Qu'est-ce que la planéité en GD&T ?

Nous explorerons dans cet article les principes fondamentaux de la planéité dans le cadre du GD&T, en examinant comment elle fonctionne comme un outil essentiel pour garantir la précision d'une surface.

Qu'est-ce que la planéité ?

La planéité correspond à l'écart des hauteurs macro-convexes et concaves d'un substrat par rapport à un plan idéal. C'est un indicateur qui limite la variation d'un plan réel par rapport à son plan idéal et qui sert à contrôler l'erreur de forme de la surface mesurée. La planéité fait partie des erreurs de forme. dimensionnement et tolérancement géométriques (GD&T), sa zone de tolérance est la région entre deux plans parallèles séparés par la valeur de tolérance t.

Comment annoter la planéité ?

Comme le montre la figure (omise), cela indique que toute zone de 100*100 de la surface doit se situer entre deux plans parallèles séparés par une valeur de tolérance de 0.1 mm.

Comme le montre la figure, cela indique que la surface de la pièce doit se situer entre deux plans parallèles séparés par une valeur de tolérance de 0.08 mm.

Comment mesurer la planéité ?

Dans la mesure des erreurs géométriques mécaniques, la mesure de la planéité est cruciale. Elle consiste à comparer la surface mesurée à un plan idéal ; la distance linéaire entre les deux correspond à la valeur de l’erreur de planéité. On peut également la déterminer en mesurant les différences de hauteur relatives de plusieurs points de la surface et en les convertissant en une valeur d’erreur de planéité exprimée sous forme de dimension linéaire. Les méthodes courantes de mesure de la planéité comprennent :

Mesure d'interférence plane optique

Cette méthode utilise la surface de travail d'une surface optique plane comme modèle de plan idéal, déterminant directement l'erreur de planéité de la surface mesurée à partir du degré de courbure des franges d'interférence. Elle est principalement employée pour la mesure de petites surfaces, telles que les surfaces de travail des jauges et les faces de mesure des enclumes micrométriques. Bien que traditionnellement adaptée aux petites surfaces, le développement des interféromètres optiques plans a permis d'étendre son application à des surfaces plus grandes.

Les étapes opérationnelles comprennent :

• Positionnez la lame optique : placez la lame optique sur la surface à mesurer en veillant à former un angle en coin très faible entre les deux.
• Éclairage par source lumineuse : utiliser une source de lumière monochromatique pour produire des franges d’interférence. La position de ces franges dépend de l’angle d’incidence de la lumière.
• Observez les franges d'interférence : si elles sont droites, parallèles et régulièrement espacées, la planéité de la surface est excellente. Des franges courbes indiquent une mauvaise planéité.
• Méthode de calcul de l'erreur : L'erreur est calculée en multipliant le rapport entre la courbure des franges et la distance entre deux franges adjacentes par la moitié de la longueur d'onde de la lumière. On utilise généralement de la lumière blanche comme source, avec une longueur d'onde typique de 0.6 µm.

Mesure à l'indicateur à cadran

La pièce à usiner et un comparateur micrométrique sont placés sur un marbre de référence, ce dernier servant de point de mesure. Le comparateur est déplacé le long de la surface réelle point par point ou selon plusieurs trajectoires linéaires. Cette méthode est couramment utilisée en usinage et dans l'industrie automobile pour détecter les défauts géométriques tels que la planéité et la rectitude. Simple d'utilisation et peu coûteuse, elle convient aux contrôles rapides sur site. Cependant, les résultats dépendent fortement de l'habileté de l'opérateur et la précision est relativement faible, ce qui la rend adaptée aux contrôles généraux.

Les étapes opérationnelles comprennent :

• Préparation : Placez la pièce à usiner sur la plaque de surface et ajustez les supports pointus et le comparateur à cadran pour vous assurer que la surface de mesure est de niveau.
• Procédure de mesure : Mettre le plan à niveau (par exemple, par la méthode des trois points, des quatre points ou la méthode horizontale), puis mesurer neuf points équidistants sur la surface. La différence entre les lectures maximale et minimale de l’indicateur correspond à l’erreur de planéité approximative.
• Traitement des données : La valeur d’erreur correspond à la différence entre les lectures maximale et minimale, servant de base à l’évaluation de la planéité.

Mesure de niveau de liquide

Cette méthode utilise une surface liquide comme référence de mesure. Cette surface est formée par un liquide contenu dans des « récipients communicants » et mesurée à l'aide de capteurs. Elle est principalement employée pour mesurer les défauts de planéité de grandes surfaces, telles que les plateformes d'essai de moteurs et les plateformes de soudage flexibles. Elle offre des résultats relativement précis pour les grandes surfaces planes et se révèle simple et économique. Cependant, le temps de mesure est long, la méthode est sensible à la température et elle ne convient qu'aux surfaces présentant des exigences de précision moindres.

Mesure MMT

L'utilisation de machines à mesurer tridimensionnelles (MMT) permet une mesure de planéité rapide et précise, adaptée aux applications exigeant une grande précision. Ses avantages incluent une haute précision, l'automatisation et l'efficacité.

Les étapes opérationnelles comprennent :

• Installation et étalonnage : Montez la pièce sur la machine à mesurer tridimensionnelle et effectuez l’étalonnage du point zéro et le réglage de la référence pour garantir la précision.
• Sélection des points de mesure : Sélectionnez plusieurs points sur la surface. En général, un plus grand nombre de points permet d’obtenir une représentation plus fidèle de la planéité de la surface. Quelle que soit la méthode utilisée, la planéité doit être mesurée en au moins quatre points.
• Mesure et importation des données : Utilisez la MMT ou une machine de mesure optique (MMO) pour mesurer directement l'objet, enregistrer les valeurs des coordonnées et importer les données dans un logiciel informatique.
• Analyse des données et correction des erreurs : Le logiciel améliore la précision grâce à l’analyse des données et à la correction des erreurs. Plus précisément, les points caractéristiques peuvent être calculés et construits selon la « condition minimale » afin de déterminer l’erreur de planéité.
• Évaluation des résultats : Sélectionnez le plan à évaluer dans le logiciel et saisissez la tolérance pour obtenir le résultat. Le logiciel peut, si nécessaire, exporter les résultats et afficher des graphiques des écarts ponctuels et des erreurs de forme.

Comment Getzshape peut vous aider

Getzshape propose des services d'usinage CNC sur mesure de haute qualité, de fabrication de tôlerie, d'usinage par électroérosion et bien plus encore. Grâce à des équipements de pointe et à un contrôle qualité rigoureux, nous garantissons précision et respect des délais, des prototypes aux grandes séries. En tant que partenaire de fabrication intégré, nous optimisons l'approvisionnement, l'usinage, la post-production et la logistique.

Le tableau ci-dessous présente les tolérances de planéité en illustrant les plages typiques pour Pièces usinées CNC.

Getzshape garantit une planéité parfaite pour vos précieux projets d'usinage CNC sur mesure grâce à un contrôle par machine à mesurer tridimensionnelle (MMT).