Etat de surface et indice de rugosité (1)

État de surface indice de rugosité

L'aptitude d'une pièce à une fonction donnée dépend d'un ensemble de conditions notamment des caractéristiques de ces états de surface.

Considérons l'exemple d'un vérin, et examinons l'étanchéité dynamique entre le piston et le cylindre, figure suivante.

L'analyse montre que l'étanchéité et l'usure du joint dépendent essentiellement de l'état de surface de l'alésage du cylindre (figure suivante en bas).

Défauts d'état de surface :

Analyse d'une surface :

Une pièce mécanique est composée de plusieurs surfaces élémentaires. Pour un cylindre que montre la figure a) suivante on distingue :

• deux surfaces planes ;
• une surface cylindrique.

Surface géométrique et réelle :

On classe les défauts géométriques en quatre ordres de grandeur.

1. Défauts du premier ordre : ce sont les défauts de forme (écarts de rectitude, de circularité…) ;
2. Défauts du deuxième ordre : c'est une ligne ondulée, les défauts sont caractérisés par la ligne enveloppe supérieure ;
3. Défauts du troisième et du quatrième ordre : caractérisent la rugosité de la surface.
   • Les défauts du troisième ordre sont constitués par des stries ou sillons
   • les défauts du quatrième ordre sont des défauts apériodiques constitués par des arrachements, des fontes, etc.

Analyse d'une surface :

.

Caractéristiques du profil :

Longueur d'évaluation L :

C'est la longueur mesurée suivant la direction générale du profil figure suivante.

Longueur d'évaluation et de base :

Longueur de base I

Elle correspond à une partie de la longueur d'évaluation pour séparer les irrégularités du profil figure ci-dessus.

Ligne moyenne

C'est une droite ayant la direction générale du profil et qui divise le profil de telle sorte qu'à l'intérieur de la longueur de base I, la somme des carrés des écarts à partir de cette ligne soit minimale ("ligne des moindres carrés").

Approximativement, la somme des aires comprise entre la ligne moyenne et le profil est égale de part et d'autre.

Ligne moyenne :

Paramètres liés à la ligne moyenne :

Écart moyen arithmétique du profil ou critère statistique de rugosité.

De tous les critères de rugosité il est le plus utilisé :

R_a est la moyenne arithmétique, sur la longueur de base, de la valeur absolue de l'ordonnée Y entre chaque point du profil et l'axe OX. la figure suivante.

Paramètres de rugosité liés à la ligne :

Remarque : 50-25-12,5-6,3-3,2-1,6-0,8-0,4-0,2-0,1-0,05-0,025-0,0125.

sont les valeurs de R_a normalisé en micromètre, µm (à utiliser prioritairement pour les inscriptions)

• Maximum de la hauteur des irrégularités : R_maxi ;
•  Hauteur maximale du profil : R_t ;
• Hauteur maximale du saillie : R_p.

Autres critères de rugosités : Rmaxi, Rt, Rp :

Usinage : Symbolisation de l'indice de rugosité

L'indice de rugosité ou l'état du fini de la surface, doit être indiqué sur le symbole d'usinage.

Les figures suivantes montrent comment on peut spécifier la rugosité en inscrivant, à l'emplacement approprié, l'indice désiré par rapport au signe d'état de surface.

État de surface - Rugosité :

Source : Memotech Productique

Indication d'un état de surface :

Rugosité état de surface: Exemple de symbolisation :

Éléments de symbolisation :

Positions du symbole - Application :

Source : Memotech Productique

Usinage : Procédés d'élaboration et états de surface :

Le tableau suivant vous présente les différents procédés d'élaboration et états de surfaces associés

Procédés d'élaboration et états de surface :

Source : Memotech Productique