rondeur

La rondeur est l'écart d'une caractéristique circulaire par rapport à une circularité géométrique parfaite, mesurée comme la distance radiale entre la surface réelle et le cercle idéal qui la représente le mieux. En fabrication, la tolérance de rondeur contrôle l'amplitude du faux-rond autorisé pour un arbre, un alésage ou toute autre pièce cylindrique lorsqu'elle tourne autour de son axe. Elle se distingue du faux-rond total, qui inclut à la fois la variation radiale et axiale, et de la concentricité, qui concerne la relation entre deux axes.

La méthode standard pour mesurer la rondeur est l'analyse en coordonnées polaires. Une broche de précision fait tourner la pièce tandis qu'un stylet ou une sonde sans contact trace la surface. Un logiciel trace le profil sous forme de nuage de points et ajuste le meilleur cercle à travers ceux-ci, puis calcule l'écart radial maximal. C'est ce qu'on appelle le faux-rond total indiqué (TIR) dans la direction radiale, et le résultat est exprimé en microns ou en dix-millièmes de pouce. Un alésage de roulement typique peut avoir une tolérance de rondeur de 0,005 mm ou moins.

Les erreurs de rondeur proviennent de plusieurs sources : le faux-rond de la broche et l'usure du mandrin pendant l'opération de coupe elle-même, la dilatation thermique ou la déformation de la pièce ou de la machine-outil pendant l'usinage, les vibrations et le broutage, en particulier à des vitesses de broche élevées ou avec des outils mal supportés, et les contraintes résiduelles qui provoquent un changement de forme de la pièce après qu'elle ait quitté la machine. Le meulage et le rodage sont les principaux procédés de finition pour obtenir une rondeur serrée, car ils génèrent de faibles forces de coupe et un minimum de chaleur.

L'erreur de rondeur n'est pas aléatoire. Les pièces développent souvent un lobage, une variation périodique autour de la circonférence, couramment en motifs à trois, quatre ou six lobes, selon l'usure des roulements de broche ou la pression inégale de l'outil. Cela diffère de l'erreur de forme globale, qui est un renflement lisse ou une forme de cloche sur tout le diamètre. Les deux sont contrôlés sous le même symbole de tolérance géométrique ISO 1101, le cercle avec une croix, mais leurs causes profondes et leurs solutions diffèrent.

La rondeur est essentielle partout où une surface tourne, s'accouple avec un roulement ou assure l'étanchéité contre la pression. Les axes de piston, les tourillons de vilebrequin et les alésages de pompe exigent une rondeur de l'ordre de 0,002 à 0,010 mm selon la vitesse et la charge de l'application. Une mauvaise rondeur provoque des vibrations, une usure accélérée des roulements, une augmentation du frottement et, dans les joints, des fuites. Inversement, spécifier une rondeur plus serrée que ce que l'assemblage exige augmente les coûts sans avantage. C'est l'une des dimensions les plus fréquemment sur-tolérancées dans les plans manuels et anciens.