Chapitre 8
Tolérances dimensionnelles
8.1 Raison d'être des tolérances
En fabrication unitaire - ce qui reste le cas de la mécanique lourde - il arrive
que des pièces à assembler soient appariées, c'est-à-dire qu'on réalise la seconde
pièce en fonction de la première, de façon à permettre un assemblage correct.
À titre d'exemple, il n'est pas rare que l'on perce simultanément deux pièces
à assembler pour pouvoir passer les boulons sans problème. Il va sans dire que
dans ces circonstances, le remplacement d'une des deux pièces ne peut se faire
sans ajustage préalable.
Dans les fabrications en série, une telle méthode est inadmissible, car elle
mène à un assemblage laborieux et coûteux. Pour une machine composée des éléments A, B, C, . . . , on désire pouvoir fabriquer les éléments A sur une chaîne, les
éléments B sur une deuxième chaîne, les éléments C sur une troisième chaîne,
etc. , toutes ces chaînes étant indépendantes et éventuellement très distantes
géographiquement. On veut en outre pouvoir procéder à l'assemblage de la machine sans ajustage, quel que soit le choix particulier d'une pièce A, d'une pièce
B, d'une pièce C, etc. et ces choix ne peuvent pas aecter le fonctionnement de
la machine. C'est ce que l'on appelle l'interchangeabilité totale 1 .
L'interchangeabilité totale suppose évidemment une organisation telle que
les écarts de dimensions entre deux pièces identiques soient susamment faibles
pour ne pas être gênants. Tout serait simple s'il était possible de fabriquer des
pièces sans défauts. Malheureusement, il n'en est rien : les cotes obtenues sur
des machines-outils ont d'une part, une dispersion aléatoire et d'autre part,
une erreur évolutive liée à l'usure progressive de l'outil (dérive de la cote). La
grandeur de ces erreurs dépend du procédé de fabrication. Par conséquent, la
dénition précise d'une cote est dénuée de sens : on peut seulement exiger qu'elle
appartienne à un intervalle limité par une cote minimale et une cote minimale.
C'est ce que l'on appelle les tolérances.
1. Il existe cependant des cas où l'on se contente d'une interchangeabilité partielle où il
faut classer les pièces. Nous ne nous étendrons pas ici sur cette question.
119
Tolérances dimensionnelles
8.1 Raison d'être des tolérances
En fabrication unitaire - ce qui reste le cas de la mécanique lourde - il arrive
que des pièces à assembler soient appariées, c'est-à-dire qu'on réalise la seconde
pièce en fonction de la première, de façon à permettre un assemblage correct.
À titre d'exemple, il n'est pas rare que l'on perce simultanément deux pièces
à assembler pour pouvoir passer les boulons sans problème. Il va sans dire que
dans ces circonstances, le remplacement d'une des deux pièces ne peut se faire
sans ajustage préalable.
Dans les fabrications en série, une telle méthode est inadmissible, car elle
mène à un assemblage laborieux et coûteux. Pour une machine composée des éléments A, B, C, . . . , on désire pouvoir fabriquer les éléments A sur une chaîne, les
éléments B sur une deuxième chaîne, les éléments C sur une troisième chaîne,
etc. , toutes ces chaînes étant indépendantes et éventuellement très distantes
géographiquement. On veut en outre pouvoir procéder à l'assemblage de la machine sans ajustage, quel que soit le choix particulier d'une pièce A, d'une pièce
B, d'une pièce C, etc. et ces choix ne peuvent pas aecter le fonctionnement de
la machine. C'est ce que l'on appelle l'interchangeabilité totale 1 .
L'interchangeabilité totale suppose évidemment une organisation telle que
les écarts de dimensions entre deux pièces identiques soient susamment faibles
pour ne pas être gênants. Tout serait simple s'il était possible de fabriquer des
pièces sans défauts. Malheureusement, il n'en est rien : les cotes obtenues sur
des machines-outils ont d'une part, une dispersion aléatoire et d'autre part,
une erreur évolutive liée à l'usure progressive de l'outil (dérive de la cote). La
grandeur de ces erreurs dépend du procédé de fabrication. Par conséquent, la
dénition précise d'une cote est dénuée de sens : on peut seulement exiger qu'elle
appartienne à un intervalle limité par une cote minimale et une cote minimale.
C'est ce que l'on appelle les tolérances.
1. Il existe cependant des cas où l'on se contente d'une interchangeabilité partielle où il
faut classer les pièces. Nous ne nous étendrons pas ici sur cette question.
119