les matériaux peuvent être conducteurs électriques ou
isolants.
Conductibilité thermique : Capacité d’un matériau à transmettre la
chaleur. La conduction est la seule méthode de transfert de chaleur efficace à
travers les solides opaques. Lorsque l'on chauffe l'une des extrémités d'une barre
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
2
métallique, la chaleur se transmet par conduction à l'autre extrémité plus froide.
La malléabilité : facilité avec laquelle un matériau se laisse façonner,
étendre et
aplatir en feuille mince sous un effort de compression
(forgeage, martèlement, laminage). L’aluminium est très malléable ainsi
que l’or, le fer blanc et le plomb contrairement à l’acier. La malléabilité
accroît généralement avec la température.
L’élasticité : il s’agit de la propriété qu’ont les matériaux de se déformer sous
l’action de forces extérieures et de revenir à leur forme de départ dès que cesse
cette action.
Ecrouissage : L'écrouissage est plutôt un état qu'une propriété des matériaux.
Ainsi, il peut être une qualité ou un défaut.
L'écrouissage d'un métal est le durcissement d'un métal sous l'effet de sa déformation plastique
Fusibilité:
La fusibilité est la propriété que possèdent certains corps de passer de l'état solide à l'état liquide sous
l'influence de la chaleur.
La température à laquelle se produit ce phénomène se nomme: point de fusion.
Magnétisme
Classification des matériaux d'après la valeur de leur induction et le sens du champ :
matières ferromagnétiques, diamagnétiques, paramagnétiques ou amagnétiques.
Fragilité
La fragilité désigne la caractéristique d’un métal qui se brise facilement sous
l’effet d’un choc ou d’une déformation. Il se déforme peu ou pas du tout, et se
casse facilement.
L'usinabilité:
Propriété directement liée au travail de coupe par enlèvement de copeaux ou glissement du métal.
Coulabilité :
On appelle la coulabilité la propriété possédée par plusieurs métaux d'épouser étroitement la forme des moules
dans lesquels ils sont introduits après fusion. C'est en quelque sorte la fluidité des métaux fondus
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
3
Métaux
Les métaux (liaisons métalliques). On les obtient soit par réduction à haute température de leurs
oxydes en présence de carbone (ex. fer) ou par électrolyse à haute température (ex. aluminium). Ce sont
les matériaux les plus employés pour les applications structurales et pour l’essentiel des métaux ferreux
(90% ferreux, les non-ferreux étant des alliages de Al, Cu, Ni et Ti). Ils sont capables de se déformer de
manière permanente (ductiles) ce qui permet de réaliser des opérations de mise en forme par
déformation plastique (emboutissage, forge, estampage…) ou d’assemblage par déformation plastique.
Par ailleurs les matériaux métalliques sont denses, et bons conducteurs thermiques et électriques.
Il existe beaucoup de métaux qui sont repartis dans plusieurs familles de métaux:
Les métaux pauvres : Ce sont des métaux qui ont tendance à être mous, lourds et à avoir un point de
fusion assez bas. Ces métaux sont considéré comme dangereux pour la santé.
Le plomb : Le plomb est un métal ductile, résistant à la corrosion, conducteur, très dense. Il fusionne à
basse température. Le plomb est l’un des quatre métaux les plus nocifs pour la santé.
L’étain : métal précieux assez rare (0.004% de la croûte terrestre), il existe généralement sous forme
de minerai (cassitérite) symbole chimique Sn du latin stannum. Le traitement du minerai se fait en
plusieurs étapes : enrichissement (broyage et lavage), réduction (chauffage ou grillage) et affinage.
Température de fusion 232°C.
L’aluminium : il est très léger, mais ductile et malléable et aussi résistant que l'acier. Il est aussi très
conducteur de l’électricité et de très grande longévité. Température de fusion 660°C.
Les métaux de transitions : Ils existent énormément de métaux de transitions. Ils sont en général durs
et ils fondent à une température très élevés. Ils contiennent beaucoup d’électrons, ils sont donc très
conducteurs. Ces métaux peuvent s’unir pour former des alliages.
Le zinc : Extrait des minerais dont le principal est le blende (contient du sulfure de zinc). Malléable à
haute température. Métal lourd. Parfait pour les alliages. Excellente conductivité électrique et
thermique. Résistance à la corrosion. Recyclable. Température de fusion 420°C.
Le titane : Extrait des minerais de rutile et d’ilménite. Le titane est un métal léger, sa masse volumique
est près de 2 fois inférieure à celle du fer. A de très bonnes caractéristiques mécaniques car il est très
résistant aux contraintes et présente une grande dureté. Faible conductivité électrique et thermique.
Résistant à l’oxydation. Sa température de fusion élevée = 1720°C.
Le nickel : c’est un métal blanc brillant, relativement dur, malléable et ductile, de densité 8,90 à 20° C. Il
fond à 1 453°C. Il cristallise dans le réseau cubique à face centrée et il est ferromagnétique jusqu'à
355°C (point de Curie).
L’argent : L'argent est un métal relativement mou. Sa dureté dans l'échelle de Mohs est comprise entre
2,5 et 3. Température de fusion 962°C.
Le fer : C’est un métal blanc gris tenace, il est ductile c’est a dire qu’il peut s’allonger et être étiré sans se
rompre, malléable et magnétique. Il fond à 1 535°C .Au contact de l’humidité, il se corrode en formant
de la rouille.
L’or : C’est un métal précieux. Il est jaune brillant, très ductile. Il se trouve à l’état natif sous forme de
pépites ou de sédiments dans des cours d’eau.
Les alcalins : Les éléments de cette famille sont tous du même genre. Ces éléments sont malléables, on
peut les déformer sans provoquer de rupture. Ce sont des métaux mous et légers qui fondent à des
températures peu élevée.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
4
Le potassium : C’est un métal mou, de couleur blanc et qu’on trouve naturellement lié à d’autres
éléments dans l’eau de mer et dans de nombreux minéraux. Le potassium s’oxyde rapidement au
contact de l’air et réagit violemment au contact de l’eau, il peut s’enflammer et exploser.
Le lithium : Le lithium métallique est blanc argenté. C'est un métal très réactif qui réagit notamment
avec l'azote. Sa réaction avec l'eau est violente et dangereuse. Il est inflammable. Température de
fusion180,5°C.
Le sodium : métal très léger, masse volumique = 0,972g/cm3. Très mou, le métal se découpe au
couteau. Température de Fusion 98°C.
Le rubidium : C'est un métal gris-argenté et mou dont la surface se ternit progressivement à cause de
l'oxydation qui se réalise en présence de dioxygène produisant de l'oxyde de rubidium (RbO2). Il
possède une température de fusion très basse (39°C) et passe donc facilement à l'état liquide. Il réagit
très vivement à l'eau (réaction très exothermique), en produisant de du dihydrogène et de l'hydroxyde
de rubidium. Il réagit également avec la plupart des acides et des bases. Sa combustion est explosive.
Le césium : C'est un métal argenté, brillant, mou et ductile dont la température de fusion est assez
basse 28,5°C. Il s'oxyde rapidement au contact du dioxygène de l'air en se recouvrant d'une couche
d'oxyde de césium.
Le francium : C'est un métal gris dont la température de fusion est relativement basse 27°C.
Les alcalino-terreux : Cette famille contient 6 éléments. Ces éléments sont des métaux légers, mous,
très réactif. Ils sont très électropositifs, c’est à dire que leurs atomes peuvent perdre des électrons.
Le magnésium : C’est un métal connu par sa légèreté, il est blanc argenté. Il permet de former des
alliages mécaniquement résistants. Le magnésium est très abondant dans la nature, on le trouve dans
de nombreux minerai rocheux.
Le béryllium : Le béryllium est un métal grisâtre, l'une de ses particularités est d'être, sous sa forme
métallique, sa température de fusion relativement élevée pour un métal de faible densité 1287°C ainsi
que pour son élasticité.
Le calcium : Il s'agit d'un métal grisâtre, réducteur qui réagit avec le dioxygène et le diazote de l'air en
se recouvrant d'une couche protectrice d'oxyde et de nitrure de calcium.
Le strontium : C'est un métal argenté et brillant, en présence de dioxygène il peut s'oxyder en surface
et se recouvrir d'une couche d'oxyde de strontium (SrO) mais sous forme divisée (poudre en
particulier) il peut s'enflammer spontanément.
Le baryum : Métal mou, brillant et jaunâtre mais dont la surface se ternit rapidement car il s'oxyde au
contact du dioxygène en formant de l'oxyde de baryum. Masse volumique 3,5 g.cm-3 Température de
Fusion 725°C
Le radium : C'est un métal gris brillant qui se ternit rapidement à l'air en se recouvrant d’une couche
de nitrure de radium. Température de Fusion 39°C
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
5
Tests de reconnaissance des métaux
Il est possible de différencier les métaux grâce à plusieurs tests :
Elaboration de la fonte et de l’acier :
Introduction : La fabrication de « demi-produits métalliques », c’est-à-dire de tôles, de plaques, de
barres, de fils, de profilés divers, de tubes, de pièces de forge ou de fonderie, relève de l’industrie
sidérurgique (pour l’acier) et métallurgique (pour les autres métaux). Cette fabrication comporte une
succession d’opérations de transformation, d’extraction ou de séparation des constituants de minerais
ou de produits intermédiaires.
1) la métallurgie « primaire » ou « extractive » ou « de première transformation » (winning)
part du minerai pour aboutir au métal en général liquide. Cette étape comporte des opérations
d’extraction ou de séparation des constituants du minerai plus ou moins importantes ;
2) la métallurgie « secondaire » (refining) consiste en un « traitement du métal liquide », obtenu
soit directement dans la première étape, soit par refusion de métaux recyclés avant coulée. Elle
comporte plusieurs opérations successives ou combinées : l’affinage (purification), c’est-à-dire
l’élimination des éléments nocifs restant dans le métal liquide, la mise à la nuance (addition des
éléments constitutifs de l’alliage), la coulée, et la solidification (soit sous forme de lingots, soit
directement sous forme de produits solides plats ou longs par coulée continue, soit sous forme de
pièces de fonderie, soit même sous forme de poudre) ;
3) la mise en forme, constituée par des transformations thermomécaniques, donnant à la fois la
forme, la structure métallurgique et donc une partie de leurs propriétés finales aux demiproduits ;
4) ces demi-produits pourront subir ensuite de nouvelles transformations de mise en forme, de
traitements thermiques ou de traitements de surface, par les industries fabriquant des biens
intermédiaires (l’industrie mécanique par exemple) ou des produits finis.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
6
Minerai
Le minerai de fer se trouve sous forme de roche. Certaines exploitations sont à ciel ouvert, d’autre est
souterrain. Le minerai de fer existe en quatre combinaisons principales, soient :
 fer + oxygène (les oxydes)
 fer+ oxygène + hydrogène (les hydroxydes)
 fer+ oxygène + carbone (les carbonates)
 fer+ soufre (les sulfures).
Elaboration de la fonte
Coke
Minerai de fer : hématite
On traite le minerai dans une sorte de four cylindroconique
on
brique
réfractaire, et en couche métallique à l’extérieure, le four lui-même appelé (Haut-fourneau). La fonte
s'obtient dans les hauts fourneaux à partir de minerai de fer et du coke (carbone). L'élévation de
température conduit à la fusion de la charge et à la transformation chimique, ce qui permet d’obtenir de
la fonte liquide et des résidus: laitier et gaz.
Le produit obtenu n’est pas du fer pur mais un alliage de f er et du carbone de 2,3 à 4,5% appelé font.
Selon la façon de traitement on obtient soit de fonte blanche, soit de fonte grise. La fonte produite par le
(Haut-fourneau) appelé fonte de 1ère fusion elle a 3 Utilisateurs :
1ère fusion de l’utilisateur : coulée destinée à être utiliser dans 2ème fusion.
2ème utilisateur : exécution de grosse pièce par coulée directe dans les moules.
3ème utilisateur : fabrication de l’acier.
Le haut fourneau
Minerai et coke solides sont enfournés par le haut.
L’air chaud (1250°C) insufflé à la base provoque la combustion du coke réduisant les « oxydes de fer »,
dont le minerai est essentiellement composé, c’est à dire captant leur oxygène et isolant le fer.
La chaleur dégagée par la combustion fait fondre fer et résidus en une masse liquide.
 Avantages des fontes
Elles permettent la réalisation des pièces moulées complexes car elles possèdent une excellente
coulabilité (Aptitudes au moulage). Elles ont une excellente usinabilité, le graphite jouant le rôle de
lubrifiant (mise à part les fontes blanches où le graphite n’est pas présent).
Elles sont très résistantes en compression.
 Inconvénients des fontes
Les fontes grises lamellaires sont peu résistantes aux chocs, pour les autres fontes le problème de
résilience est résolu par la forme non lamellaire du graphite. Les fontes FGS ne sont pas utilisées autant
que les fontes FGL parce que son coût de fabrication est bien plus élevé. Les fontes blanches sont très
peu utilisées sauf pour la réalisation de pièces spécifiques (Rouleaux de broyeur). Elles sont dures mais
très fragiles ceci est dû à la présence de cémentite.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
7
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
8
Principaux fontes de 1ère fusion
Fonte grise : le carbone se trouve à l’état libre sous forme de graphite elle à une teneur en carbone et
de silicium très élevée : (C : 3,5 à 4,5% et Si : 1,5 à 5%)
Propriétés : - résiste mal à la traction, usinable, bonne résistance à la compression
- température de fusion 1200 épuise bien la forme des moules
Fonte blanche : le carbone est combiné au fer pour donner le carbure de fer. Elle contient peu de
silicium et de carbone.
Propriétés : - très dur, très fragile, difficile à usinée
- température de fusion 1160 (moulage difficile)
Fonte truité : Intermédiaire entre la fonte blanche et la fonte grise, le carbone et en partie déposer
dans la masse sous forme de graphite et partie combinée au fer pour donner le carbure de fer. Elle est
employée pour la coulée des pièces plus résistance que les pièces en fonte grise.
Affinage de la fonte de 2ème fusion
La fonte obtenue en haut-fourneau contient trop d’impuretés, pour utiliser dans la fabrication il est
nécessaire de l’affiner c.à.d. de purifier, cette opération obtenue dans un cubilot par fusion de gueuses,
le métal obtenue et de la fonte de 2ème fusion. Différentes fontes obtenues au cubilot : suivant la
construction de charge on obtient :
 Fonte grise riche en carbone de 3,5 à 4% et de silicium de 2,5 à 2,7%
 Fonte blanche, peu de carbone 2 à 2,5% et peu de silicium
Fonte à haute résistance mécanique, en mettant dans le cubilot de la fonte grise + quelque ruban d’acier
Coulée de la fonte (alliage de fer et de carbone) dans une gueuse (un moule)
Classification des fontes
a) Fonte grise
b) Fonte blanche
c) Fonte mécanique : à haute résistance, aux propriétés intermédiaires entre celle des aciers et
celle des fontes grises.
d) Fonte trempée : fonte durcie superficiellement par refroidissement rapide.
e) Fonte malléable : obtenue à partir de la fonte blanche, mais traité pour donner la malléabilité et
la résilience de la fonte selon la façon de traitement on obtient soit : Fonte malléable à cœur
blanc
f) Fonte malléable à cœur noir C : 2 à 2,5% et Si : 1 à 1,2%
Elaboration des aciers
Principe de la métallurgie d’élaboration
L’acier peut être obtenu
a) A partir de la fonte d’une 1ère fusion élaborer en haut fourneau
b) A partir des déchets d’acier récupérer
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
9
Fabrication de l’acier à partir de la fonte
 Action combiner de la chaux et de l’oxygène de l’air qui traverse la masse de la fonte en fusion
procédé « BESSEMER »
 Action combiner de la chaux et de l’oxygène d’un oxyde de fer mélangés à la fonte maintenue en
fusion procédé « MARTIN »
Fabrication de l’acier à partir de la ferraille
Les ferrailles sont fondues ensemble. On prélève, après fusion complète une éprouvette dont en fait
l’analyse. Si la teneur en carbone est inférieure à celle de l’acier désiré, on ajoute de la fonte. Dans le
carbone en excès. De la chaux introduire dans le bain permettra d’éliminer les impuretés sous forme de
laitier.
Différents procédés d’élaboration des aciers
 Procédé BESSEMER : oxydation de carbone par l’oxygène de l’air
Le procédé Bessemer est un procédé d'affinage de la fonte brute, aujourd’hui disparu, ayant servi à
fabriquer de l'acier peu coûteux. Ce procédé porte le nom de son inventeur, Henry Bessemer, qui le
brevette en 1855.
Le procédé consiste à oxyder avec de l'air les éléments chimiques indésirables contenus dans la fonte
pour en obtenir du fer ou de l'acier. L'originalité du procédé consiste à exploiter la chaleur dégagée par
les réactions chimiques pour maintenir la masse de métal en fusion.
 Procédé MARTIN : oxydation de carbone par l’oxygène de l’oxyde de fer
Fabrication dans des fours à creuset : c’est un procédé de synthèse. On fait ensemble les matériaux
nécessaires à l’obtention des aciers s’efforçant de provoquer leurs mélanges intimes, afin d’obtenir un
alliage homogène, ce procédé, long et coûteux, et réservé à la fabrication des aciers à outils.
 Fabrication de l’acier au four électrique : l’acier peut être obtenu au four électrique :
Comme au four martin
Par oxydation du carbone de la fonte au moyen d’un oxyde de fer
Par mélange et fusion de ferraille et de fonte
Comme four à creusets : la chaleur nécessaire à la fusion est fournie par l’électricité
- Chaleur à l’arc électrique (four à induction)
- Chaleur développée par le passage du courant dans la masse métallique (four à induction)
 Procédé THOMAS : le même que celui de BESSEMER (utiliser pour traitement des fontes
phosphoreuses)
 Fondant : la composition du fondant essentiellement de la nature de la gangue : une gangue
argileuse nécessite un fondant calcaire et inversement, les fondants permettent d’éliminer la
gangue sous forme de laitier fusible
 Laitier : obtenue par l’action du fondant sur la gangue, plus léger que la fonte, ils se rassemblent
à la partie supérieure du métal en fusion et ils sont évacués par un orifice situé à la partie
supérieure du creuset au fur et à mesure de leur production
 Gangue : - Argileuse : elle contient du silicate d’aluminium
- Calcaire : elle contient du carbonate de calcium plus rarement
- Impuretés : sont les (Si, P, Mn, …etc.)
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
10
Elaboration de l’acier
http://www.techmania.fr/acier_tous_etats/otua2004.html
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
11
Désignation des métaux ferreux
Désignation des fontes
Dans la fonte, le pourcentage de carbone est compris entre 2,11 et 6,67%.
Désignation symbolique : Deux groupes de lettres majuscules EN-GJ
Suivies éventuellement (si une spécification est nécessaire) de 2 autres lettres majuscules,
Ex : EN-GJMB-...
La première lettre désigne la structure du graphite (L= lamellaire, S= sphéroïdal, M=graphite de recuit
(fonte malléable), V=vermiculaire, Y=structure spéciale=absence de graphite). La deuxième désigne si
nécessaire la constitution métallographique de la fonte (A= austénitique, F=ferritiques, P=perlitiques,
L= lédéburitique, Q= état trempé, T= état trempé et revenu, B= malléable à cœur noir, W= malléable à
cœur blanc).
Suivies d’un groupe de chiffres et des lettres, avec 3variables possible
Ex : EN-GJ-500-7-U
Si ce groupe commence par un nombre, celui-ci indique la valeur minimale de Rm :
 S’il est suivi par une lettre, celle-ci indique de mode de production des échantillons d’essai (S =
coulé séparément, U = attenant, C = prélevé sur une pièce) ;
 S’il est suivi d’un tiret et d’un autre nombre, celui-ci indique la valeur minimale de l’allongement
à rupture A% ; il est alors suivi d’une lettre indiquant le mode de production des échantillons
d’essai. Un nouveau tiret suivie de deux lettres indique éventuellement le domaine de
température ou doit être déterminée la résistance à la flexion par choc (RT = température
ambiante, LT = basse température) ;
 Si ce groupe commence par la lettre H, la fonte est classée par sa dureté ; la lettre qui suit précise
le type d’essai de dureté (B = Brinell, V = Vickers, R = Rockwell), et le nombre qui suit indique la
gamme de la dureté.
Désignation symbolique
Désignation alphanumérique
Foutes grises ordinaires à graphite (non alliées)
EN-GJL 100
EN-JL 1010
EN-GJL 250
EN-JL 1040
Fontes grises à graphite sphéroïdal (non alliées)
EN-GJS 350-22-RT
EN-JS 1014
EN-GJS 1400-1
EN-JS 2040
Fontes malléables à cœur noir
EN-GJMB 300-6
EN-JM 1110
EN-GJMB 800-1
EN-JM 1200
Fontes malléables à cœur blanc
EN-GJMW 350-4
EN-JM 1010
Fonte blanche
EN GJN X Ni-Cr-4-2
-
Ancienne norme NF A 02-001
FGL 250
FGS 350-22
FGS HB 185
MN 300-6
MN 800-1
MB 350-4
FBC Ni4Cr2 HC
Exemples de désignation
 Fonte blanche : FB Cr12MoNi fonte blanche de 12% de chrome, contenant de molybdène et du
nickel.
 Fonte grise à graphite lamellaire : FGL 300 fontes grises à graphite lamellaire de résistance à
la traction minimale 300MPa.
 Fonte grise à graphites sphéroïdaux : FGS 600-2 fontes grise à graphite sphéroïdal de
résistance à la traction 600MPa et de 2% valeur de l’allongement après rupture.
Désignation des aciers
Dans l’acier, le pourcentage de carbone est compris entre 0,008 et 2,11%.
Outre les désignations commerciales propres aux producteurs, la désignation des alliages métalliques
fait l’objectif de normes européennes, qui se sont substituées aux anciennes normes nationales, AFNOR
pour la France (parfois encore utilisées à tort). Des correspondances avec des normes internationales
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
12
sont données souvent que possible dans ce chapitre. Les teneurs utilisés pour exprimer les
compositions sont toujours les pourcentages massiques des différents constituants.
Désignation symbolique par emploi
Elle commence toujours par une lettre majuscule. Les aciers désignés par leur emploi ne présentent pas
de garantie d’aptitude aux traitements thermiques.
La lettre est suivie par des indications chiffrées relatives à des caractéristiques d’usage de l’acier,
notamment ses caractéristiques mécaniques : limite d’élasticité Re, résistance à la traction Rm ou
dureté.
Lettre
B
C
E
G
P
S
Signification
Acier pour béton ; lettre suivie d’un nombre à 3 chiffre indiquant la valeur minimale de Re en Mpa.
Acier non allié apte au traitement thermique (voir désignation par composition chimique).
Acier pour construction mécanique ; lettre suivie²d’un nombre à 3 chiffres indiquant la valeur
minimale de R e en MPa.
Acier moulé ; lettre-préfixe, suivi d’une désignation symbolique complète normale.
Acier pour appareils à pression ; lettre suivie d’un nombre à 3 chiffres indiquant la valeur minimale
de Re en MPa.
Aciers de construction d’usage générale ; lettre suivie d’un nombre à 3 chiffres
indiquant la valeur minimale de Re en MPa ; Suivi éventuellement de symboles
Exemple
B500
DC04
E360
G15CrMoV6
P235
S185
Désignation symbolique par composition chimique
Aciers d’usage général
La désignation commence par la lettre S pour les aciers d’usage général, et par la lettre E pour les aciers
de construction mécanique. Le nombre qui suit indique la valeur minimale de la limite d’élasticité en
méga pascals. Exemple : S 235.
Aciers non alliés : ils ont une teneur en manganèse à 1 %, à l’exclusion des aciers de décolletages.
Lettre C ; Suivie d’un nombre égal à 100 fois le pourcentage de teneur en carbone. C60
Les teneurs de ces aciers en divers éléments conseillés comme des impuretés, ne doivent pas dépasser
des limites définies par la norme NF EN 10020.
Aciers faiblement alliés : la teneur de chaque élément d’alliage est inférieure à 5 % ; aciers non alliés
de teneur en manganèse supérieure à 1 % ; aciers de décolletage, à l’exclusion des aciers rapides.
- Nombre égale à 100 fois le pourcentage de teneur en carbone ;
- Suivi des symboles chimiques des éléments d’alliage dans l’ordre des teneurs décroissantes ;
- Suivi de nombres séparés par un trait d’union, égaux aux pourcentages de teneurs des
principaux éléments d’alliage dans l’ordre décroissant, multipliées par un facteur spécifique et
arrondis à l’unité la plus proche.
Ex : 42CrMo 8
Les pourcentages des éléments d’alliage minoritaires ne figurent pas forcément dans la désignation
mais sont précisés dans la norme de définition de la nuance concernée.
Elément
d’alliage
Chrome
Symbole
Facteur
Elément
d’alliage
Symbole
Facteur
Elément
d’alliage
Symbole
Cr
Béryllium
Be
Vanadium
V
Cobalt
Co
Cuivre
Cu
Zirconium
Zr
Manganèse
Mn
Molybdène
Mo
Cérium
Ce
Nickel
Ni
Niobium
Nb
Azote
N
Silicium
Si
Plomb
Pb
Phosphore
P
Tungstène
W
Tantale
Ta
Soufre
S
Aluminium
Al
Titane
Ti
Bore
B
4
10
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
10
100
Facteur
100
1000
13
Aciers fortement alliés :
La teneur d’au moins un élément d’alliage est supérieure ou égale à 5 %, à l’exclusion des aciers
rapides.
- Lettre X ;
- Suivie d’un nombre égal à 100 fois le pourcentage de teneur en carbone.
- Suivi des symboles chimiques des éléments d’alliage dans l’ordre des teneurs décroissantes ;
- Suivi de nombres séparés par un tiret, égaux aux pourcentages de teneurs des principaux
éléments d’alliage dans l’ordre décroissant (sans facteur multiplicatif).
Ex : X6CrMo17-1
Métaux et alliages non ferreux
Alliages légers
Ce sont des alliages d’aluminium. Sa densité est de 2,7 par rapport au fer de densité 7,86 d’où
l’appellation d’alliage léger. Notons que par analogie, on surnomme les alliages de magnésium alliages
ultralégers. Le système de codage fait la distinction entre les alliages moulés (NF EN 1706), et les
alliages corroyés (NF EN 573).
Désignation numérique des alliages d’aluminium moulés NF EN 1706
EN A C - 4 2 000
Les lettres EN A
symboles
représentatifs des
alliages d’aluminium
La lettre C
symbole du
moulage C=cast
Familles d’alliages
Groupe
1
2
3
4
5
6
7
8
Le premier chiffre
permet de classer
la famille de
l’alliage (Cf.
tableau cidessous).
Le deuxième chiffre
permet de classer la
sous - famille de
l’alliage
Les 3 derniers chiffres
seront affectés en
fonction de la
composition chimique
exacte de l’alliage.
Type d'alliage
Aluminium affiné
Aluminium + Cuivre
Aluminium + Manganèse
Aluminium + Silicium
Aluminium + Magnésium
Aluminium + Magnésium + Silicium
Aluminium + Zinc
Autres alliages d'aluminium
Désignation symbolique des alliages d’aluminium moulés NF EN 1706
EN A C - Al Cu4MgTi
Les lettres EN A
symboles
représentatifs des
alliages
d’aluminium
La lettre C
symbole du
moulage C=cast
Le symbole
chimique de
l’aluminium
Permet d’identifier
le métal de base de
l’alliage
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
La dernière partie
est constitué des
éléments d’addition
rangés dans l’ordre
décroissant de leur
concentration
Si le symbole chimique
est suivi d’un nombre, il
s’agit de la
concentration en % de
cet élément. S’il n’est
suivi d’aucun chiffre sa
concentration est
inférieure à 1%
14
Alliages de cuivre
La désignation des métaux cuivreux fait état de deux cas particulier.
EN A C - Al Cu4MgTi
EN A W - 2 0 17
- Les cuivres affinés NF A 51-050
- Les alliages de cuivre NF A 02-009
Cuivres affines : (au moins 99,85%) Cu - ETP
Cu
Symbole
chimique
du cuivre
Caractères permettant de définir le type d’affinage
ETP Affiné électrolytiquement, non désoxydé, conductivité garanti.
FRHC Affiné thermiquement, non désoxydé, conductivité garanti
FRTP Affiné thermiquement, non désoxydé, conductivité non garanti
DHP Affiné thermiquement ou électrolytiquement, phosphore résiduel fort.
DLP Affiné thermiquement ou électrolytiquement, phosphore résiduel faible.
OF
Désoxydé.
OFE Exempt d’oxygène, haute pureté.
Alliages de cuivre : Cu Zn 39 Pb 2
Cu Symbole Symboles chimiques placés dans l’ordre décroissant de leur teneur en masse
chimique
suivi de la concentration en % de l’élément d’alliage. Si la teneur est inférieure
du cuivre
à 1 %, il n’est pas obligatoire de l’indiquer.
Dans certains cas, on note la teneur même si elle est inférieur à 1, en particulier pour différentier deux
nuances voisines (ex : CuAg0,05 et CuAg0,1)
Les alliages à base de cuivre sont appelé cupro (ex : CuBe2 = cupro-béryllium,) sauf le laiton (Cu Zn) et
Les bronzes (Cu-Sn).
Les alliages de nickel : Ni - Cu 35
Ni Symbole
chimique
du nickel
Symboles chimiques placés dans l’ordre décroissant de leur teneur en masse suivi
de la concentration en % de l’élément d’alliage. Le codage est identique aux
alliages de Cu, sauf qu’il existe un tiret après Ni
Les alliages de zinc : Z - A4 G
Z Symbole
Symboles métallurgiques placés dans l’ordre décroissant de leur teneur en masse
métallurgique
suivit de la concentration en % de l’élément d’alliage.
du zinc
Les alliages de magnésium : G - A3 Z1
G Symbole
métallurgique Symboles métallurgiques placés dans l’ordre décroissant de leur teneur en masse
suivit de la concentration en % de l’élément d’alliage.
du
magnésium
Les alliages de titane : T - A3 Z1
T Symbole
métallurgique Symboles métallurgiques placés dans l’ordre décroissant de leur teneur en masse
suivit de la concentration en % de l’élément d’alliage.
du
magnésium
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
15
Applications
S185 :
E295 :
C45
............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
35 Ni Cr Mo 16 : ............................................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
.............................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
55 Si 7 :
.............................................................................................................................................................
X 6 Cr Ni Mo Ti 17-12-2 :
X40CrMoVN16-2 :
EN-GJMB 400-10 :
EN-GJS 370-17 :
........................................................................................................................................................
........................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
EN-GJMW 380-18 : .......................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
Cu Sn 14 :
Cu Ni26 Zn17 :
Cu Pb20 Sn5 :
Cu Zn 27 Ni 18
Al Si10Mg :
EN AW-1070
............................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
.........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
............................................................................................................................................................................
..........................................................................................................................................................................
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
16
Généralités
Dessin technique
Le dessin technique
Le dessin technique est le moyen d’expression indispensable et universel de tous les techniciens.
C’est lui qui permet de transmettre, à tous les services de production, la pensée technique et les
impératifs de fabrication qui lui sont lié. C’est pourquoi ce langage conventionnel est soumis à des
règles ne permettant aucune erreur d’interprétation et définies par la normalisation (régit par des
normes internationales – Normes ISO).
Il est ainsi indispensable d’étudier, de représenter et de construire tout matériel technique.
Le dessin artistique exprime une
idée, un sentiment, un climat ou une
situation.
Le dessin technique exprime la forme exacte,
les dimensions précises et la constitution
d’un objet en vue de sa fabrication
Les différents types de dessin
Le dessin industriel se divise en plusieurs familles complémentaires.
Selon la norme : NF EN 30209 – ISO 10209
1) Abaque : Diagramme permettant de déterminer, sans calculs, les valeurs approximatives d’une
ou plusieurs variables
2) Croquis : Dessin établi, en majeure partie, à main levée sans respecter nécessairement une
échelle rigoureuse.
3) Epure : Dessin à caractère géométrique tracé avec la plus grande précision possible.
4) Esquisse : Dessin préliminaire des grandes lignes d’un projet.
5) Schéma : Dessin dans lequel des graphiques sont utilisés pour indiquer les fonctions des
composants d’un système et leurs relations.
6) Avant-projet : Dessin représentant, dans ses grandes lignes, une des solutions viables atteignant
l’objectif fixé.
7) Projet : Dessin représentant tous les détails nécessaires pour définir une solution choisie
8) Dessin d’ensemble : Dessin d’ensemble montrant tous groupes et parties d’un produit
complètement assemblé.
9) Sous ensemble : Dessin d’ensemble d’un niveau hiérarchique inférieur, représentant seulement
un nombre limité de groupes d’éléments ou de pièces
10) Dessin de définition : Le dessin de définition détermine complètement et sans ambiguïté les
exigences fonctionnelles auxquelles doit satisfaire le produit dans l’état de finition prescrit. Il est
destiné à faire foi lors du contrôle de réception du produit.
11) Dessin d’ensemble : Dessin représentant la disposition relative et la forme d’un groupe de
niveau supérieur d’éléments assemblés.
12) Dessin d’interface : Dessin donnant les informations pour l’assemblage ou la connexion de deux
ou plusieurs pièces concernées, par exemple, leurs dimensions, l’encombrement, les performances
et les exigences.
13) Dessin technique : Informations techniques portées sur un support de données, présentées
graphiquement conformément à des règles spécifiques et généralement dessinées à l’échelle.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
17
Exemples
Les schémas (fig1)
Ce sont les dessins obtenus à l’aide de symboles normalisés. Le but du schéma est de proposer
représentation simplifiée permettant la compréhension du fonctionnement.
Fig1
Schéma cinématique d’un tourne à gauche
Les dessins d’ensemble (fig2)
Il définit entièrement l’ensemble du mécanisme en représentant toutes les pièces et en satisfaisant
toutes les contraintes de conception imposées par le cahier des charges.
Fig2
Les dessins de définition (fig3)
Il est réalisé à partir du dessin de définition et détermine complètement les formes et dimensions d’un
composant.
Fig3
La représentation
Un composant ou un ensemble de composants est représenté soit en projection plane (sous forme de
plan papier comme l’exemple ci-dessus), soit en perspective (cavalière fig4, isométrique fig5, …). Les
perspectives sont utilisées pour illustrer les formes générales de la pièce en trois dimensions.
Fig4
Perspective cavalière
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
Fig5
Perspective isométrique
18
Les normes de dessin
Le dessin technique est soumis à un certain nombre de règles appelées normes (NF pour la France et
ISO pour l’international).
Normes d’écriture
Selon la norme NF E 04-505 – ISO 3098
Le but de cette normalisation est d’assurer la lisibilité, l’homogénéité et la reproductibilité des caractères.
Avec la généralisation de la DAO (Dessin Assisté par Ordinateur) et de la CAO (Conception Assistée par
Fig6
Ordinateur), ces normes tendent à être oubliées car elles sont
automatisées avec l’utilisation des polices de caractères.
Ecriture type B
L’écriture se décline de plus sous deux formes : droite (type B droite- fig6) et
italique (type B penchée à 15°- fig7).
Fig7
Dimensions générales
Les dimensions générales sont définies en fonction de la hauteur ‘’h’’ des majuscules. Les valeurs de ‘’h’’
sont choisies parmi les dimensions ci-dessous.
Dimension nominale h
2,5
3,5
5
7
10
14
20
h
Hauteur des majuscules (ou chiffres)
c = 0,7 h
Hauteur des minuscules avec jambage
a = 0,2 h
Hauteur des minuscules sans jambage
Espace entre les caractères
Largeur des traits d'écriture
interligne minimal
h
d = 0,1 h
b = 1,4 h
Espacement des lettres et des mots (fig8)
Pour obtenir une écriture aisée, il faut respecter l’espacement suivant.
Fig8
Exposants et racines (fig9)
La valeur de l’exposant ou de la racine est inscrite un corps plus petit.
Fractions (fig10)
L’écriture des fractions doit être conforme à l’un des exemples donnés. En
particulier, pour le premier exemple, la barre de fraction doit être dans le
plan médian du signe « égal ».
Soulignement : (fig11)
Pour garder toute la lisibilité, le soulignement ne doit pas couper de jambage.
Fig9
Fig10
Fig11
Normes de tracé
La vision d’une pièce s’obtient selon un point de vue. Il y aura donc des parties visibles et d’autres
cachés. La norme prévoit, entre autres, le trait continu fort et le trait interrompu fin pour les
différencier. Contrairement aux normes d’écriture, le dessinateur doit maîtriser parfaitement ces
normes afin d’être capable de lire les plans.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
19
Désignation
Tracé
Applications
Continu fort
Arêtes et contours vus
Continu fin
Ligne d’attache et de côte Hachures– Arêtes
fictives
Interrompu fin
Arêtes et contours cachés
Mixte fin
Axes et traces de plans de symétrie
Continue fin à main levé ou en zigzag
Limite de vues ou de coupures partielles
Mixte fin terminé par deux traits forts
Trace des plans de coupe
Contour de pièces voisines, position de
pièces mobiles.
Mixte fin à deux points
Normes de présentation
Les formats de papier (fig12)
Les formats de papier vont de l’A4 (le classique 210 mm x 297 mm) à l’A0 qui offre une surface de
dessin de 1 m². Les divers autres formats s’obtiennent en coupant en deux selon la plus grande
dimension.
Tout dessin technique doit être représenté sur un support aux dimensions normalisées. Les formats se
déduisent les uns des autres à partir du format A0 (1 m2) en divisant le plus grand côté par deux. Le
rapport de la longueur sur la largeur est de √2. (A0 = 2 x A1 = 4 x A2 = 8 x A3 = 16 x A4 = 1 m2).
Les formats peuvent être utilisés horizontalement ou verticalement.
Fig12
Formats
A0
A1
Dimensions
A2
A3
A4
210 x 297
Le cadre
Il délimite la zone d'exécution du dessin. Dessiné en trait continu fort, il fait apparaître une marge sur
tout le contour. Cette marge est située à 10mm pour les formats A4, A3 et A2 et à 20 mm pour les
formats A1 et A0, ces dimensions ne sont pas normalisées, on peut donc les modifier dans certains cas si
c’est nécessaire.
Les cartouches (fig13)
Le cartouche représente une sorte de carte d’identité du dessin. Son emplacement est toujours dans le
coin inférieur droit du cadre. Les renseignements contenus dans le cartouche concernent l’échelle
principale, le titre du dessin, le système ISO utilisé, le format, le dessinateur, la date, l’indice de
modification…
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
20
Fig13
Représentation des solides
Dans l'industrie, pour fabriquer une pièce on représente d'abord les formes de celle-ci en projections et si cela
est nécessaire une perspective accompagne les projections afin de faciliter la lecture du dessin. La
représentation des solides est basée sur la méthode de projection orthogonale utilisée en géométrie descriptive.
Les méthodes qui forment le système de projections normalisés sont :
 Méthode du premier dièdre.
 Méthode du troisième dièdre.
 Méthode des flèches repérées.
Méthode du premier dièdre (fig14)
Elle est dite aussi méthode Européenne et désignée par la lettre E et le symbole à coté
qui doivent figurer dans le cartouche au-dessous de l’échelle. Dans cette méthode
l'objet est placé dans le premier dièdre et se situe entre l'observateur et le plan de
projection.
Méthode du troisième dièdre (fig15)
Elle est appelée aussi méthode Américaine et désignée par la lettre A et le symbole
Convention sur les repères (fig16)
- il faut les aligner
- taille conseillée
Pour la représentation les lignes d'attache ne doivent
pas se confondre avec d'autres lignes, elles ne doivent
pas se couper entre elles.
- Mettre un point à l'extrémité de la ligne d'attache du
repère si elle se termine à l'intérieur d'une
pièce.
Mettre une flèche si elle s'arrête sur son contour.
Fig14
Fig15
Fig16
La nomenclature
Elle complète le dessin d’ensemble, en dressant la liste de tous les éléments constitutifs du système
dessiné (pièces, composants standards). Chaque élément est répertorié, numéroté, classé et tous les
renseignements nécessaires le concernant sont indiqués (repère, nombre, désignation, matière et
observations particulières). (page23)
Sur la 1ère ligne de la nomenclature apparaît :
Rep
Nb
Désignation
Matière
Observations
La nomenclature se lit de bas en haut
La largeur standard est de 190mm.
Remarque :
 L’ordre des numéros des repères est croissant et indique, généralement, l’ordre de montage des
pièces.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
21


Les repères doivent être alignés.
Mettre un point à l’extrémité de la ligne d’attache du repère si elle se termine à l’intérieur de la
pièce, une flèche si elle se termine sur son contour.
Les échelles (fig17)
La notion d'échelle appartient à la géométrie. Son emploi réside essentiellement dans la facilité de
représentation d'un objet grand ou encombrant qui ne peut être représenté sur une feuille de papier.
Dessiner à l'échelle, c'est copier un objet en respectant une règle de proportionnalité.
Par exemple, le segment de droite AB ci-dessous mesurant 5 cm est réduit 5 fois. Pour cela, on utilise
une constante de réduction dont la valeur est de 1/5.
Échelle 1:5
Fig17
Les vues
Vue en perspective « cavalière » (fig18)
Définition
Elle permet une définition globale de l’objet selon les trois
dimensions (dans l’espace).
Exemple : Pièce en « L ».
Tracé pratique
Afin de permettre un tracé clair et rapide, les valeurs suivantes
sont normalisées :
 a = 45°
 L = dimension réelle
 h = dimension réelle
 l = dimension x 0,5
Fig18
Disposition des vues (fig19 & fig20)
L'objet à représenter est placé à l'intérieur d'un cube. Ses faces principales orientées parallèlement
aux faces du cube. Les projections sont faites sur les faces intérieures de ce cube.
La vue qui donne le plus d'information sur les formes de l'objet, s'appelle : la vue de face
Les 3 règles :
 Ne jamais inscrire le nom des vues.
 L’ensemble des vues doit définir complètement et sans ambiguïté la pièce.
 Pour représenter une pièce, on utilise 2 à 3 vues avec obligatoirement la vue de face.
La position des vues correspond à la méthode de projection du premier dièdre (afficher dans le
cartouche)
La mise en page (fig21)
La mise en page d’un dessin consiste à positionner les vues à intervalles réguliers (x et y) par rapport au
cadre et au cartouche.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
22
Cube ou boite en verre
Fig19
Fig20
Fig21
La cotation
La cotation a pour objet d’indiquer avec précision les dimensions des différentes surfaces sur la pièce.
Les chiffres inscrits doivent correspondre aux dimensions réelles de la pièce et ceci quelle que soit
l’échelle du dessin.
L’unité est toujours en millimètre (mm) et n’est jamais indiquée.
Les éléments d’une cote sont :
Rep
Eléments
Caractéristiques
1
2
3
4
5
deux lignes d’attache
trait fin
deux flèches aux extrémités de la ligne de cote
trait moyen
une ligne de cote
la valeur de la dimension réelle
Si la place manque, on peut placer la valeur de
la dimension sur une ligne de repère
Exemples d’application
a
c
b
d
Fig23
Cotation d’un diamètre (fig22)
 Avec une ligne de repère c
 Avec des lignes d’attaches d
trait fin, parallèle à la longueur à coter
trait moyen, au-dessus et au milieu de la ligne de cote
Cote longue (fig22) a
 Placer les flèches à
l’endroit.
 Placer le chiffre au milieu
de la ligne de cote.
Cote courte (fig22) b
 Placer les flèches à
l’envers.
 Placer le chiffre au milieu
ou sur le côté.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
a
b
Fig23
Cotation d’un rayon (fig23)
 Echelle 1:1 (réel) a
 Echelle 2:1 b
23
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
24
Dessin
Exercices de lecture
1) Noter au-dessus de chaque perspective le numéro de la vue correspondante.
2) Dessiner les vues nécessaires afin de montrer les détails de chaque pièce.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
25
1) Noter au-dessus de chaque perspective le numéro de la vue correspondante.
2) Dessiner les vues nécessaires afin de montrer les détails de chaque pièce.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
26
Position des vues
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
27
Echelle :
Dessiné par :
Format A4
H
Date :
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
28
Echelle :
Dessiné par :
Format A4
H
Date :
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
29
Echelle :
Dessiné par :
Format A4
H
Date :
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
30
Coupes et Sections
Introduction (fig24)
En mode de représentation normal, les formes intérieures d'un objet simple peuvent être décrites à
partir des traits interrompus courts ("pointillés"), cependant la méthode devient vite complexe lorsque
les contours intérieurs sont nombreux. Dans le cas des dessins d'ensemble, les tracés deviennent vite
illisibles et l'identification des pièces impossible.
Pour de tels cas, les vues en coupe, également appelées "coupes", permettent une meilleure définition et
une compréhension plus aisée des formes intérieures ou des divers composants.
Il existe plusieurs variantes de représentations répondant à des besoins différents. La plupart utilisent
un plan de coupe imaginaire qui coupe l'objet en deux, la partie avant (celle en arrière du plan de
coupe) est supprimée afin de pouvoir observer et dessiner les formes intérieures. Les hachures, tracées
en traits fins, matérialisent le plan de coupe et mettent en évidence les contours intérieurs.
Dans un dessin, une seule vue est concernée par une coupe, les autres vues restent en mode de
représentation normal.
Fig24
Coupes (fig25)
Principe
L’objet est coupé. Les morceaux sont séparés. Le plus représentatif est choisi. L’observateur, le regard
tourné vers le plan coupé, dessine l’ensemble du morceau suivant les règles habituelles. L’intérieur,
devenu clairement visible, apparaît en trait fort. Les zones « découpées » sont recouvertes de hachures.
Règles de représentations
Le plan de coupe
Il est matérialisé par un trait d’axe, renforcé aux extrémités par deux traits forts courts. Le sens
indiquant la partie de la pièce à conserver est indiqué par deux flèches nommées à l’aide de deux lettres
(A-A, B-B, …).
Les hachures
Les hachures apparaissent là où la matière est effectivement coupée.
Elles sont réalisées en traits fins, inclinées de 30, 45 ou 60 degrés par rapport à la direction générale de
la pièce.
 Les hachures ne traversent jamais un trait continu fort.
 Les hachures ne s’arrêtent jamais sur un trait interrompu fin.
 On ne coupe jamais des pièces pleines de révolution telles que : arbres, vis, écrou, clavettes,
rivets, billes ou roues dentées…
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
31
Remarque
- En général, on ne dessine pas les contours cachés ou traits interrompus courts, dans les vues en
coupe, sauf si ceux-ci sont indispensables à la compréhension.
- Les hachures mettent en évidence les parties coupées des coupes.
Fig25
Représentation normalisée des hachures (fig26)
Sur un plan d’ensemble, le motif des hachures permet d’identifier le type de matériaux des pièces. Mais
sur un dessin de définition, c’est toujours le motif d’usage général qui est utilisé.
Fig26
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
32
Coupe à plans parallèles (fig27)
 Les tracés des plans de coupe sont renforcés à chaque changement de direction.
 La vue en coupe A-A représente les plans de coupe comme s’ils avaient été mis dans le
prolongement les uns des autres.
Fig27
Coupe brisée à plans sécants (fig28)
 Les tracés des plans de coupe sont renforcés au changement de direction des plans de coupe.
 Le plan de coupe oblique est amené par rotation d’angle  dans le prolongement de l’autre.
Fig28
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
33
Les sections
Objectif : Eviter de surcharger les vues en isolant les formes que l’on désire préciser.
Section sortie (fig29)
Une section sortie et dessinée en trait fort pour tous les contours et
en trait fin pour les hachures.
La section est placée le plus souvent dans le prolongement du
plan de coupe comme sur
La figure ci-contre (soit dans le prolongement de l’axe de la pièce).
Les indications de coupes (plans, flèches, lettres) peuvent ne pas
être placées s’il n’y a aucune ambiguïté possible.
Section rabattue (fig30)
La section est rabattue directement sur la vue, dans ce cas elle se
trace EN TRAIT FIN.
Le plan de coupe et les flèches du sens d'observation sont
facultatifs.
Coupe locale ou partielle (fig31)
La coupe partielle permet de montrer un usinage intérieur sans
couper la totalité de la pièce. Elle se trace EN TRAIT FIN avec un
trait délimitant la zone coupée à main levée.
Fig29
Fig30
Fig31
Coupe des nervures (fig32)
Objectif : Différencier immédiatement la coupe d’une pièce
massive de celle d’une pièce nervurée de même section.
Si on l’observe suivant la flèche et qu’on la représente en coupe, le
plan de coupe A-A passe par le plan médian des nervures et la vue
en coupe A-A obtenue ci-dessous donne une idée fausse des
formes de la pièce qui semble massive.
Fig32
Fig33
Pour éviter l’effet visuel de masse : (fig33)
On ne coupe jamais longitudinalement une nervure.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
34
Compléter la vue de face en coupe A-A, la vue de dessus et la vue de gauche.
Echelle :
Dessiné par :
Format A4
H Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
Date :
35
Compléter la vue de gauche en coupe A-A de la masse et la vue de dessus.
Echelle :
Dessiné par :
Format A4
H Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
Date :
36
Terminez les 3 vues (vue de droite coupe A-A).
Echelle :
Dessiné par :
Format A4
H Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
Date :
37
Une Chappe orientable est définie ci-dessus par une vue
de face, une vue de gauche (½vue -½ coupe A-A) et une
vue de dessus incomplète.
- Terminer la vue de face. Représenter toutes les
lignes cachées.
- Compléter la vue de gauche. Représenter toutes
les lignes cachées.
- Laisser la vue de dessus incomplète.
- Repérer les points (1) et (2) sur les 3 vues.
Echelle :
Dessiné par :
Format A4
H Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
Date :
38
Vocabulaires technique
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
39
Application
1
6
2
7
3
8
4
9
5
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
40
La cotation
Rôle
Elle permet, avec le dessin de définition, la fabrication de la pièce.
Coter, c’est inscrire les dimensions (ou cotes) strictement nécessaires afin que le lecteur du dessin y
retrouve rapidement, sans mesurer et sans calculer, les renseignements nécessaires.
Une cote indique toujours la mesure réelle de la pièce, en mm pour une distance, en degré pour un
angle. L’unité n’est pas écrite.
Types de cotes
La cotation d’un dessin comprend deux étapes. La première définit les formes générales de l’objet, la
deuxième précise la situation des différentes parties de l’objet.
Les cotes de grandeur hors tout indiquent la dimension la plus grande de l’objet dans le sens de la
longueur, de la largeur et de la hauteur.
Les cotes de position indiquent l’emplacement des formes, les unes par rapport aux autres.
Description (fig 34)
Une cote comprend 4 parties :
Fig34
① Les lignes d’attache : En trait fin, elles prolongent les traits du détail du dessin et dépassent
légèrement la ligne de cote
② La ligne de cote : En trait fin, elle est perpendiculaire aux lignes d’attache et tracée à 7mm
minimum d’un autre trait (dessin ou autre cote)
③ Les flèches : En trait fort, elles terminent la ligne de cote et touchent la ligne d’attache. Elles se
placent à l’intérieur ou à l’extérieur de la ligne de cote (si manque de place).
Un point peut remplacer une flèche si manque de place.
④ Les chiffres : (la cote elle-même). Ils se placent au milieu et toujours au-dessus (2 mm environ)
de la ligne de cote.
Par manque de place, on peut écrire la cote sur le prolongement de la ligne de cote.
Recommandations (conventions)
 Ne jamais utiliser une ligne de dessin comme ligne d’attache ou de cote
 Un axe peut servir de ligne d’attache, jamais de ligne de cote
 Une ligne de cote doit être placée, si possible, toujours en dehors du tracé du dessin.
 Eviter que 2 lignes de cotes se coupent (ou coupent une ligne dessin)
Un diamètre est repéré par un symbole Ø, un rayon par la lettre R
Un petit plus
On peut compléter une cote par une tolérance de fabrication IT (± 1mm par ex)
Ou par des particularités de fabrication comme le filetage, les assemblages, les traitements de la pièce,
….
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
41
Tolérances géométriques
Tolérances de forme
Les spécifications de forme sont intrinsèques à l'élément tolérancé (la planéité d'une surface par
exemple est indépendante des autres surfaces de la pièce). Elles ne peuvent donc pas faire appel à un
ou plusieurs éléments de référence.
Types
Désignation
Rectitude
Circularité
Forme d'une
ligne quelconque
Élément tolérancé
élément linéique
nominalement rectiligne
élément linéique
nominalement
circulaire
Planéité
Cylindricité
Forme d’une
surface
quelconque
élément linéique
élément surfacique
nominalement plan
élément surfacique
nominalement
cylindrique
élément surfacique
Caractéristiques de la zone de tolérance
de situation
intrinsèques (écart tolérancé)
aucune
Ø d’un cylindre, distance entre 2
droites ou 2 plans
aucune
distance entre 2 cercles concentriques
aucune
distance entre 2 lignes
aucune
distance entre 2 plans parallèles
aucune
distance entre 2 cylindres coaxiaux
aucune
distance entre 2 surfaces
Tolérances d’orientation
Une tolérance d’orientation d’un élément est donnée obligatoirement par rapport à un autre élément
pris comme référence.
SYMBOLE
GNIFICATION
Parallélisme
Perpendicularité
Inclinaison
Profil d’une
surface
Profil d’une ligne
Remarque : Pour l’inclinaison, il est nécessaire d’indiquer, en plus, l’angle par rapport à l’élément de
référence.
Tolérances de position
La localisation théorique de l’élément est définie, par rapport au système de référence, au moyen de
cotes encadrées. (Remarque : une cote encadrée est l’indication graphique d’une « dimension théorique
exacte ». Une dimension théorique exacte définit la position, l’orientation ou le profil théorique exact
d’un élément.)
La zone de tolérance est répartie également de part et d’autre de cette position théorique exacte.
SYMBOLE
GNIFICATION
Localisation
Coaxialité*
Concentricité**
Symétrie
* Coaxialité : pour les axes ; **Concentricité : pour les centres
Profil d’une
surface
Profil d’une ligne
Cadre de tolérance
Les exigences sont indiquées dans un cadre rectangulaire divisé en deux cases ou plus (5 maxi). Ces
cases contiennent, de gauche à droite, dans l’ordre suivant (voir fig35) :
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
42
 Le symbole de la caractéristique géométrique ;
 La valeur de la tolérance ; cette tolérance est précédée du signe Ø si la zone de tolérance est
circulaire ou cylindrique, ou de SØ si la zone de tolérance est sphérique ;
 Le cas échéant, la ou les lettres permettant d’identifier la référence ou le système de référence.
Exigence géométrique
sans référence
Exigence avec référence
spécifiée
Fig35
Zone de tolérance cylindrique
avec système de référence
 Lorsque la tolérance s’applique à plus d’un élément (six éléments
par exemples), ceci doit être indiqué au-dessus du cadre.
(voir fig36)
 S’il est nécessaire de spécifier plus d’une caractéristique
géométrique pour un élément, les exigences peuvent être
données dans des cadres de tolérance placés l’un au-dessous de
l’autre. (voir fig37)
Zone de tolérance sphérique
avec système de référence
Tolérance sur plusieurs
Fig36
éléments
Exigences géométriques
multiples
Fig37
Eléments tolérancés
 Sauf cas particuliers, le cadre de tolérance est relié à l’élément tolérancé par une ligne de repère,
raccordée à l’un ou l’autre des côtés du cadre et terminée par une flèche qui aboutit : Sur le
contour de l’élément (fig38) ou sur le prolongement du contour (fig39) (mais clairement séparé
de la ligne de cote), si la tolérance s’applique à la ligne ou à la surface elle-même (figures cidessous).
Fig39
Fig38
Sur l’élément ou sur son prolongement
Sur le contour
Dans le prolongement de la ligne de cote, lorsque la tolérance s’applique à l’axe, au plan médian
ou au centre de l’élément ainsi coté (fig40).
Fig40
Tolérancement d’un axe
Tolérancement d’un plan médian
Rappel sur la notion de cotes fonctionnelles :
On appelle cotes fonctionnelles, des cotes :
- relatives à des éléments ne constituant pas un assemblage : ces cotes découlent de paramètres
tels que la résistance mécanique, l'encombrement, l'économie de matière ou l'esthétique...,
- relatives aux éléments constituant un assemblage : dans ce cas, la condition d'aptitude à l'emploi
résulte de valeurs limites de distance, telles que jeu, serrage, garde, débattement,
positionnement, dépassement,
- déplacement...
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
43
La cotation fonctionnelle
Introduction
Les machines et les mécanismes sont constitués d'ensembles et de sous-ensembles de composants ou «
pièces », assemblés et empilés les uns sur les autres. Chaque composant est fabriqué en série à partir de
dimensions tolérancées.
Système ISO de tolérances – Ajustements
 Principe de l’interchangeabilité
Lorsqu’il faut fabriquer une série de pièces identiques, il est impossible d’obtenir, d’une pièce à l’autre,
exactement les mêmes dimensions. Il faut donc prévoir une variation possible de ces dimensions afin
d’assurer l’interchangeabilité des pièces dans leurs ensembles respectifs. Les dimensions ou cotes sont
alors comprises entre deux valeurs limites appelées cote minimale et cote maximale. L’écart
arithmétique entre ces deux valeurs s’appelle tolérance ou intervalle de tolérance (IT). La cote
théorique entière est-elle appelée cote nominale.
 Définitions
Dimension nominale : dimension de référence, commune à l’arbre et à l’alésage.
Conséquence pratique : dans un alésage de 25, on met un arbre de 25, même si on sait qu’en réalité
aucun des deux ne doit faire très exactement 25 mm.
Dimension effective : dimension réelle, que l’on peut mesurer sur la pièce
Dimensions limites : dimensions mini et maxi entre lesquelles doit se trouver la dimension réelle
Une dimension mesurée se trouvant juste sur la limite est considérée comme bonne.
Ecart : différence (algébrique) entre une dimension limite et la dimension nominale
ALESAGE ES
Arbre es
écart supérieur
= Dmax – Dnom EI
= dmax – Dnom ei
écart inférieur
= Dmin – Dnom
= dmin – Dnom
Intervalle de tolérance : IT = dimension Maxi – dimension mini
Ligne zéro : c’est la représentation de la dimension nominale sur le dessin.
Notion d'arbre : Désigne une pièce contenue (minuscule)
Notion d'alésage : Désigne une pièce contenante (majuscule)
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
44
 Exemple
Côte
CN
ES
EI
es
ei
Cmax
Cmin
IT
 Système ISO de tolérances
Dans le but d’homogénéiser les intervalles de tolérance, on a défini des classes qualités qui fixent la
valeur de l’intervalle de tolérance (IT) en fonction de la dimension ou cote nominale. Ces classes qualité
sont exprimées par des nombres de 0 à 16. Le nombre 0 définissant la meilleure qualité (IT le plus
faible).
En mécanique courante, on utilise les qualités comprises entre 5 et 13 (tableau ci-dessous).
 Positions relatives des écarts ou intervalles de tolérance
Une qualité étant fixée, l’intervalle de tolérance peut se
positionner de diverses façons par rapport à la cote
nominale.
La position de ces intervalles de tolérance est exprimée
par une lettre, de A ou a à ZC ou zc.
Cette lettre est une Majuscule lorsque la pièce est un
contenant ou alésage.
Cette lettre est une minuscule lorsque la pièce est un
contenu ou arbre.
Certaines positions sont particulières (à retenir):
JS ou js : écart réparti uniformément des deux cotés.
H ou h : écart s’appuyant sur la cote nominale.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
45
 Tableaux des écarts relatifs
 Principe et désignation d’un ajustement
Un ajustement permet de spécifier à la fois la cote du contenant ou alésage, et celle du contenu ou arbre.
Ø 60 H7
Qualité : indique la valeur de l'IT
Ecart : indique la position de l'IT par rapport à
la cote nominale
Cote nominale
Pièces cylindriques
 Exemple
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
46
 Différents types d’ajustements
Ils sont de trois types :
 Ajustement avec jeu
 Ajustement incertain
 Ajustement avec serrage
Suivant la fonction désirée de l’assemblage, et la qualité
requise, on choisit le type d’ajustement.
Au vu des tableaux de position des IT, le nombre de
possibilités est très important.
Deux systèmes permettant d’harmoniser et de réduire
la quantité d’outillage nécessaire à la fabrication des
pièces ont été conçus:
- Le système de l’alésage normal, c’est le système le
plus utilisé, tous les alésages ou contenants sont H.
Objectif de la Cotation Fonctionnelle
Le but de la cotation fonctionnelle est de déterminer les cotes des éléments d’un mécanisme qui
assureront, avec les tolérances (IT) les plus larges, les conditions de fonctionnement (jeux
fonctionnels).
Ces cotes sont appelées cotes fonctionnelles. Ce sont celles qui doivent être portées sur les dessins de
définition. L’utilisation de cette méthode de cotation conduit à une réduction du coût de fabrication.
 Définitions
 La cote condition ou le jeu
Une cote condition est une cote tolérancée qui exprime une exigence liée à l'assemblage, ou au
fonctionnement du mécanisme ou à l'assemblage d'un ensemble de pièces.
 Elle s'inscrit sur le dessin d'ensemble.
 Elle est orientée de gauche à droite, ou de bas en haut.
 Elle peut être un jeu, un dépassement, un serrage, un retrait.
De gauche à droite : un point à gauche De bas en haut : un point en
une flèche à droite
bas, une flèche en haut
 La cote fonctionnelle
Une cote fonctionnelle est une cote tolérancée appartenant à une
pièce ayant une influence sur la cote condition, elle a une influence,
dans la mesure où elle varie dans son intervalle de tolérance, sur la
valeur d'une cote-condition. Une cote fonctionnelle est délimitée, à
ses extrémités, par deux surfaces d'appui ou par une surface d'appui
et une surface terminale.
 Surfaces terminales
Les surfaces terminales sont les surfaces perpendiculaires à la cote
condition. Ces surfaces ne débouchent pas sur une autre pièce. Elles
sont représentées par un trait fin.
 Surface de liaison
Une surface de liaison correspond à la surface de contact entre deux pièces ; elle appartient autant à une
pièce qu’à l’autre. Elles sont représentées par un trait fin.
 Règles à respecter
Pour la bonne réalisation d’une chaîne de côtes, plusieurs règles sont à respecter :
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
47





la chaîne de côtes débute à l’origine du vecteur cote condition et se termine à son extrémité
chaque cote de la chaîne commence et se termine sur la même pièce, le problème initial de la
cotation fonctionnelle étant de coter les différentes pièces du mécanisme,
il ne peut y avoir qu’une seule cote par pièce dans une même chaîne de côtes. La chaîne de côtes
doit être la plus courte possible afin de faire intervenir le moins de côtes possibles (en effet, le
nombre de côtes influent directement sur le prix de la pièce). Si deux côtes de la même
chaîne appartiennent à la même pièce, c’est qu’il existe une chaîne de côtes encore plus courte
réalisant le même vecteur condition.
le passage d’une cote de la chaîne à la suivante se fait par la surface d’appui entre les deux pièces.
 Illustration sur un système
Application





Repérer les surfaces terminales de la cote condition et les surfaces de liaison
Partir de l’origine (point) de la cote condition : coter cette pièce jusqu’à la surface de liaison en contact
avec une autre pièce.
Coter cette 2ème pièce…ainsi de suite jusqu’à ce que l’extrémité de la dernière cote touche la surface
terminale en contact avec l’extrémité (flèche) de la cote condition.
Repérer les cotes au fur et à mesure : a1 pour la pièce 1, a2 pour la pièce 2 etc.
Etablir un graphe des contacts de Ja.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
48
Ecrire l’équation de la chaîne de cotes
Ja =……………………………………
Augmenter a2 permet de…………………………Ja
Diminuer a3 permet de ……………..…………....Ja
D’où:
JaMAX=………………………………………………………………………………………………………..……………….
Jamin=…………………………………………………………..……………………………………………………………
Application : Ja = 1± 0.5 ; a3= 30± 0,1 donner une valeur de a2 .et reporter cette cote sur le dessin de
définition de la pièce 2.
Ja =…………………………………....................……..
JaMax = …………………………................……..…….
Jamin = ………………………………................….…...
a2Max = ………………………………..................……
a2min = …………………………..................…………
D’où: a2= ……………………………………………..
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
49
Exercice 1 : guidage en translation
On demande :
1. Justifier la cote-condition :
Cote-condition a : ………………………………………………………………………………..
………………………………………………………………………………..
2. Tracer la chaîne de cotes relative au vecteur cote-condition a .
3. Ecrire l’ équation de projection de la cote-condition :
a = …………………………..………..
Exercice 2 : assemblage par vis
On demande :
1. Justifier les cotes-condition :
* Cote-condition d : ………………………………………………………………………………..
* Cote-condition e : ………………………………………………………………………………..
2. Tracer la chaîne de cotes relative aux vecteurs cote-condition d et e .
3. Ecrire les équations de projection des cotes-condition :
d = …………………………..…………….…..
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
e = …………………….………………..….…..
50
Exercice 3 : tendeur de courroie
Exercice 4 : montage d’un galet
4 Anneau élastique
3 Galet
2 Chape
1 Axe
On demande :
1. Justifier les cotes-condition :
a.Cote-condition a : …..……………………………………………………………………….…..
………………………………………………………………………………..
b.Cote-condition b : ..…………………………………………………………………….………..
………………………………………………………………………………..
2. Tracer la chaîne de cotes relative aux vecteurs cote-condition a et b .
3. Reporter sur les dessins ci-dessous,les cotes fonctionnelles issues des chaînes de cotes
relatives aux cotes-condition a et b :
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
51
4. Ecrire les équations de projection des cotes-condition :
a = …………………………..….…..
b = …………………………..….…..
bmini = ……………………………………...
bMaxi = ………………………..….………..
5. Ecrire les équations donnant “b mini” et “b maxi”
6. Calculer la cote tolérancée b1, pour cela :
On donne :
0
+0,2
b = 0,1 0
b4 = 1,2 h11 (1,2 -0,06
)
0
b2 = 25 -0,05
a- Calculer b1 mini :
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
b1 mini = …………….…….
b- Calculer b1 maxi :
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
b1 Maxi = ………………….
c- Donner la cote nominale puis calculer l’écart inférieur et l’écart supérieur de la
cote tolérancée b1 :
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
Ecrire la cote b1 :
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
b1 = …………………...…….
52
Exercice 5: sur le dessin d’ensemble partiel du système d’articulation ci-dessous
Travail demandé :
Installer les conditions de fonctionnement Ja, Jb, Jc et Jd.
Tracer les chaines de côtes relatives aux conditions Ja, Jb, Jc et Jd.
Reporter les cotes fonctionnelles obtenues par les conditions sur chacun des éléments de l’ensemble.
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
53
Donner l’utilité des conditions Ja, Jb, Jc et Jd.
Ja : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Jb : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Jc: ………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Jd : ………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Sachant que :
Ecrire les équations relatives à la condition Jb :
………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………..……………….……
……………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………..….…
……………………………………………………………………………………………………………………………..…………………………………………..….…
Calculer la cote nominale et les limites à donner à la cote b4 relative à la condition Jb.
…………………………………………………..…………………………………………………………………………..………………………………………………
……………………………………………………………………..………………………………………………………..………………………………………………
………………………………………………………………………..……………………………………………………..………………………………………………
……………………………………………………………………………..………………………………………………..………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………
…………………………………………………………………………………..…………………………………………..………………………………………………
Module : Initiation aux Techniques de la Mécanique – OFPPT
54