Métrologie dimensionnelle et CAO - Langage normatif et modèles

L’ère de l’industrialisation coïncide avec l’émergence de la qualité . Les produits répondent à des exigences diverses de coût et de qualité afin d’être compétitifs. Par exemple, dans le domaine de l’aéronautique, les avions doivent répondre à des contraintes très strictes, établies par des cahiers des charges, pour être certifiés avant d’être commercialisés et mis en vol. L’émergence de la qualité est justement liée à ces certifications, qui sont synonymes de compatibilité avec les normes. La normalisation est un outil fondamental. Elle permet de définir et de généraliser des règles de spécification. La famille des normes ISO 9000 présente l’intégration de la politique d’assurance qualité : elle est la plus connue dans le domaine de l’industrie. Elle permet l’efficacité, mais surtout la traçabilité des informations entre différentes étapes du cycle de vie d’un produit. Cette qualité s’applique à toutes les grandeurs physiques qui entourent un élément (dimension, température, pression, etc.). Nous nous intéressons ici à l’étude des caractéristiques géométriques, appelées aussi grandeurs physiques dimensionnelles, ainsi qu’à leur métrologie dimensionnelle.

La géométrie des pièces englobe plusieurs aspects : la définition des surfaces, la position relative des surfaces pour la constitution de pièces, le tolérancement des pièces puis leur assemblage, ainsi que la métrologie dimensionnelle des pièces physiques par une vérification de sa conformité avec la pièce théorique tolérancée.

Dans un temps très court, la définition géométrique s’est éloignée du stade de l’épure pour être projetée vers la culture et la définition du numérique au travers de modèles géométriques bidimensionnels, puis tridimensionnels, dans le monde de la conception assistée par ordinateur (CAO). Cette accélération des événements a nécessité des modifications profondes du savoir-faire. Les épures étaient réalisées sur papier et les modèles géométriques de la CAO ont contraint les utilisateurs à la manipulation d’outils numériques.

Les systèmes informatiques permettent une évolution dans le domaine de la qualité. La géométrie nominale est réalisée par des outils d’aide à la conception, de plus en plus conformes aux spécifications définies dans les normes de tolérancement. Mais aujourd’hui cohabitent encore une définition numérique de la géométrie et une « définition papier » des spécifications de tolérancement. Le tolérancement ou la cotation (fonctionnelle) conduit trop systématiquement au dessin de définition des pièces qui reste à ce jour, et malgré toutes les possibilités offertes en CFAO (conception et fabrication assistées par ordinateur), le...