Pourquoi la perpendicularité de 0,05 mm échoue-t-elle sur un alésage ?

Un carter rate la perpendicularité de 0,05 mm quand l'alésage et la face d'appui sont usinés à partir de deux références différentes, parce que le second montage tient la pièce par sa face de joint et reporte l'erreur de cette face dans l'axe. Le défaut relève de la gamme d'usinage après coulée, et un contrôle tridimensionnel ne fait que le constater.

La pièce est un carter en deux moitiés en A356-T6, 120 × 95 × 70 mm avec un alésage Ø60 H8, toutes des cotes visées au plan. Les moitiés en A356 (AlSi7Mg, GB/T 1173 ZL101A) sont coulées en moule métallique, grenaillées à Sa 2,5, fraisées à plat sur les faces de joint, boulonnées ensemble et alésées comme un seul corps.

Pourquoi la perpendicularité de 0,05 mm échoue-t-elle sur un carter alésé ?

Une inclinaison aussi faible se cache dans la tolérance tant que le montage ne change pas de mains. Les faces de joint sont fraisées au premier montage et servent de face d'appui au second. L'alésage est ensuite réalisé à partir de ces mors, alors que le plan le cote depuis la face d'appui, et l'écart entre les deux références ressort en inclinaison dans l'alésage.

Reprendre l'alésage n'efface pas cette inclinaison, parce que la coulée suivante répète les mêmes deux références. Le correctif se situe dans le cartouche de référence du plan, ou dans un montage unique qui usine la face d'appui et l'alésage sans lâcher la pièce.

Quels deux montages empilent l'erreur ?

Le premier montage fraise les faces de joint à 0,05 mm de planéité. Le second boulonne les moitiés, place le logement Ø60 H8 sur une aléseuse et laisse les trous de bride 4×Ø9 pour une troisième opération. Chaque transfert remet la pièce à zéro, et la face de joint qui sert de référence de serrage n'est pas celle contre laquelle le roulement s'appuie.

Le boulonnage ajoute son propre décalage, puisque les moitiés se ferment sur une face plane à 0,05 mm près. Une gamme qui chiffre une seule passe d'alésage a chiffré un de ces transferts, pas la séquence.

Quel rapport la face d'appui a-t-elle avec l'alésage ?

La face d'appui porte les quatre oreilles qui fixent le carter au bâti, et l'alésage tient le roulement. L'équerrage entre les deux décide si l'arbre tourne droit ou grippe au montage, et la bague extérieure s'use sur un bord quand l'alésage penche.

Cette face est cotée comme référence et usinée, pas laissée brute de coulée, car aucune surface coulée ne tient 0,05 mm. Le grenaillage passe avant le fraisage des faces de joint, et les faces usinées ne sont pas grenaillées ensuite, donc la face sur laquelle le carter repose reste telle que la barre d'alésage l'a laissée.

Comment contrôle-t-on la perpendicularité en atelier ?

Un moyen tridimensionnel relève l'axe de l'alésage sur plusieurs sections et la face d'appui comme un plan, puis donne l'écart par rapport à 0,05 mm. Un marbre et un jeu de cales ne lisent que la face de joint, si bien qu'un alésage incliné passe encore ce contrôle.

Le relevé a sa place dans le rapport de première pièce avec la référence nommée, car le même chiffre veut dire autre chose quand il est pris sur la face de joint. Un atelier incapable de dire quelle face le tridimensionnel a utilisée n'a pas mesuré le cartouche.

Peut-on fraiser les faces de joint après l'alésage ?

Non. La face de joint est la référence à partir de laquelle l'alésage a été réalisé : la fraiser ensuite enlève la matière qui fixait la position de l'alésage et laisse les moitiés se fermer sur un nouveau plan. L'alésage doit alors être repris, et une reprise est une seconde passe d'alésage avec son montage et sa première pièce.

L'ordre reste celui de la fiche de gamme : fraiser les faces de joint, boulonner les moitiés, aléser le logement, percer les trous de bride. Toute étape sortie de cet ordre coûte une reprise d'alésage, la seule opération de la séquence que le contrôle ne peut pas rattraper.

Envoyez le plan avec la face d'appui nommée comme référence, la cote de 0,05 mm sur l'alésage et l'exigence de première pièce indiquée, pour que le devis sépare le second montage de l'alésage lui-même.