Coaxialité

Le respect des tolérances de position, telles que la coaxialité, est nécessaire au bon fonctionnement des composants rotatifs. Les moindres écarts peuvent causer des dommages par abrasion et des défaillances en cours de fonctionnement. Des appareils de mesure vérifient si les tolérances de fabrication ont été respectées.

Les termes techniques de coaxialité et de concentricité appartiennent au groupe des tolérances de position. Cependant, celles-ci limitent également les écarts de forme admissibles. La coaxialité est très importante pour les pièces à symétrie de révolution telles que les arbres, les engrenages, les vilebrequins et les arbres à cames. La coaxialité indique comment plusieurs composants disposés le long d'un axe se comportent par rapport aux éléments de référence. Elle vérifie si les écarts de forme et de position répondent toujours aux exigences. Les tolérances et les zones de tolérance sont définies dans la norme DIN EN ISO 1101.

Par exemple, plusieurs cylindres de diamètres différents sont censés tourner autour d'un axe. Pour avoir une meilleure idée de la coaxialité, imaginez un cylindre étroit d'un diamètre de 0,3 mm. Ce cylindre, dont l'axe correspond à l'axe de référence, constitue la zone de tolérance pour la coaxialité. L'axe du cylindre toléré doit se situer dans cette zone de tolérance de 0,3 mm. En fonction des exigences, ce critère s'applique également pour chaque cylindre de la pièce. La coaxialité est considérée comme hors tolérance si l'axe et l'axe de référence sont distants de plus de 0,15 mm.

Le respect de la coaxialité maximale est essentiel pour la stabilité de la pièce coaxiale. L'arbre à cames peut se casser en cours de fonctionnement si l'axe de rotation d'une seule pièce ne correspond pas exactement à l'axe de rotation total. La pièce ne peut pas être remplacée si l'axe d'un trou de forage s'écarte de la valeur maximale de la position idéale définie. Les causes de dépassement de la coaxialité sont les suivantes :

• serrage défectueux de la pièce
• coulure du porte-outil
• vibrations de la machine à mesurer tridimensionnelle

La coaxialité joue un rôle important dans la fabrication des arbres de transmission. Les engrenages à vis sans fin coaxiaux sont fabriqués par des entreprises spécialisées dans les technologies d'entraînement. Ces engrenages servent d'entraînement aux systèmes de transport. Les arbres à cames et les vilebrequins sont des pièces utilisées dans l'industrie automobile. Les turbocompresseurs sont constitués d'un arbre continu avec un point de montage pour une roue d'alimentation et une roue d'entraînement. L'arbre tournant à une vitesse extrêmement élevée, ils doivent avoir une coaxialité exacte. Les rotors sont des composants installés dans les machines à mesurer tridimensionnelles et les agrégats. La coaxialité est également importante pour leur performance.

Les entreprises qui fabriquent des pièces coaxiales avec les tolérances les plus faibles utilisent souvent le tournage cylindrique sur des tours CNC de haute précision. Elles fabriquent des arbres radiaux, des arbres à gradins radiaux et des arbres de forme irrégulière. La fabrication d'engrenages est un défi pour le tournage cylindrique. Les pignons sont fraisés dans le matériau primaire dans le sens de l'axe. La souplesse de l'arbre d'entraînement est affectée si la profondeur de fraisage et donc la coaxialité ne sont pas correctes. Le respect de la coaxialité joue également un rôle important lors de l'usinage des cylindres intérieurs. L'usinage s'effectue à l'aide de perceuses et de fraiseuses spéciales dans lesquelles la pièce est serrée pendant le processus.

De nos jours, la mesure de la coaxialité se fait presque uniquement de manière numérique. L'évaluation du contrôle qualité est nécessaire pour trier les pièces qui doivent être retravaillées ou qui sont déclarées comme chutes. La mesure de la coaxialité est effectuée à l'aide d'appareils de mesure dotés de capteurs sans contact ou tactiles. De cette manière, plusieurs valeurs peuvent être mesurées en une seule fois ou à différentes positions.