La tolérance générale n’atteint pas un filetage dessiné de la manière habituelle

Nous pouvons maintenant le dire clairement, ce que nous ne pouvions pas faire la dernière fois que ce site a écrit sur le cartouche. Une page précédente du site disait que l’annulation était largement signalée, mais que nous ne l’avions pas confirmée à la source. C’est désormais fait, et deux fois. La fiche du catalogue de l’ISO pour l’ISO 2768-2:1989 indique comme statut annulée, comme stade 95.99, et désigne l’ISO 22081:2021 comme le document qui l’a révisée. Et l’avant-propos de l’ISO 22081 elle-même dit : « cette première édition annule et remplace l’ISO 2768-2:1989, qui a fait l’objet d’une révision technique. » Cette page précédente a été corrigée.

Seule la moitié de l’ISO 2768 a disparu

C’est ce qui rend les articles sur ce changement déroutants. L’ISO 2768 comportait deux parties, et seule la seconde a été annulée.

• Partie 1, tolérances des dimensions linéaires et angulaires, quatre classes, trois pages. Statut publiée, dernier examen et confirmation en 2022, stade 90.92, à réviser. La fiche de l’ISO ajoute qu’elle « devrait être remplacée par l’ISO 2768 dans les prochains mois », un projet en cours d’élaboration. C’est tout ce que nous en savons et tout ce que nous en dirons.
• Partie 2, tolérances géométriques, trois classes, huit pages. Statut annulée, révisée par l’ISO 22081:2021.

La chaîne familière ISO 2768-mK a donc désormais une moitié vivante et une moitié morte. Le m pointe toujours vers un document publié. Le K pointe vers un document annulé. Pour une pièce déjà en production, cela ne change rien, car le plan indique quel document s’applique et cette indication n’expire pas. Pour un plan que vous êtes sur le point de diffuser, il vaut la peine de savoir quelle lettre est laquelle.

Une autre différence figure dans les deux résumés. La partie 2 dit qu’elle « s’applique principalement aux entités obtenues par enlèvement de matière », et la partie 1 s’applique aux pièces « obtenues par enlèvement de métal ou formées à partir de tôle ». L’ISO 22081 ne comporte aucune restriction de ce type dans son domaine d’application. C’est une règle sur la manière d’écrire une spécification générale, pas un tableau de valeurs pour pièces fraisées.

Ce qui a remplacé les trois lettres

Règle C : la spécification géométrique générale doit être indiquée par une spécification de profil de surface. Une seule caractéristique, et la norme le dit deux fois. La phrase sous le tableau 1 le répète entre parenthèses : la caractéristique « ne peut être que le profil de surface », même si tout élément de spécification de l’ISO 5459 et de l’ISO 1101 peut être utilisé en complément tant qu’il ne contredit pas les règles données ici.

Le seul exemple du tableau 1 est un cadre portant profil de surface, 0,12, A, B, C. Et la figure 1 montre l’ensemble dans un cartouche :

Placez cela à côté de ISO 2768-mK et la forme du changement devient visible sans lire un mot de théorie. L’ancienne indication est une chaîne de deux lettres et ne nomme aucune référence. La nouvelle compte quatre lignes, elle porte de vraies valeurs numériques, et elle exige un système de références à trois plans. Dans l’ancien schéma, les lettres sélectionnaient une ligne dans le tableau de quelqu’un d’autre. Dans le nouveau, c’est vous qui écrivez la valeur.

Ce dernier point mérite sa propre phrase, car c’est là que l’on trébuche. L’ISO 22081 ne contient aucune valeur de tolérance. Le tableau 1 indique comment spécifier, pas combien. La norme dit que les valeurs « peuvent être définies comme des valeurs uniques ou des valeurs variables », que les valeurs variables peuvent dépendre des dimensions de l’entité ou de la distance de l’entité au système de références, et que lorsqu’elles varient, il faut définir des règles non ambiguës pour les obtenir à partir d’un tableau du dossier de plans ou d’un autre document. La figure 2 est un exemple qui dit simplement « voir tableau 1 du document 123456 ». L’ancienne norme vous donnait trois classes. Celle-ci vous donne une case vide et des règles pour la remplir.

La règle D, et l’exception qui contient les filetages

La règle D dit que la spécification géométrique générale s’applique à chaque entité intégrale indépendamment, avec quatre exceptions. Lues comme une liste, elles se ressemblent. Lues pour ce qu’elles font, elles se répartissent en deux groupes.

1. une entité intégrale spécifiée par une spécification de taille, individuelle ou générale
2. une entité intégrale ou son entité dérivée spécifiée par une spécification géométrique individuelle
3. une entité de référence utilisée dans le système de références défini dans la section des références de la spécification géométrique générale
4. une entité intégrale indiquée en représentation simplifiée et non incluse dans le modèle CAO, par exemple des arêtes, des congés ou des filetages

Les deux premières relèvent de la priorité, pas de l’exclusion. Elles disent que là où vous avez déjà spécifié une entité individuellement, votre spécification individuelle l’emporte. Rien ne passe entre les mailles. La troisième et la quatrième sont celles qui placent réellement une entité hors de la tolérance générale, et la quatrième est celle qui concerne les éléments de fixation.

Lisez attentivement la condition, car ce sont deux conditions reliées par un et. L’entité doit être indiquée en représentation simplifiée et non incluse dans le modèle CAO. Un filetage dessiné comme on dessine habituellement les filetages, par un cercle et un cercle interrompu ou par deux traits le long de la tige, sans hélice dans le modèle, remplit les deux. Sur l’immense majorité des plans réels, la spécification géométrique générale n’atteint donc pas du tout le filetage. Si vous voulez maîtriser quoi que ce soit sur ce filetage, vous le spécifiez.

C’est une règle que le monde des éléments de fixation applique déjà, par l’autre bout. Le filetage a son propre système de tolérances, avec des classes comme 6g et 6H, et ce système n’interagit pas avec une tolérance générale de profil sur les surfaces qui l’entourent (ce que maîtrise réellement une classe de filetage). L’ISO 22081 rend cette séparation explicite au lieu de la laisser à l’interprétation.

Pourquoi dix-sept trous taraudés ont reçu leur propre indication

Revenons au plan qui a tout déclenché. Le domaine d’application de l’ISO 22081 est étroit d’une manière que l’on survole facilement :

Une entité intégrale est définie au paragraphe 3.3 comme une entité géométrique appartenant à la surface réelle de la pièce ou à un modèle de surface. Une surface. Quelque chose que l’on peut toucher avec un palpeur.

L’axe d’un trou n’est pas une surface. Cette déduction est la nôtre, pas une phrase de la norme, et la norme renvoie à l’ISO 17450-1 pour les définitions formelles, que nous n’avons pas lue. Mais si la spécification géométrique générale n’atteint que les surfaces, alors la position de l’axe d’un trou n’est pas quelque chose qu’elle peut maîtriser, et un concepteur qui veut tenir l’emplacement d’un trou taraudé n’a pas d’autre choix que d’écrire une tolérance de position individuelle assortie de références. C’est précisément ce qui figurait sur ce plan, dix-sept fois.

Les deux choses qui ressemblaient à une coquetterie européenne sont donc la même. Les distances ont perdu leur plus et leur moins parce que l’emplacement n’est pas une taille, et les taraudages ont reçu des indications de position et des références parce que l’emplacement doit être spécifié individuellement ou n’est pas spécifié du tout. La pile de nouvelles références n’est pas du remplissage. C’est le système de références auquel la spécification générale est tenue de se rapporter, qui fait le travail que les anciennes classes H, K et L faisaient sans lui.

Une seconde norme arrive au même point par le côté de la mesure. Elle dit qu’une distance entre deux entités dérivées, ce dont un réseau de trous est fait, n’est pas du tout une taille, et qu’une tolérance plus-moins appliquée à cette distance est ambiguë sur une pièce réelle. Même conclusion, autre chemin : l’emplacement d’un axe ne peut pas être fixé par une cote ordinaire.

Nous ne jugeons pas le plan lui-même. Nous ne l’avons pas, et une règle peut être invoquée à bon droit et pourtant mal appliquée. Ce que nous pouvons dire, c’est que le cadre dans lequel travaille le fournisseur est réel, actuel et publié.

Les deux mises en garde que la norme adresse à ses propres utilisateurs

Le paragraphe 4.1 commence par dire aux concepteurs ce que leur coûtent les spécifications générales. Les risques nommés sont « de négliger des exigences fonctionnelles importantes » et « de choisir des tolérances inutilement serrées au regard de l’exigence fonctionnelle ». Elle remet ensuite la charge là où elle doit être : il est de la responsabilité du concepteur de s’assurer que « la pièce entière, c’est-à-dire toutes les entités géométriques, est spécifiée de manière complète et non ambiguë ».

C’est le même argument que ce site avançait au sujet de l’ancienne chaîne du cartouche, du point de vue des achats, et il est bon de le retrouver dans les propres termes de la norme. Une tolérance générale est une déclaration sur tout ce que vous n’avez pas jugé utile de tolérancer individuellement, et elle sera opposée à la pièce entière.

Une dernière ligne à retenir. La note 2 sous la règle D dit que les spécifications géométriques générales sont conformes au principe d’indépendance et au principe de l’entité. L’indépendance signifie qu’un écart de taille et un écart de forme sont vérifiés séparément sauf indication contraire, et c’est pourquoi l’exemple de la figure 1 remet à la main le modificateur de l’exigence de l’enveloppe sur les tailles linéaires. Si vous voulez coupler taille et forme sur ce plan, il faut le demander.

Ce qu’il faut en retenir

• L’ISO 2768-2:1989 est annulée, stade 95.99, révisée par l’ISO 22081:2021. Confirmé par le catalogue de l’ISO et par l’avant-propos de la norme qui la remplace
• L’ISO 2768-1:1989 est toujours publiée, confirmée en 2022, stade 90.92, à réviser, avec une remplaçante en cours d’élaboration. La moitié d’une indication ISO 2768-mK est donc vivante, l’autre non
• La nouvelle spécification géométrique générale est une tolérance de profil de surface par rapport à un système de références. Une seule caractéristique, et un système de références fait partie de l’indication
• L’ISO 22081 ne contient ni classes ni valeurs de tolérance. C’est vous qui fournissez la valeur, sur le plan ou dans un document référencé
• Elle ne s’applique qu’aux entités intégrales. Les surfaces et les entités dimensionnelles. Pas les entités dérivées, pas les lignes intégrales
• La règle D exclut les filetages indiqués en représentation simplifiée et non inclus dans le modèle CAO, ce qui décrit presque tous les filetages de presque tous les plans
• Un réseau de trous taraudés exige donc sa propre tolérance de position et ses propres références. La tolérance générale ne peut pas positionner un axe

L’usineur de cette discussion demandait s’il était le seul à ne pas être au courant. Il ne l’était pas, et ce dont il n’était pas au courant porte un numéro de document. Ce qui gêne, c’est que le changement a mis trente et un ans à se préparer et tient dans une norme de quatorze pages qui ne dit presque rien de la précision attendue de quoi que ce soit.

Cet article traite de l’étape 6 : documentation. L’ordre complet est support, filetage, tête, empreinte, finition et documentation. L’article anglais Specifying a screw explique pourquoi le modifier entraîne une reprise.

Questions fréquentes

L’ISO 2768-2 est-elle encore valable ?

Non. L’ISO indique son statut comme annulée, au stade 95.99, et désigne l’ISO 22081:2021 comme le document qui l’a révisée. L’ISO 22081 dit la même chose de l’autre côté : son avant-propos indique que la première édition annule et remplace l’ISO 2768-2:1989. Un plan déjà diffusé selon l’ISO 2768-2 signifie toujours ce qu’il disait, car le plan nomme le document applicable.

L’ISO 2768-1 est-elle aussi annulée ?

Non. Elle est publiée, a été examinée et confirmée pour la dernière fois en 2022, et se trouve au stade 90.92, à réviser. La fiche de l’ISO dit qu’elle devrait être remplacée dans les prochains mois par une norme numérotée ISO 2768, et ce projet est en cours d’élaboration. Nous n’avons pas lu le projet et n’en disons rien.

Qu’est-ce qui a remplacé les classes H, K et L ?

Une tolérance de profil de surface rapportée à un système de références, écrite en toutes lettres dans le cartouche ou à proximité. La règle C de l’ISO 22081 établit que la spécification géométrique générale doit être indiquée par une spécification de profil de surface, et la note sous le tableau 1 ajoute que la caractéristique ne peut être que le profil de surface.

L’ISO 22081 me dit-elle quelle tolérance utiliser ?

Non. La norme donne des règles pour indiquer et interpréter une spécification générale, pas des valeurs. Les valeurs de tolérance peuvent être uniques ou variables ; les valeurs variables peuvent dépendre de la taille de l’entité ou de sa distance au système de références, et lorsqu’elles varient, la norme attend des règles non ambiguës pour les obtenir à partir d’un tableau du dossier de plans ou d’un autre document référencé.

La tolérance générale s’applique-t-elle aux filetages ?

Pas à un filetage indiqué en représentation simplifiée et non inclus dans le modèle CAO, ce qui est la quatrième exception de la règle D et décrit la façon dont les filetages sont dessinés sur la plupart des plans. Les deux conditions doivent être remplies. Tout ce que vous voulez maîtriser sur le filetage doit être spécifié individuellement.

Pourquoi un plan selon l’ISO 22081 comporte-t-il autant de références ?

Parce que la spécification géométrique générale est une tolérance de profil, et qu’une tolérance de profil se rapporte à un système de références. L’exemple de la figure 1 montre trois lettres de référence. Sous l’ISO 2768-2, les classes géométriques générales ne nécessitaient aucune référence ; un plan qui passe au nouveau document acquiert donc un système de références qu’il n’avait pas à déclarer auparavant.

Une tolérance générale peut-elle maîtriser la position d’un trou taraudé ?

Selon notre lecture, non. L’ISO 22081 ne s’applique qu’aux entités intégrales et explicitement pas aux entités dérivées, et le paragraphe 3.3 définit une entité intégrale comme une entité appartenant à la surface réelle de la pièce. Un axe n’est pas une surface. La norme n’énonce pas cette conséquence et renvoie à l’ISO 17450-1 pour les définitions formelles, que nous n’avons pas lue ; considérez donc cette conclusion comme la nôtre.

Que vient faire ici le principe d’indépendance ?

La note 2 sous la règle D indique que les spécifications géométriques générales sont conformes au principe d’indépendance et au principe de l’entité. Dans l’exemple de la figure 1, les tailles linéaires portent explicitement le modificateur de l’exigence de l’enveloppe, ce à quoi l’on s’attend si l’indépendance est la règle par défaut et que le concepteur veut coupler taille et forme sur ces entités.

Quelle norme définit les modificateurs comme CZ et UZ ?

Pas celle-ci. L’ISO 22081 dit qu’en dehors de la caractéristique, des éléments de spécification de l’ISO 5459 et de l’ISO 1101 peuvent être utilisés. Nous n’avons lu ni l’une ni l’autre, et cette page n’explique aucun de leurs modificateurs.

Références

• ISO 22081:2021, Geometrical product specifications (GPS), geometrical tolerancing, general geometrical specifications and general size specifications. Avant-propos, introduction, paragraphes 1 à 5.2, tableau 1, figures 1 et 2
• ISO 2768-2:1989, la partie géométrique annulée, fiche de catalogue indiquant le statut, le stade et la révision
• ISO 2768-1:1989, la partie dimensionnelle publiée, fiche de catalogue indiquant le statut, la date d’examen et le stade
• r/Metrology, où un plan rempli d’indications de position et de références a suscité la question

L’ISO 22081:2021 a été lue dans l’aperçu public d’iTeh, qui va jusqu’à la page imprimée 4 et couvre le sommaire, l’avant-propos, l’introduction, le domaine d’application, les références normatives, les termes, le paragraphe 4 en entier et les paragraphes 5.1 et 5.2. Le paragraphe 5.3 sur les systèmes de références, le paragraphe 6 sur les spécifications générales de taille, le tableau 2 et les trois annexes sont hors de l’aperçu, et rien n’en est cité ni caractérisé ici. Les données de catalogue des trois normes ont été lues sur les pages de l’ISO elle-même dans un navigateur : l’ISO 22081:2021 est une première édition, février 2021, quatorze pages, ISO/TC 213, ICS 17.040.40, stade 90.93, confirmée en 2026 ; l’ISO 2768-2:1989 est annulée au stade 95.99, huit pages, révisée par l’ISO 22081:2021 ; l’ISO 2768-1:1989 est publiée au stade 90.92, trois pages, confirmée en 2022, avec une remplaçante en cours d’élaboration. Les points suivants relèvent de notre propre calcul ou de notre lecture, et non d’énoncés de ces documents : l’observation que les deux premières exceptions de la règle D relèvent de la priorité plutôt que de l’exclusion, la comparaison d’une indication de deux lettres selon l’ISO 2768 avec l’indication sur quatre lignes de la figure 1, la comparaison des nombres de pages et surtout la conclusion que la spécification géométrique générale ne peut pas maîtriser la position de l’axe d’un trou ; elle découle du fait que le domaine d’application exclut les entités dérivées et que le paragraphe 3.3 définit une entité intégrale comme appartenant à la surface réelle, mais la norme ne l’énonce pas en ces termes. L’ISO 17450-1, où se trouvent les définitions formelles des entités intégrales et dérivées, n’a pas été lue. Les classes et valeurs de tolérance de l’ISO 2768-2 ne sont pas reproduites ici ; ce document n’a pas été lu, et sa description provient du résumé publié par l’ISO. Les modificateurs évoqués dans la discussion du forum relèvent de l’ISO 1101 et de l’ISO 5458, que nous n’avons lues ni l’une ni l’autre, et aucun n’est expliqué sur cette page. Nous n’évaluons pas le plan de la discussion, que nous n’avons pas vu, et nous ne nommons aucune entreprise. Nous avons lu le message, pas les réponses. La figure 1, la figure 2, le tableau 1 et le libellé de la règle D ont été vérifiés sur des images rendues des pages imprimées plutôt que sur du texte extrait. Cette page corrige une page précédente : la page sur le cartouche avec l’ISO 2768 disait auparavant que l’annulation de la partie 2 était largement signalée mais non confirmée, et cette formulation a été remplacée.