Quelle surépaisseur laisser sur une mécano-soudure avant de l’usiner
Le soudage fait bouger le métal. Chaque joint se rétracte en refroidissant, et un châssis qui était plan sur le marbre d’assemblage ne l’est plus quand il en descend. C’est normal, on le prend en compte à la conception au lieu de chercher à l’empêcher. La pièce que vous usinez n’est jamais exactement celle que vous avez dessinée, et le plan doit dire à quel état chaque cote s’applique.
Commencer par la surépaisseur
La surépaisseur d’usinage est la matière supplémentaire laissée sur une face pour que l’outil puisse la nettoyer une fois que tout a bougé.
Laissez-en trop peu et la face se nettoie dans un coin tout en montrant encore des projections de soudure et de la calamine dans l’autre. Laissez-en trop et vous doublez le temps d’usinage, voire vous entamez une soudure dont vous aviez besoin.
Comme point de départ :
| Surface | Surépaisseur typique |
|---|---|
| Face usinée sur une pièce courte et rigide | 3 mm |
| Face usinée sur une pièce longue ou peu entretoisée | 5 à 6 mm, parfois plus |
| Alésage à réaliser en alésage en ligne | Environ 3 mm sur le rayon |
| Face rectifiée après usinage | Ajouter 0,3 à 0,5 mm |
Ce sont des points de départ, pas des règles. La vraie valeur dépend de la longueur de la pièce, de la quantité de métal déposé, du bridage des joints et du détensionnement éventuel. Un bon atelier vous dira qu’il veut davantage sur une face et moins sur une autre, et cette réponse vaut plus que le tableau.
Séparer les tolérances
Mettez deux systèmes de tolérances sur le plan et dites lequel s’applique où.
La structure soudée est normalement tenue à une norme de tolérances générales pour constructions soudées. L’ISO 13920 définit les classes A à D pour les dimensions linéaires et angulaires et les classes E à H pour la rectitude, la planéité et le parallélisme. La classe B associée à la classe F est une combinaison courante et raisonnable pour les bâtis de machine.
Les surfaces usinées portent ensuite une tolérance de plan habituelle, issue d’une norme générale comme l’ISO 2768 ou indiquée directement sur l’élément.
Écrire une seule tolérance générale serrée sur tout le plan est le chemin le plus court vers un devis plein d’hypothèses, car l’atelier doit alors soit chiffrer l’impossible, soit deviner ce que vous vouliez dire.
Placer les références là où la machine peut les atteindre
Choisissez des faces de référence qui seront usinées et sur lesquelles un montage peut s’appuyer. Trois vérifications pratiques :
- La pièce peut-elle reposer sur la face de référence sans basculer, ou faut-il des cales qui deviendront elles-mêmes une source d’erreur ?
- La référence est-elle accessible une fois la pièce sur la machine, ou la broche doit-elle traverser la pièce pour la toucher ?
- La face de référence est-elle usinée dans la même prise que les éléments qui s’y rapportent ? Sinon, vous avez introduit une seconde prise dans la chaîne de cotes.
Dire quand chaque cote s’applique
Un plan de bâti de machine qui indique « planéité 0,05 mm » sans condition appelle deux devis différents. La planéité d’une face usinée s’obtient après usinage, et elle ne tient que si la pièce a été détensionnée auparavant. Écrivez la condition sur le plan, par exemple « après détensionnement et usinage de finition », pour que la pièce soit contrôlée comme elle a été chiffrée.
Il en va de même pour l’alignement des alésages. Des alésages réalisés en ligne dans une seule prise après détensionnement sont un tout autre travail que des alésages réalisés avant détensionnement, et le second n’est pas un travail du tout.
La séquence en bref
Pour la plupart des mécano-soudures usinées, la séquence qui fonctionne est : découper et préparer, assembler et pointer, souder selon une séquence planifiée, contrôler les soudures, détensionner, ébaucher s’il y a beaucoup de surépaisseur, finir, puis revêtir en masquant les faces usinées.
Placer le détensionnement après l’usinage, ou la galvanisation après l’usinage, sont les deux changements qui se traduisent le plus souvent par une pièce conforme à la mesure chez l’atelier et non conforme dans votre usine.
Ce qu’il faut vérifier avant d’envoyer le plan
- La surépaisseur d’usinage est indiquée, pas supposée.
- La tolérance de la mécano-soudure et la tolérance d’usinage sont séparées et toutes deux nommées.
- Les références sont sur des faces qui seront usinées.
- Chaque tolérance géométrique indique à quel état elle s’applique.
- La note de finition indique quelles faces sont masquées.
Cinq lignes sur un plan, et elles suppriment la plupart des questions qu’un atelier chiffrerait sinon comme un risque.
Questions fréquentes
Quelle surépaisseur d’usinage faut-il laisser sur une mécano-soudure ?
Un point de départ courant est de 3 à 6 mm sur les faces et d’environ 3 mm sur le rayon d’un alésage, davantage sur les sections longues ou minces qui risquent de bouger. La bonne valeur dépend de la longueur de la pièce, de la quantité de soudure déposée et du détensionnement éventuel, il vaut donc mieux la convenir avec l’atelier que de recopier une valeur par défaut.
Peut-on mettre une seule tolérance générale sur un plan de mécano-soudure ?
Pas de façon utile. La structure soudée et les surfaces usinées ont besoin de tolérances distinctes, car elles sont produites par des procédés différents aux capacités différentes. L’ISO 13920 couvre les tolérances générales des constructions soudées et une tolérance de plan habituelle comme l’ISO 2768 couvre les surfaces usinées.
La référence doit-elle être sur une face soudée ou sur une face usinée ?
Sur une face usinée partout où c’est possible. Une référence sur une surface brute de soudage bouge avec la déformation, et toutes les cotes qui s’y rapportent bougent avec elle. Choisissez des faces de référence qui seront usinées et sur lesquelles un montage peut physiquement s’appuyer.
Besoin d’un devis pour cette pièce ?
Envoyez le plan. Nous vous mettons en relation avec 3 ateliers au maximum qui la soudent et l’usinent en interne, et nous répondons sous 24 heures ouvrées.
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