Portée d'arbre Ø40 k6 hors tolérance : toile émeri ou rectification contrôlée ?
À l'atelier de maintenance d'une entreprise de travaux publics à Douala, on remplace le roulement 6208 (alésage 40 mm) d'un arbre de transmission. Le plan d'assemblage impose un ajustement Ø40 H7/k6 entre la portée d'arbre et l'alésage de la bague intérieure, avec une coaxialité de 0,02 mm et une rugosité Ra 0,8 µm sur la portée. Le mécanicien a mesuré la portée au micromètre : 40,019 mm. Le tourneur propose de « passer un coup de toile émeri » pour faire entrer le roulement, arguant que le roulement sera de toute façon serré sur l'arbre. L'atelier ne dispose ni de rectifieuse cylindrique ni de comparateur à cadran ; le délai de livraison d'un arbre neuf est de trois semaines, alors que la machine doit repartir dans deux jours. Le chef d'atelier demande un avis technique écrit avant de laisser faire.
1. Déterminez les limites des ajustements Ø40 H7 et Ø40 k6, puis calculez le jeu maximal et le serrage maximal du montage. De quel type d'ajustement s'agit-il ?
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1. Alésage Ø40 H7. IT7 = 25 µm, déviation inférieure EI = 0 : limites 40,000 à 40,025 mm.
2. Arbre Ø40 k6. IT6 = 16 µm, écart supérieur es = +18 µm, écart inférieur ei = +2 µm : limites 40,002 à 40,018 mm.
3. Jeu et serrage extrêmes.
- Jeu maximal = alésage max − arbre min = 40,025 − 40,002 = +0,023 mm.
- Serrage maximal = arbre max − alésage min = 40,018 − 40,000 = 0,018 mm.
4. Nature de l'ajustement. Selon les pièces réellement fabriquées, le montage donne tantôt un jeu (jusqu'à 23 µm), tantôt un serrage (jusqu'à 18 µm) : c'est un ajustement incertain (de transition), classique pour une bague intérieure de roulement non tournante par rapport à la charge ou pour un guidage précis. Il n'autorise donc aucune fantaisie dimensionnelle : le domaine est étroit (41 µm au total) et se situe entièrement du côté du serrage ou du jeu quasi nul.
5. Conséquence directe. Toute retouche non contrôlée de la portée déplace le montage vers le jeu, c'est-à-dire vers le glissement de la bague sur l'arbre.
2. La portée mesurée à 40,019 mm est-elle conforme ? Jugez la solution de la toile émeri et proposez une procédure de reprise compatible avec le délai de deux jours.
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1. Conformité. Limite supérieure de l'arbre k6 = 40,018 mm. La mesure donne 40,019 mm : non conforme, dépassement de 1 µm. Compte tenu de l'incertitude du micromètre et de la température (règle des 20 °C), il faut d'abord confirmer : mesurer en trois sections et deux directions à 90° pour détecter ovalisation et conicité, avec un instrument étalonné. Si la mesure se confirme, la pièce est hors tolérance.
2. Refus de la toile émeri. Poncer à la main :
- enlève de la matière de façon non uniforme : ovalisation, conicité, camelures, donc perte de la coaxialité 0,02 mm et de la portée réelle du roulement ;
- dégrade la rugosité au lieu d'atteindre Ra 0,8 µm (arrachement de matière, grains abrasifs incrustés) ;
- fait chuter le serrage : la bague intérieure peut glisser, s'échauffer, créer de la corrosion de frottement et détruire le roulement et l'arbre ;
- supprime toute réserve de matière pour une reprise correcte ultérieure. L'argument « le roulement sera serré de toute façon » est faux : c'est justement le serrage défini par k6 qu'on détruit.
3. Procédure proposée.
- Reprendre la portée par rectification cylindrique contrôlée (sous-traitée chez un atelier équipé) à la cote médiane 40,010 mm, avec contrôle de la cylindricité, de la coaxialité 0,02 mm et de Ra 0,8 µm ; prévoir un chromage dur + reprise si la cote descend sous 40,002 mm.
- Si la géométrie est bonne et que seul le diamètre est en limite, la solution d'attente acceptable est le montage avec un produit de blocage anaérobie adapté (type Loctite 638), après dégraissage, avec consignation écrite et remplacement planifié de l'arbre.
- Dans tous les cas : ne pas livrer la machine sans essai de rotation à vide et contrôle thermique du palier.
4. Conclusion. Refuser la toile émeri, faire rectifier ou, à défaut, bloquer chimiquement en documentant la dérogation ; la décision doit être écrite et signée par le responsable technique.