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École de technologie supérieure

Responsable(s) de cours : Antoine Tahan


PLAN DE COURS

Hiver 2022
MEC602 : Tolérancement et métrologie tridimensionnelle (3 crédits)


Modalités de la session d’hiver 2022


Pour assurer la tenue de la session d’hiver 2022, les modalités suivantes seront appliquées :


Les activités d’enseignement de la session d’hiver 2022 comprendront des activités en présence et à distance, lesquelles seront ajustées en fonction de l’évolution de la situation socio-sanitaire.


Pour les cours (ou séances de cours) donnés à distance, l’étudiant ou l'étudiante doit avoir accès à un ordinateur, un micro, une caméra et un accès à internet, idéalement de 10Mb/s ou plus. Il ou elle doit ouvrir sa caméra et/ou son micro lorsque requis, notamment pour des fins d’identification ou d’évaluation.


Les cours (ou séances de cours) donnés à distance pourraient être enregistrés afin de les rendre disponibles aux personnes inscrites au cours.


La notation des cours sera la notation régulière prévue aux règlements des études de l’ÉTS.


Les examens (intra, finaux) se feront en présence, si la situation socio-sanitaire le permet.


Le contexte actuel oblige bien sûr l’ÉTS à suivre de près l’évolution de la pandémie de COVID-19, laquelle pourrait entraîner, avant ou après le début de la session d’hiver 2022, un resserrement des directives et recommandations gouvernementales. Nous vous assurons que l’ÉTS se conformera aux règles en vigueur afin de préserver la santé publique et, si requis, qu'elle pourrait aller jusqu’à interdire l’accès physique au campus universitaire et ordonner que toutes les activités d’enseignement et d’évaluation soient exclusivement données à distance pour toute ou pour une partie de la session d’hiver 2022. Ainsi, si les examens (intra, finaux) devaient se faire à distance, leur surveillance se fera à l’aide de la caméra et du micro de l’ordinateur et pourrait être enregistrée. Ceci est nécessaire pour se conformer aux exigences du Bureau canadien d’agrément des programmes de génie (BCAPG) afin d’assurer la validité des évaluations.


Des exigences additionnelles pourraient être spécifiées par l’ÉTS ou votre département, suivant les particularités propres à votre programme.


En vous inscrivant ou en demeurant inscrit à la session d'hiver 2022, vous acceptez les modalités particulières de la session d’hiver 2022.


Nous vous rappelons que vous avez jusqu’au 18 janvier 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.


Pour les nouveaux étudiants inscrits au programme de baccalauréat uniquement, vous avez jusqu’au 1er février 2022 pour vous désinscrire de vos cours et être remboursé.




Préalables
Programme(s) : 7684,7884
             
  Profils(s) : Tous profils  
             
    MAT350    
             
Unités d'agrément
Total d'unités d'agrément : 58,8 33,3 % 66,7 %




Qualités de l'ingénieur

Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
  Indicateur évalué
  Indicateur enseigné et évalué



Descriptif du cours

À la fin du cours, l’étudiant sera en mesure :

  • d’effectuer le tolérancement géométrique d’un mécanisme simple à partir d’un requis fonctionne préétabli, d’analyser les variations géométriques en 3D et d’effectuer la synthèse de tolérances;
  • de concevoir un gabarit d’inspection d’un composant mécanique selon les normes ASME Y14.43 et ISO R1938;
  • de sélectionner un système de mesure (incluant l’équipement, les artefacts et le logiciel) pour mesurer la conformité dimensionnelle et géométrique d’une pièce mécanique;
  • de piloter une analyse d’un système de mesure pour identifier les erreurs de répétitivité, de reproductibilité, de biais et de linéarité et d’établir un bilan d’incertitude d’un montage expérimentale;
  • d’estimer la capacité d’un procédé de fabrication et de réaliser un tolérancement probabiliste en fonction des performances des procédés.

Acquérir des notions de base sur les normes du tolérancement dimensionnel et géométrique (ISO 17450 et ASME Y14.5). Comprendre la cotation fonctionnelle selon l’approche des limites et selon l’approche probabiliste.

Introduction aux méthodes d’assemblage et à la conception d’outillage pour la fabrication et la vérification des composantes mécaniques. Mesure des capacités des procédés industriels. Gestion de l’instrumentation, principes d’étalonnage et analyse des incertitudes de mesures selon ISO TAG 4. Analyse de répétitivité et de reproductibilité selon les standards de l’industrie automobile. Inspection des tolérances dimensionnelles et des tolérances géométriques de forme, de profil, d’orientation, de localisation et d’alignement. Introduction aux techniques de mesure par coordonnées, appareil de mesure tridimensionnelle (AMT/CMM), inspection assistée par ordinateur.

Manipulations en laboratoire portant sur les mesures dimensionnelles et géométriques des pièces mécaniques et sur la programmation des AMT.




Objectifs du cours

Familiariser les étudiants(es) aux différentes techniques pour la gestion des variations (tolérancement) dans le processus de développement (conception, fabrication et inspection) selon les approches limite et statistique.

Fournir aux étudiants(es) des techniques propres à l'évaluation et à l'identification des besoins métrologiques à partir des concepts de la gestion des variations des quantités physiques[1].

Fournir aux étudiants(es) les outils pour estimer la précision des mesures directes et indirectes en fonction des exigences.

Initier les étudiants(es) à la conception des calibres d’inspection et des gabarits de vérification selon les principes de l’AGDC, ISO R1938 et ASME Y14.43.

Initier les étudiants(es) à la métrologie de coordonnées (AMT/CMM) en ce qui a trait à la technologie existante.

 

 

Objectifs pédagogiques

Connaître les principes de base du langage du tolérancement selon l’approche des limites et selon l’approche statistique.

Connaître les principes de cotation fonctionnelle en utilisant les requis géométriques et l’analyse fonctionnelle tridimensionnelle dans la conception mécanique.

Comprendre et interpréter le tolérancement dimensionnel et géométrique d'une composante mécanique afin de planifier son inspection de manière appropriée. Rédaction d’un rapport de mesure.

Comprendre les principes de base de la conception des gabarits de vérification (dimension, profil, position, etc.).

Apprendre à sélectionner, utiliser et gérer les appareils de mesure propres à une vérification donnée.

Comprendre et identifier les sources d'erreurs et d’incertitude dans le phénomène du mesurage (ISO TAG 4, GUM).

Connaître les techniques existantes permettant d'effectuer une étude statistique de reproductibilité et de répétabilité pour un processus de mesure donné.

 

 

 


[1] Le cours portera une attention spéciale sur la métrologie dimensionnelle et géométrique selon les principes des normes ASME Y14.5 et Y14.41.




Stratégies pédagogiques

Exposés magistraux : Les exposés magistraux seront complétés par l’étude des problèmes tirés des textes de référence; la résolution d'exercices et des problèmes; des applications tirées d’études de cas industriels (applications et exemples pratiques tirés des industries d’aéronautique, de l’automobile, du transport et des produits récréatifs).

Travaux dirigés : Deux (2) devoirs de conception et des travaux dirigés permettront aux étudiantes et aux étudiants d’assimiler les notions vues au cours. Deux étudiants(es) maximum par équipe.

Travaux pratiques et laboratoires : Les travaux pratiques sont constitués de trois (3) laboratoires portant sur les techniques d’inspection (appareils conventionnels et CMM) ainsi que sur la conception des gabarits. Trois (3) rapports à remettre. Deux étudiants(es) par équipe.

 




Utilisation d’appareils électroniques

Sans objet




Horaire
Groupe Jour Heure Activité
01 Lundi 13:30 - 17:00 Activité de cours
Jeudi 10:30 - 12:30 Travaux pratiques et laboratoire



Coordonnées de l’enseignant
Groupe Nom Activité Courriel Local Disponibilité
01 Antoine Tahan Activité de cours Antoine.Tahan@etsmtl.ca A-1904
01 Ali Aidibe Travaux pratiques et laboratoire cc-Ali.Aidibe@etsmtl.ca A-2112



Cours
  1. Définition rôle et historique de la métrologie. Le tolérancement. La normalisation. Approche limite. Approche statistique.
  2. Dimensions et tolérances géométriques selon ASME Y14.5 et ISO SGP : les symboles et les règles fondamentales (enveloppe, cumul, modificateurs, référentiels …) les tolérances de forme, les systèmes de référence, les tolérances d'orientation et de localisation et les tolérances d’alignement circulaire.
  3. Principe du dimensionnement minimal et la gestion numérique de la documentation, maquette enrichie et annotation 3D (Y14.41).
  4. Gestion des variations sur des pièces flexibles.
  5. Conception des gabarits d’inspection (tolérances géométriques de localisation et de profil) selon ASME Y14.42.
  6. Techniques de mesure tridimensionnelle : les machines à mesurer les coordonnées (CMM) : avantages et limitations, programmation (Polyworks®). Interfaces machine et format d'échange entre les systèmes de programmation des CMM.
  7. Introduction aux méthodes d’assemblages et au transfert de cotes et de référentiels. Introduction à la conception d’outillage pour la fabrication, l’assemblage et la vérification des composantes mécaniques. Techniques de mesure des capacités des procédés industrielles (études à court à terme et études à long terme).
  8. Techniques de mesure spécialisées : mesure des filets, engrenages et du fini de surface (ASME Y14.36).
  9. La science de la mesure : types et caractéristiques des appareils de mesure. Source des erreurs. Évaluation des erreurs et des incertitudes de mesure. Analyses statistiques (biais, linéarité et R&R.
  10. Propagation d’incertitude dans les modèles d’ingénierie (fonction de mesure, incertitudes standards, sans corrélation).
  11. Les indices de capabilité et de performance d’un procédé (indice de variation, de localisation, tolérancement statistique, etc.).



Laboratoires et travaux pratiques

 

MEC602 – HIVER 2022

Organisation des séances de TP/LAB
Jeudi 10h30-12h30 (A-1226 informatique / A1260 Lab. Métrologie)

 

Date

TP/LAB

Contenu de la séance de TP/LAB

Partie I

13/1

LAB0

Laboratoire – FT&A CATIA® + DImXpert SOLIDWORKS®

Séance d’introduction aux modules FT&A de CATIA et DimXpert de Solidworks

20/1

TP1

Chapitre 1 – Ajustements

Chapitre 2 – Analyse des variations

27/1

TP2

Chapitre 2 – Analyse des variations

Chapitre 3 – GO/NOGO

03/2

LAB1

Laboratoire – Polyworks®

Séance pratique au laboratoire A1260- numérisation.

Séance d’introduction au module Inspector de PolyWorks qui est une solution logicielle puissante de métrologie 3D industrielle

10/2

TP3

Chapitre 3 – GO/NOGO

Chapitre 4 – Référentiels (cotations)

17/2

LAB2

Laboratoire – Polyworks® | Inspector

Séance pratique au laboratoire A1260- C-Trak.

Distribution du projet à remettre vers la fin de la session.

24/2

TP4

Chapitre 5 – Taille virtuelle

Exercices supplémentaires

21/2

INTRA

10/3

LAB3

Laboratoire – Polyworks® | Inspector

Séance de consultation sur le projet.

17/3

TP5

Chapitre 6,7,8,9,10,11 – Tolerances géometriques (Exercices + Vrai/Faux)

Exercices supplementaires

Partie II

24/3

TP6

Chapitre 1 – Introduction

Chapitre 2 – R&R

31/3

LAB4

Gage R&R + Répétabilité dans le volume de travail d’un C-Trak

07/4

TP7

Chapitre 4 – Propagation des incertitudes

Révision générale – Exercices supplementaires

 




Utilisation d'outils d'ingénierie

Matlab

MiniTAB (statistique)

Innovmetric, Polyworks Inspector (manipulation d'un nuage de points)

Catia ou Solidworks (modleur)




Évaluation

 

Rapports de laboratoires (3)     5 pts/lab.

 15%

Deux devoirs

 20%

Examen Intra

 30%

Examen Final portant sur toute la matière du cours

 35%




Double seuil
Note minimale : 50



Dates des examens intra
Groupe(s) Date
1 21 février 2022



Date de l'examen final
Votre examen final aura lieu pendant la période des examens finaux, veuillez consulter l'horaire à l'adresse suivante : http://etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Examens-finaux


Politique de retard des travaux
Tout travail (devoir pratique, rapport de laboratoire, rapport de projet, etc.) remis en retard sans motif valable, c’est-à-dire autre que ceux mentionnés dans le Règlement des études (1er cycle, article 7.2.7 b / cycles supérieurs, article 6.5.4 b) se verra attribuer la note zéro, à moins que d’autres dispositions ne soient communiquées par écrit par l’enseignant dans les consignes de chaque travail à remettre ou dans le plan de cours pour l’ensemble des travaux.



Absence à un examen
Dans les cinq (5) jours ouvrables suivants, la tenue de son examen, l’étudiant devra justifier son absence d’un examen durant le trimestre auprès de la coordonnatrice – Affaires départementales qui en référera au directeur du département ou du SEG. Pour un examen final, l’étudiant devra justifier son absence auprès du Bureau du registraire. Dans tous les cas, l’étudiant doit effectuer sa demande en complétant le formulaire prévu à cet effet qui se trouve dans son portail Mon ÉTS/Formulaires. Toute absence non justifiée par un motif majeur (maladie certifiée par un billet de médecin, décès d’un parent immédiat, Activité compétitive d’un étudiant appartenant à un club scientifique ou un club sportif d’élite de l’ÉTS ou au programme « Alliance sport étude » ou autre) à un examen entraînera l’attribution de la note zéro (0).



Plagiat et fraude
Les clauses du « Règlement sur les infractions de nature académique de l’ÉTS » s’appliquent dans ce cours ainsi que dans tous les cours du département. Les étudiants doivent consulter le Règlement sur les infractions de nature académique (https://www.etsmtl.ca/docs/ETS/Gouvernance/Secretariat-general/Cadre-reglementaire/Documents/Infractions-nature-academique ) pour identifier les actes considérés comme étant des infractions de nature académique ainsi que prendre connaissance des sanctions prévues à cet effet.  À l’ÉTS, le respect de la propriété intellectuelle est une valeur essentielle et les étudiants sont invités à consulter la page Citer, pas plagier ! (https://www.etsmtl.ca/Etudiants-actuels/Baccalaureat/Citer-pas-plagier).



Documentation obligatoire

Antoine TAHAN, Notes de cours, MEC602 (édition 2020) – Tolérancement et métrologie tridimensionnelle, ÉTS, 2017.

D’autres documents seront accessibles à partir du site Moodle du cours




Ouvrages de références

  1. Drake, P. Jr., « Dimensioning and Tolerancing Handbook », McGraw Hill, 2000.
  2. ASME Y14.5 (2009 et 2018), Y14.5.1, Y14.8, Y14.36, Y14.41, Y14.42, Y14.43, ASME Press.
  3. Busch, T., Harlow, R., « Fundamentals of Dimensional Metrology », Delmar Publishers, 1998.
  4. Foster, L.W., « Geo-Metrics IIIm », Addison-Wesley, 1994.
  5. Goody, G., « Geometric Dimensioning & Tolerancing », Prentice-Hall, 1995.
  6. Fisher, B. « IHS Drawing Requirements Manual (DRM) », 11th edition, HIS, 2008.
  7. ISO 8015, ISO 1101, ISO 5458, ISO 5459, ISO 1660, ISO 2768, ISO 10578, ISO 10579, Tolérances géométriques. International Standard Organisation.
  8. ISO 21747, Statistical methods. « Process performance and capability statistics for measured quality characteristics ». International Standard Organisation, 42 p., 2006

La section Références de votre plan de cours mentionne une ou plusieurs normes de l’ASME, les éditions les plus récentes des normes ASME sont maintenant disponibles en format électronique dans la collection de la bibliothèque (consultation en ligne). Accès à partir de la section Bases de données spécialisées du site Web de la bibliothèque :

 




Adresse internet du site de cours et autres liens utiles

https://ena.etsmtl.ca/course/view.php?id=15725




Autres informations

Semaine

Lundi

Mardi

Mercredi

Jeudi

Vendredi

Samedi

1.

4 janvier

5 janvier

Cours 1

6 janvier

7 janvier

8 janvier

9 janvier

2.

11 janvier

12 janvier

Cours 2

13 janvier

14 janvier

TD/LAB 1

15 janvier

16 janvier

3.

18   janvier

19   janvier

Cours 3

20 janvier

21 janvier

TD/LAB 2

22 janvier

23 janvier

4.

25 janvier

26 janvier

Cours 4

27 janvier

28   janvier

TD/LAB 3

29   janvier

30 janvier

5.

1 février

2 février

Cours 5

3 février

4 février

TD/LAB 4

5 février

6 février

6.

8 février

9 février

Cours 6

10 février

11 février

TD/LAB 5

12 février

13 février

7.

15 février

16 février

Intra

17 février

18 février

TD/LAB 6

19 février

20 février

8.

22 février

Relâche

23 février

Relâche

24 février

Relâche

25 février

TD/LAB 7

26 février

27 février

9.

1 mars

2 mars

Cours 7

3 mars

4 mars

TD/LAB 8

5 mars

6 mars

10.

7 mars

8 mars

Cours 8

9 mars

10 mars

TD/LAB 9

11 mars

12 mars

11.

15 mars

16 mars

Cours 9

17 mars

18 mars

TD/LAB 10

19 mars

20 mars

12.

22 mars

23 mars

Cours 10

24 mars

25 mars

TD/LAB 11

26 mars

27 mars

13.

29 mars

30 mars

Cours 11

31 mars

1er avril

TD/LAB 12

2 avril

Congé

3 avril

Congé

14.

5 avril

Congé

6 avril

Cours 12

7 avril

 8 avril

9 avril 

10 avril 

 

Période d’examens finaux : 12 au 22 avril 2021

 

 

Modifications au choix de cours - avec remboursement 

  • Tous les étudiants : du 4 au 17 janvier 2021 (modification au choix de cours, ajout et annulation).
  • Nouveaux étudiants admis au programme de baccalauréat uniquement : du 18 au 31 janvier 2021 (extension de la période pour annulation de cours seulement) 
  • Attention : les dates peuvent changer lorsque le cours est offert selon une formule intensive, vérifier les dates inscrites sur l’horaire.


Modifications au choix de cours – sans remboursement 

  • Tous les étudiants : 1er février au 14 mars 2021
  • Attention : les dates peuvent changer lorsque le cours est offert selon une formule intensive, vérifier les dates inscrites sur l’horaire.


Période préférentielle d’entrevue de stage

  • 1er au 12 février 2021
  • Attention : dans le cas où un conflit entre une entrevue de stage et un examen intra n’a pu être évité, l’étudiant doit soumettre son conflit à son département qui verra à organiser un examen décalé chevauchant l’examen régulier

Fin de la session

  • 22 avril 2021


Date limite de dépôt d’une demande de révision de note

  • 17 mai 2021