Exploitation des études de capabilité dans le calcul statistique des tolérances géométriques de localisation

Exploiting the process capability in the statistical estimation of the tolerance of location

Département de Génie Mécanique, École de Technologie Supérieure, 1100 Notre-Dame Ouest, Québec, H3C 1K3, Canada

^a Auteur pour correspondance : sylvain.levesque@etsmtl.ca

Reçu : 17 Décembre 2009
Accepté : 2 Septembre 2011

Résumé

L’article propose une méthodologie pour exploiter les mesures de capabilité des procédés de fabrication dans le calcul des tolérances de localisation d’un ensemble d’éléments géométriques selon les standards ISO 1101 et ASME Y14.5 avec une approche statistique. Le nombre d’éléments géométriques étudiés, les erreurs systématique et aléatoire du procédé de fabrication seront retenues et incluses dans l’approche. Un modèle mathématique explicite est développé dans le but d’identifier les fonctions de distribution statistique pour différents types de tolérances de localisation. À partir de ces distributions, nous présentons une méthodologie servant à estimer les valeurs des tolérances qui permettent de rencontrer un seuil de conformité prétabli, et vice versa. L’article présente également une série d’abaques permettant un usage industriel simple et commode. Plusieurs exemples de calculs sont illustrés et un cas d’étude y est présenté.

Abstract

This paper proposes a new methodology to exploit the capability of manufacturing processes in the statistical calculation of the tolerance of localization of a set of features according to the standards ISO 1101 and ASME Y14.5. The number of features that form the pattern studied, the systematic and random errors in the manufacturing process will all be retained and included in the approach. An explicit mathematical model is developed to identify the statistical distribution functions for different types of localization tolerances. From these distributions, we present a methodology to estimate the values of tolerance that can meet a compliance threshold for a pre-established value, and vice versa. The article also presents a series of charts that are usable in an industrial context. Many examples are illustrated and a case study is presented.