Tolérances et ajustements des plaquettes de couteau : quoi indiquer, quoi laisser en général

Remettez un plan à cinq ateliers et les devis varieront d’un facteur deux. L’essentiel de cet écart vient des tolérances. Non pas parce que les ateliers divergent sur la difficulté, mais parce qu’un plan qui porte quarante indications serrées oblige chacun d’eux à chiffrer du contrôle et du rebut dont il devrait pouvoir se passer.

Voici ce qui doit vraiment être serré sur une plaquette de couteau, et ce qui n’en a pas besoin.

Les caractéristiques qui commandent l’ajustement

Positions des trous de vis. C’est la principale. Les plaquettes se vissent sur une platine ou un cadre ; si le schéma est décalé, la plaquette dépasse d’un côté ou les vis se coincent. Indiquez la position vraie par rapport à une référence déclarée, typiquement à 0,05 mm près. Une tolérance de position, pas un plus-moins sur chaque coordonnée : la différence compte et elle est moins coûteuse à tenir.

Profondeur de lamage. Des têtes de vis qui dépassent sont le défaut le plus visible sur un couteau fini. Tolérance d’environ ±0,05 mm sur la profondeur ; le diamètre peut être plus lâche.

Épaisseur totale à la face d’appui. Elle détermine si la plaquette affleure. ±0,05 mm suffit généralement. Notez qu’il s’agit de l’épaisseur à la face, et non de l’épaisseur maximale incluant un contour.

Toute surface qui se repère contre la platine. S’il existe un épaulement, une feuillure ou un bossage de centrage, c’est une caractéristique d’ajustement. Tout le reste de la face arrière est esthétique.

Alésage de dégagement du pivot, s’il y en a un. Il doit dégager, non s’ajuster. Donnez-lui une tolérance généreuse du côté large.

Ce qui n’a pas besoin d’être serré

Le profil extérieur. Le contour. Les largeurs de chanfrein. Les profondeurs de poche qui existent pour alléger. La géométrie de la rampe de pouce. Tout cela se ressent plus qu’il ne se mesure, et rien de cela ne se cumule dans un assemblage.

Laissez-les au cartouche de tolérances générales. L’ISO 2768 moyenne est la valeur par défaut raisonnable et c’est ce que la plupart des ateliers supposent quand un plan est muet, ce qui convient pour un contour et s’avère désastreux pour un schéma de vis, d’où la raison précise pour laquelle vous indiquez explicitement le schéma de vis.

Pourquoi une tolérance serrée coûte de l’argent

Quatre coûts distincts, ce qui explique que le multiplicateur surprenne :

1. Usinage plus lent. Des passes de finition plus légères, et plus nombreuses.
2. Meilleur outillage, remplacé plus tôt. Un outil usé qui produit encore une surface esthétique acceptable ne tiendra pas une cote serrée.
3. Plus de contrôle. Une indication de 0,02 mm signifie généralement une CMM plutôt qu’un pied à coulisse, ce qui représente du temps par pièce.
4. Rebuts. Des pièces qui auraient été expédiées ne le sont plus.

Chacun est modeste. Ensemble, ils font la différence entre un devis exploitable et un devis que l’on conteste.

Références

Indiquez-en une. Un plan avec des tolérances et sans système de références est ambigu, et l’atelier choisira une référence qui convient à son montage, ce qui peut ne pas être la face qui compte pour votre assemblage.

Pour une plaquette, le choix habituel est la face d’appui plane comme référence primaire et un trou de vis comme référence secondaire. Dites-le sur le plan.

État de surface

Ra 1,6 micromètre est une surface d’usinage normale et c’est sur elle que se posent la plupart des finitions. Ra 0,8 coûte réellement de l’argent et ne vaut la peine que sous un polissage. Rien en dessous n’est une exigence EDC.

Notez que le procédé de finition modifie de toute façon la surface : le stonewash et le microbillage effacent tous deux la texture d’usinage. Indiquer un Ra fin sur une face qui sera sablée, c’est brûler de l’argent.

Paires appariées

Si les plaquettes gauche et droite doivent être symétriques à l’œil, dites-le, et demandez qu’elles soient produites et contrôlées comme une paire plutôt que comme deux références. Deux plaquettes chacune dans la tolérance mais aux extrémités opposées de la plage peuvent paraître visiblement dépareillées sur le couteau fini.

La règle

Indiquez les trois ou quatre cotes qui commandent l’assemblage. Laissez le reste en général. Déclarez une référence. Cette seule discipline retire de quinze à vingt pour cent d’un devis EDC typique sans rien changer de ce qu’un client remarquera jamais. Envoyez le plan et nous vous dirons quelles indications ne servent à rien. À lire aussi : comment rédiger une demande de devis qu’un atelier peut chiffrer.

L’ISO 2768 en pratique

La plupart des plans EDC s’appuient sur un cartouche de tolérances générales, qu’ils le disent ou non. L’ISO 2768 est la norme qui le définit, et connaître les valeurs aide à juger si le défaut convient.

Pour les cotes linéaires, l’ISO 2768 moyenne (m) donne approximativement :

Dimension nominale	Écart admis
0,5 à 3 mm	±0,1 mm
3 à 6 mm	±0,1 mm
6 à 30 mm	±0,2 mm
30 à 120 mm	±0,3 mm

L’ISO 2768 fine (f) vaut environ la moitié de ces valeurs. Pour les pièces EDC, 2768-f est un défaut raisonnable : elle est bien dans ce que tout atelier compétent tient sans effort particulier, et elle garde les cotes esthétiques plus serrées que la classe moyenne sans déclencher de coût de contrôle.

Écrivez la classe sur le plan : « Tolérances générales ISO 2768-f sauf indication contraire. » Une ligne, et elle supprime une ambiguïté qui serait sinon tranchée par celui qui programme.

Position vraie ou plus-moins

Pour un schéma de vis, une tolérance plus-moins sur les coordonnées X et Y crée une zone de tolérance carrée. La position vraie en crée une ronde.

La zone ronde est plus grande en surface pour la même erreur maximale, ce qui signifie que l’atelier dispose de plus de tolérance utilisable pour le même résultat fonctionnel. Elle est à la fois plus juste et moins coûteuse à tenir. Utilisez-la pour les schémas de trous.

Une indication du type « position 0,1 mm de diamètre, références A-B » est plus utile, plus standard et moins coûteuse que « ±0,05 en X et en Y ».

Cumul de tolérances

L’échec qui piège les gens : chaque cote est dans la tolérance et pourtant l’assemblage ne fonctionne pas.

Une plaquette, une platine et une vis portent chacune une tolérance. Si le lamage de la plaquette est du côté peu profond, la platine du côté épais et la tête de vis du côté haut, la tête dépasse bien que rien ne soit hors spécification.

Deux parades :

1. Faites le calcul avant de libérer le plan. Additionnez les écarts les plus défavorables sur les caractéristiques qui se cumulent et vérifiez que le résultat fonctionne encore.
2. Ne resserrez que la caractéristique dominante. C’est généralement la profondeur du lamage. Resserrer une cote de moitié coûte moins que resserrer quatre d’un quart.

Planéité, et pourquoi les plaquettes se cintrent

La planéité est une tolérance de forme, distincte de l’épaisseur. Une plaquette peut avoir exactement 3,00 mm d’épaisseur partout et être pourtant visiblement courbe.

Cela se produit parce que de la matière retirée de façon inégale dans une tôle laminée libère des contraintes résiduelles. Les remèdes sont une tôle détensionnée (état T651, voir 6061 ou 7075), une opération de détensionnement entre l’ébauche et la finition, ou un usinage symétrique de la pièce pour que la contrainte se libère uniformément.

Si la planéité de la face d’appui compte, indiquez-la explicitement : « planéité 0,05 sur la face d’appui ». Sans indication, personne ne la contrôle.

Trous taraudés

Deux points à énoncer plutôt qu’à supposer :

Classe de filetage. 6H est l’ajustement interne standard et le défaut raisonnable. Écrivez-le.

Profondeur de filet complet ou profondeur de perçage. Un trou borgne a un filet incomplet au fond. Si votre vis a besoin de cinq filets complets d’engagement, spécifiez la profondeur de filet complet, pas la profondeur du trou.

Rédiger le plan

Un plan EDC exploitable comporte :

• Un cartouche avec le nom de la pièce, la révision, la matière, la finition et les unités
• Une note de tolérances générales nommant l’ISO 2768-f
• Un système de références, généralement la face d’appui plus un trou
• Trois ou quatre cotes repérées comme critiques, avec de vraies tolérances
• Tout le reste coté mais sans tolérance, relevant du cartouche général
• Une note sur l’état des arêtes et sur le fait que les cotes sont avant ou après finition

Cela tient sur une feuille et c’est une spécification complète. Envoyez-le avec le STEP ; voir quel fichier CAO envoyer.

FAQ

Quelle tolérance un bon atelier peut-il réellement tenir ? Couramment ±0,02 mm sur une caractéristique bien soutenue avec un bon porte-pièce. ±0,005 mm est atteignable avec vérification CMM et rectification, à un vrai coût. La question n’est jamais ce qui est possible, c’est ce qui vaut la peine d’être payé.

Dois-je tolérancer le contour ? Non. Donnez-lui une tolérance de profil s’il compte vraiment pour l’ajustement, sinon laissez-le au cartouche général. Le contour se ressent, il ne se mesure pas.

Quelle précision pour le diamètre du trou de vis ? Lâche. Un trou de passage doit dégager. C’est la position qui compte, pas le diamètre.

Et si je ne sais pas quelles cotes sont critiques ? Décrivez l’assemblage à la place : « cette face repose contre la platine, ces trous reçoivent des vis M2 jusqu’au cadre ». Tout atelier compétent en déduira les caractéristiques critiques et vous les indiquera. C’est un meilleur cahier des charges que de deviner des tolérances.

Une tolérance plus serrée améliore-t-elle la qualité ? Seulement sur les caractéristiques qui commandent la fonction. Sur tout le reste, elle augmente le coût et les rebuts sans rien changer à ce qu’un client perçoit.

Puis-je desserrer les tolérances après la première pièce ? Oui, et cela vaut la peine. Si la première pièce montre que l’atelier tient une cote confortablement, desserrer l’indication sur la série de production peut réduire le coût de contrôle. Demandez.