FR3103046A1 - PROCESS FOR DETERMINING A CHAIN OF DIMENSIONAL TOLERANCES - Google Patents

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Abstract

L’invention propose un système et un procédé de détermination rapide et robuste d’une chaine de tolérances dimensionnelles représentant un bon compromis entre une approche pessimiste des assemblages de type pire cas et une approche optimiste de type statistique pur tout en présentant des calculs très simples à réaliser et à implémenter. Ledit système comporte un processeur (5) configuré pour :-définir une première tolérance d’assemblage (WC(Y)), dite de type « pire cas » en fonction des grandeurs de tolérance d’un ensemble de maillons correspondant audit ensemble d’éléments,-définir une deuxième tolérance d’assemblage (RSS(Y)), dite de type « statistique pur » en fonction desdites grandeurs de tolérance, -déterminer un indicateur de disproportion (D) desdites grandeurs de tolérance en fonction de ladite première tolérance d’assemblage, et-déterminer une tolérance d’assemblage optimale (ASCR(Y)) en corrigeant ladite deuxième tolérance d’assemblage au moyen dudit indicateur de disproportion. Fig. 1The invention proposes a system and a method for the rapid and robust determination of a chain of dimensional tolerances representing a good compromise between a pessimistic approach of worst-case type assemblies and an optimistic approach of pure statistical type while presenting very simple calculations. to achieve and implement. Said system comprises a processor (5) configured to: define a first assembly tolerance (WC (Y)), said to be of the “worst case” type as a function of the tolerance magnitudes of a set of links corresponding to said set of links. elements, -defining a second assembly tolerance (RSS (Y)), said to be of the “pure statistical” type as a function of said tolerance quantities, -determining a disproportion indicator (D) of said tolerance quantities as a function of said first tolerance assembly, and-determining an optimal assembly tolerance (ASCR (Y)) by correcting said second assembly tolerance by means of said disproportion indicator. Fig. 1

Description

PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION D’UNE CHAINE DE TOLÉRANCES DIMENSIONNELLESPROCESS FOR DETERMINING A CHAIN OF DIMENSIONAL TOLERANCES

La présente invention se rapporte au domaine général de l’assemblage de sous-ensembles d’un véhicule et plus particulièrement, à la détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles pour l’assemblage d’un ensemble d’éléments correspondant à au moins une partie d’un aéronef.The present invention relates to the general field of the assembly of sub-assemblies of a vehicle and more particularly, to the determination of a chain of dimensional tolerances for the assembly of a set of elements corresponding to at least one part of an aircraft.

Elle trouve une application dans l’industrie aéronautique, spatiale, automobile, ferroviaire ou nautique dans lequel il est nécessaire de connaître la chaine de tolérances de sous-ensembles afin de s’assurer que ces sous-ensembles puissent être assemblés entre eux avec succès.It finds an application in the aeronautical, space, automobile, railway or nautical industry in which it is necessary to know the chain of tolerances of sub-assemblies in order to ensure that these sub-assemblies can be assembled together successfully.

Etat de la technique antérieureState of the prior art

Lors de la conception d’un véhicule, on cherche à définir les dimensions des différents éléments à assembler ainsi que les tolérances acceptables garantissant un assemblage précis entre ces éléments. Les tolérances sont généralement définies avant le début des phases de production.When designing a vehicle, we seek to define the dimensions of the various elements to be assembled as well as the acceptable tolerances guaranteeing a precise assembly between these elements. Tolerances are usually defined before the start of the production phases.

Une première méthode de calcul de tolérances dite de type « pire cas » est basée sur la condition de maintenir la tolérance de sortie exigée pour n'importe quelle combinaison des dimensions réelles des éléments. Dans ce cas, cette méthode calcule la somme de tolérances des différents éléments à assembler pour prédire le pire cas.A first method of calculating tolerances called "worst case" type is based on the condition of maintaining the required output tolerance for any combination of the actual dimensions of the elements. In this case, this method calculates the sum of tolerances of the different elements to be assembled to predict the worst case.

Les calculs de type « pire cas » garantissent une grande précision, mais présentent des coûts de production très élevés. Ce genre de calcul de tolérances est hautement conservateur, notamment lorsque les chaines sont composées de beaucoup de maillons. En effet, la méthode « pire cas » est pessimiste et peu réaliste car il est très peu probable que les dimensions de tous les éléments à assembler varient simultanément de manière minimale ou maximale et donc il y a peu de chance que l’assemblage des éléments soit égale ou bien à la somme des minima ou bien à la somme des maxima.“Worst case” type calculations guarantee high accuracy, but have very high production costs. This kind of tolerance calculation is highly conservative, especially when the chains are made up of many links. Indeed, the "worst case" method is pessimistic and unrealistic because it is very unlikely that the dimensions of all the elements to be assembled will vary simultaneously in a minimum or maximum way and therefore there is little chance that the assembly of the elements either equal to the sum of the minima or to the sum of the maxima.

Il existe une deuxième méthode utilisant des calculs statistiques de type « RSS » (Racine de la somme des carrés), souvent utilisée avec un coefficient correcteur fixe. Cette deuxième méthode est basée sur la supposition que les valeurs extrêmes de la déviation dimensionnelle des différents éléments est très peu probable. Plus particulièrement, la tolérance d’assemblage de type RSS sous-entend des hypothèses très sévères sur les données d’entrées et suppose que les différents éléments sont produits avec un niveau de précision de l’ordre de . Cette plus grande tolérance dimensionnelle sur les éléments de l’assemblage implique une baisse des coûts de production. Toutefois, l’approche présente une vision très optimiste et n’assure pas une prédiction suffisamment précise. En particulier, les calculs statistiques de type RSS avec coefficient fixe ne prennent pas en compte la topologie (disproportion) de la chaine de côte et donnent des résultats dépassant le « pire cas » lorsqu’il y a peu de maillons ou qu’un gros maillon écrase les autres.There is a second method using statistical calculations of the "RSS" type (Root of the sum of the squares), often used with a fixed correction coefficient. This second method is based on the assumption that extreme values of dimensional deviation of individual elements is very unlikely. More particularly, the RSS-type assembly tolerance implies very severe assumptions on the input data and assumes that the various elements are produced with a level of precision of the order of . This greater dimensional tolerance on the elements of the assembly implies a reduction in production costs. However, the approach presents a very optimistic view and does not provide a sufficiently precise prediction. In particular, statistical calculations of the RSS type with a fixed coefficient do not take into account the topology (disproportion) of the coast chain and give results exceeding the "worst case" when there are few links or a large link crushes the others.

L’objet de la présente invention est par conséquent, de remédier aux inconvénients précités en proposant un procédé de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles représentant un bon compromis entre l’approche pessimiste des assemblages de type pire cas et l’approche optimiste de type RSS tout en présentant des calculs très simples à réaliser et à implémenter.The object of the present invention is therefore to remedy the aforementioned drawbacks by proposing a method for determining a chain of dimensional tolerances representing a good compromise between the pessimistic approach of worst-case type assemblies and the optimistic approach of RSS type while presenting calculations that are very simple to perform and implement.

Présentation de l’inventionPresentation of the invention

La présente invention est définie par un procédé de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles pour l’assemblage d’un ensemble d’éléments, comportant les étapes suivantes :
-définition d’une première tolérance d’assemblage WC(Y), dite de type « pire cas » en fonction des grandeurs de tolérance d’un ensemble de maillons correspondant audit ensemble d’éléments,
-définition d’une deuxième tolérance d’assemblage RSS(Y), dite de type « statistique pur » en fonction des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons,
-détermination d’un indicateur de disproportion D des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons en fonction de ladite première tolérance d’assemblage,
-détermination d’une tolérance d’assemblage optimale ASCR(Y) en corrigeant ladite deuxième tolérance d’assemblage au moyen dudit indicateur de disproportion, ladite tolérance d’assemblage optimale représentant un compromis entre une approche pessimiste de l’assemblage du type pire cas  et une approche optimiste du type statistique pur, et
-valider le dimensionnement dudit ensemble d’éléments pour un assemblage suivant ladite tolérance d’assemblage optimale.
The present invention is defined by a method for determining a chain of dimensional tolerances for the assembly of a set of elements, comprising the following steps:
-definition of a first assembly tolerance WC(Y), called "worst case" type according to the tolerance magnitudes of a set of links corresponding to said set of elements,
-definition of a second assembly tolerance RSS(Y), called "pure statistical" type according to the tolerance magnitudes of said set of links,
-determination of a disproportion indicator D of the tolerance magnitudes of said set of links as a function of said first assembly tolerance,
-determination of an optimal assembly tolerance ASCR(Y) by correcting said second assembly tolerance by means of said disproportion indicator, said optimal assembly tolerance representing a compromise between a pessimistic approach to assembly of the worst case type and an optimistic approach of the pure statistical type, and
-validate the dimensioning of said set of elements for an assembly according to said optimum assembly tolerance.

Ce procédé de détermination de chaines de tolérances est simple, robuste, et économiquement avantageux comparé à une approche du type pire cas, tout en assurant une prédiction assez précise.This method for determining tolerance chains is simple, robust, and economically advantageous compared to an approach of the worst case type, while ensuring a fairly accurate prediction.

Ce procédé permet soit d’évaluer la tolérance à définir au niveau du résultat de l’assemblage ou bien de définir les tolérances des éléments y participant d’une manière robuste et économiquement avantageuse.This process allows either to evaluate the tolerance to be defined at the level of the assembly result or to define the tolerances of the elements participating in it in a robust and economically advantageous way.

En outre, le procédé selon l’invention permet de se prémunir du non-respect d’hypothèse de distributions des éléments participants à la chaine de tolérance et dans une certaine limite, de perturbations pouvant venir modifier le résultat de l’assemblage tel que les effets des forces de gravité sur la structure.In addition, the method according to the invention makes it possible to guard against non-compliance with the assumption of distributions of the elements participating in the tolerance chain and, within a certain limit, from disturbances which may modify the result of the assembly such as the effects of gravity forces on the structure.

De plus, en s’affranchissant des hypothèses de production, il suffit de se donner un intervalle de tolérance indépendamment de la production et il n’est par conséquent, pas nécessaire de faire des mesures sur les éléments produits.Moreover, by freeing oneself from production hypotheses, it suffices to give oneself a tolerance interval independently of production and it is therefore not necessary to make measurements on the elements produced.

Avantageusement, l’indicateur de disproportion D des grandeurs de tolérance indique l’état de répartition des maillons en fonction de la première tolérance d’assemblage, des grandeurs de tolérance, et du nombre de maillons, ledit indicateur de disproportion D étant défini de la manière suivante :Advantageously, the disproportion indicator D of the tolerance quantities indicates the state of distribution of the links as a function of the first assembly tolerance, of the tolerance quantities, and of the number of links, said disproportion indicator D being defined from the following way:

représente la première tolérance d’assemblage, est un coefficient d’influence d’origine géométrique, représente la grandeur de tolérance du ième maillon et représente le nombre de maillons.Or represents the first assembly tolerance, is an influence coefficient of geometric origin, represents the tolerance quantity of the ith link and represents the number of links.

Cet indicateur se base sur la disparité de la chaine pour prédire la déformation de la distribution de la tolérance d’assemblage et permet ainsi de corriger la tolérance d’assemblage optimiste.This indicator is based on the disparity of the chain to predict the deformation of the distribution of the assembly tolerance and thus makes it possible to correct the optimistic assembly tolerance.

Avantageusement, la tolérance d’assemblage optimale est déterminée en appliquant un facteur de forme f sur la deuxième tolérance d’assemblage, ledit facteur de forme f étant déterminé par une régression linéaire entre ledit indicateur de disproportion D et une valeur relevée des quantiles Q(Y).Advantageously, the optimum assembly tolerance is determined by applying a form factor f to the second assembly tolerance, said form factor f being determined by a linear regression between said disproportion indicator D and a value recorded for the quantiles Q( Y).

Avantageusement, la tolérance d’assemblage optimale est égale au minimum entre d’une part ladite deuxième tolérance d’assemblage multipliée par ledit facteur de forme et d’autre part, ladite première tolérance d’assemblage.Advantageously, the optimum assembly tolerance is equal to the minimum between, on the one hand, said second assembly tolerance multiplied by said form factor and, on the other hand, said first assembly tolerance.

Selon une particularité de la présente invention, la première tolérance d’assemblage est une combinaison linéaire des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons définie de la manière suivante :According to a feature of the present invention, the first assembly tolerance is a linear combination of the tolerance magnitudes of said set of links defined as follows:

Selon une autre particularité, la deuxième tolérance d’assemblage, est la racine de la somme des carrées des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons chacune étant affectée par le coefficient d’influence correspondant, la deuxième tolérance d’assemblage étant définie de la manière suivante :According to another feature, the second assembly tolerance is the root of the sum of the squares of the tolerance magnitudes of said set of links, each being affected by the corresponding influence coefficient, the second assembly tolerance being defined as next :

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la détermination de la chaine de tolérances consiste à déterminer la tolérance d’assemblage optimale en fonction de grandeurs de tolérance prédéterminé dudit ensemble de maillons.According to an embodiment of the present invention, the determination of the chain of tolerances consists in determining the optimal assembly tolerance according to predetermined tolerance magnitudes of said set of links.

Selon une variante, la détermination de la chaine de tolérances consiste à déterminer les grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons en fonction d’une tolérance d’assemblage prédéterminée.According to a variant, the determination of the chain of tolerances consists in determining the magnitudes of tolerance of said set of links according to a predetermined assembly tolerance.

Avantageusement, les éléments de la chaine de tolérance peuvent être définis de manière unidimensionnelle, bidimensionnelle ou tridimensionnelle.Advantageously, the elements of the tolerance chain can be defined in a one-dimensional, two-dimensional or three-dimensional way.

Avantageusement, ledit ensemble d’éléments correspond à au moins une partie d’un aéronef.Advantageously, said set of elements corresponds to at least part of an aircraft.

Avantageusement, ledit ensemble d’éléments peut être un ensemble de pièces élémentaires ou un ensemble d’objets parmi les objets suivants : sections de fuselages, dérives, voilures, portes passagers, portes cargo, moteurs, nacelles, mats réacteurs, plans horizontaux et verticaux, trains d’atterrissages, éléments de la cabine ou autres pièces de l’aéronef.Advantageously, said set of elements can be a set of elementary parts or a set of objects from among the following objects: sections of fuselages, fins, wings, passenger doors, cargo doors, engines, nacelles, reactor masts, horizontal and vertical planes , landing gear, cabin components or other parts of the aircraft.

L’invention concerne aussi un procédé d’assemblage d’un ensemble d’éléments, comportant les étapes du procédé de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles selon les caractéristiques ci-dessus et comportant en outre les étapes suivantes :
-adapter le dimensionnement et la géométrie dudit ensemble d’éléments suivant la tolérance d’assemblage optimale, et
-assembler ledit ensemble d’éléments selon des dispositifs de positionnement associés auxdits éléments.
The invention also relates to a method for assembling a set of elements, comprising the steps of the method for determining a chain of dimensional tolerances according to the characteristics above and further comprising the following steps:
-adapt the dimensioning and the geometry of said set of elements according to the optimum assembly tolerance, and
-assembling said set of elements according to positioning devices associated with said elements.

Avantageusement, l’assemblage est réalisé en utilisant des outils d’assemblage comportant au moins l’un des outils suivants : outillages fixes, robots, grilles de perçage, mécanismes d’assemblage trous-à-trous avec ou sans interférences, et mécanismes d’assemblage avec ou sans déformations.Advantageously, the assembly is carried out using assembly tools comprising at least one of the following tools: fixed tools, robots, drilling grids, hole-to-hole assembly mechanisms with or without interference, and mounting mechanisms. assembly with or without deformations.

L’invention porte également sur un système de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles pour l’assemblage d’un ensemble d’éléments, ledit système comportant un processeur configuré pour :
-définir une première tolérance d’assemblage (WC(Y)), dite de type « pire cas » en fonction des grandeurs de tolérance d’un ensemble de maillons correspondant audit ensemble d’éléments,
-définir une deuxième tolérance d’assemblage (RSS(Y)), dite de type « statistique pur » en fonction des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons,
-déterminer un indicateur de disproportion (D) des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons en fonction de ladite première tolérance d’assemblage,
-déterminer une tolérance d’assemblage optimale (ASCR(Y)) en corrigeant ladite deuxième tolérance d’assemblage au moyen dudit indicateur de disproportion, ladite tolérance d’assemblage optimale représentant un compromis entre une approche pessimiste de l’assemblage du type pire cas  et une approche optimiste du type statistique pur, et
-valider le dimensionnement dudit ensemble d’éléments pour un assemblage suivant ladite tolérance d’assemblage optimale.
The invention also relates to a system for determining a chain of dimensional tolerances for the assembly of a set of elements, said system comprising a processor configured for:
-defining a first assembly tolerance (WC(Y)), called "worst case" type according to the tolerance magnitudes of a set of links corresponding to said set of elements,
-defining a second assembly tolerance (RSS(Y)), called "pure statistical" type according to the tolerance magnitudes of said set of links,
-determining a disproportion indicator (D) of the tolerance magnitudes of said set of links as a function of said first assembly tolerance,
-determining an optimal assembly tolerance (ASCR(Y)) by correcting said second assembly tolerance by means of said disproportion indicator, said optimal assembly tolerance representing a compromise between a pessimistic approach to assembly of the worst case type and an optimistic approach of the pure statistical type, and
-validate the dimensioning of said set of elements for an assembly according to said optimum assembly tolerance.

D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.Other advantages and characteristics of the invention will appear in the non-limiting detailed description below.

Brève description des figuresBrief description of figures

On décrira à présent, à titre d’exemples non limitatifs, des modes de réalisation de l’invention, en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :A description will now be given, by way of non-limiting examples, of embodiments of the invention, with reference to the appended drawings, in which:

illustre de manière schématique un système de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles, selon un mode de réalisation de l’invention; schematically illustrates a system for determining a chain of dimensional tolerances, according to one embodiment of the invention;

est un organigramme illustrant de manière schématique les étapes d’un procédé de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles, selon un mode de réalisation de l’invention ; is a flowchart schematically illustrating the steps of a method for determining a chain of dimensional tolerances, according to one embodiment of the invention;

est un exemple simple d’une chaine de tolérance unidimensionnelle illustrant les calculs des tolérances d’assemblage ; is a simple example of a one-dimensional tolerance chain illustrating assembly tolerance calculations;

illustre différentes types de distributions de l’exigence de sortie allant d’une distribution uniforme D1 à une distribution gaussienne D4, selon l’invention ; et illustrates different types of distributions of the output requirement ranging from a uniform distribution D1 to a Gaussian distribution D4, according to the invention; And

représente le résultat obtenu, une fois que la régression linéaire est appliquée à un ensemble représentatif de chaines de tolérances. represents the result obtained, once the linear regression is applied to a representative set of tolerance chains.

Le concept à la base de l’invention est de substituer les données d’entrées d’une chaîne de tolérance considérées peu fiables, par une distribution plus conservatrice.The concept underlying the invention is to substitute the input data of a tolerance chain considered unreliable, by a more conservative distribution.

La Fig. 1 illustre de manière schématique un système de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles, selon un mode de réalisation de l’invention.Fig. 1 schematically illustrates a system for determining a chain of dimensional tolerances, according to one embodiment of the invention.

Ce système 1 comprend des interfaces d’entrée 3, un processeur de traitement de données 5, des mémoires 7, et des interfaces de sortie 9.This system 1 comprises input interfaces 3, a data processing processor 5, memories 7, and output interfaces 9.

Conformément à l’invention, le système 1 est configuré pour déterminer une chaine de tolérances dimensionnelles pour l’assemblage d’un ensemble d’éléments e1-e4. A titre d’exemple, les éléments e1-e4 représentés correspondent à au moins une partie d’un aéronef et plus particulièrement, à des sections de fuselage et de voilure d’un aéronef.In accordance with the invention, the system 1 is configured to determine a chain of dimensional tolerances for the assembly of a set of elements e1-e4. By way of example, the elements e1-e4 represented correspond to at least a part of an aircraft and more particularly, to fuselage and wing sections of an aircraft.

Par « ensemble d’éléments » on entend un ensemble de composantes partielles dont chacune peut être un sous-ensemble d’éléments plus élémentaires. Par exemple, un aéronef peut être considéré comme étant composé de plusieurs éléments comportant, de manière non exhaustive: une cellule, un groupe motopropulseur, des commandes de vol, des servitudes de bord, un système avionique, et des emports internes ou externes. Chacun de ces éléments est lui-même un sous-ensemble composé des éléments plus élémentaires. Par exemple, la cellule comporte un fuselage, une voilure, des empennages et un train d'atterrissage. En outre, chaque élément du sous-ensemble est à son tour composé d’autres éléments et ainsi de suite. Par exemple, la voilure comporte deux ailes, des ailerons, et des pennes. En outre, la structure interne de chaque aile comprend des longerons et des nervures, etc.By “set of elements” is meant a set of partial components each of which may be a subset of more elementary elements. For example, an aircraft can be considered to be composed of several elements comprising, in a non-exhaustive manner: an airframe, a powertrain, flight controls, on-board services, an avionics system, and internal or external loads. Each of these elements is itself a subset composed of the more elementary elements. For example, the cell comprises a fuselage, a wing, empennages and a landing gear. Furthermore, each element of the subset is in turn composed of other elements and so on. For example, the wing has two wings, ailerons, and tails. Also, the internal structure of each wing includes spars and ribs, etc.

Ainsi, l’assemblage d’un ensemble d’éléments nécessite la détermination de la chaine de tolérances dimensionnelles correspondante à cet ensemble. La chaine de tolérances s’exprime en générale par une formule définissant une exigence de sortie Y en fonction des données d’entrées Xi.Thus, the assembly of a set of elements requires the determination of the chain of dimensional tolerances corresponding to this set. The tolerance chain is generally expressed by a formula defining an output requirement Y according to the input data Xi.

Une chaine de tolérance, dans sa version la plus simple, linéaire, lie l’exigence de sortie Y à des données d’entrées Xi à travers la formule suivante :A chain of tolerance, in its simplest, linear version, links output requirement Y to input data Xi through the following formula:

L’exigence de sortie Y est associée à la tolérance, résultat d’un assemblage soit à déterminer, soit à vérifier, les Xi représentant les tolérances des éléments e1-e4 à assembler entre eux, étant un coefficient d’influence linéaire d’origine géométrique et N étant le nombre d’éléments e1-e4 dans la chaîne d’assemblage. On notera que le coefficient d’influence de la tolérance d’un élément sur la sortie Y, peut être égal à +1 ou -1 dans le cadre d’une chaine de tolérances dite unidimensionnelle 1D, et peut être égal à une valeur quelconque dans le cas d’une chaine de tolérances 2D ou 3D.The output requirement Y is associated with the tolerance, result of an assembly either to be determined or to be checked, the Xi representing the tolerances of the elements e1-e4 to be assembled together, being a linear influence coefficient of geometric origin and N being the number of elements e1-e4 in the assembly line. Note that the coefficient influence of an element's tolerance on the Y output, can be equal to +1 or -1 in the context of a so-called one-dimensional 1D tolerance chain, and can be equal to any value in the case of a 2D or 3D tolerance chain.

Dans la suite, l’intervalle de tolérances de l’exigence de sortie Y et celui des tolérances d’entrées Xi des éléments e1-e4 à assembler seront notés IT(Xi) et IT(Y) respectivement.In the following, the tolerance interval of the output requirement Y and that of the input tolerances Xi of the elements e1-e4 to be assembled will be denoted IT(Xi) and IT(Y) respectively.

La Fig. 2 est un organigramme illustrant de manière schématique les étapes d’un procédé de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles, selon un mode de réalisation de l’invention.Fig. 2 is a flowchart schematically illustrating the steps of a method for determining a chain of dimensional tolerances, according to one embodiment of the invention.

Initialement, à l’étape E0, les données d’entrées et données d’initialisation recueillies via les interfaces d’entrée 3 sont enregistrées dans les mémoires 7 du système 1.Initially, at step E0, the input data and initialization data collected via the input interfaces 3 are recorded in the memories 7 of the system 1.

A l’étape E1, le processeur 5 est configuré pour définir une première tolérance d’assemblage en fonction des données d’entrées représentatives des grandeurs de tolérance d’un ensemble de maillons correspondant à l’ensemble d’éléments à assembler. On notera que les éléments e1-e4 de la chaine de tolérance peuvent être définis de manière unidimensionnelle, bidimensionnelle ou tridimensionnelle.At step E1, the processor 5 is configured to define a first assembly tolerance according to the input data representative of the tolerance quantities of a set of links corresponding to the set of elements to be assembled. It will be noted that the elements e1-e4 of the tolerance chain can be defined in a one-dimensional, two-dimensional or three-dimensional way.

A titre d’exemple, la première tolérance d’assemblage est de type « pire cas » WC (Worst Case) et est définie comme une simple combinaison linéaire des grandeurs de tolérance de l’ensemble de maillons de la manière suivante:For example, the first assembly tolerance is of the "worst case" type WC (Worst Case) and is defined as a simple linear combination of the tolerance quantities of the set of links as follows:

représente la première tolérance d’assemblage, étant le coefficient d’influence, représentant la grandeur de tolérance du ième maillon et représentant le nombre de maillons. Plus précisément, est une variable qui représente la tolérance et est l’intervalle de tolérance définie sur cette variable. En outre, chaque maillon est représenté par la grandeur de tolérance affectée par son coefficient de pondération (i.e. coefficient d’influence) correspondant.Or represents the first assembly tolerance, being the influence coefficient, representing the tolerance quantity of the ith link and representing the number of links. More precisely, is a variable that represents the tolerance and is the tolerance interval defined on this variable. Besides, each link is represented by the tolerance quantity affected by its weighting coefficient (i.e. influence coefficient) corresponding.

A l’étape E2, le processeur 5 est configuré pour définir une deuxième tolérance d’assemblage de type statistique en fonction des grandeurs de tolérance de l’ensemble de maillons.At step E2, the processor 5 is configured to define a second statistical type assembly tolerance as a function of the tolerance magnitudes of the set of links.

A titre d’exemple, la deuxième tolérance d’assemblage est de type « statistique pur » correspondant à la racine de la somme des carrés RSS (Root Square Sum) des grandeurs de tolérance de l’ensemble de maillons, chacune étant affectée par le coefficient d’influence correspondant. Ainsi, la deuxième tolérance d’assemblage RSS(Y) est définie de la manière suivante:By way of example, the second assembly tolerance is of the "pure statistical" type corresponding to the root of the sum of the squares RSS (Root Square Sum) of the tolerance magnitudes of the set of links, each being affected by the coefficient of influence corresponding. Thus, the second assembly tolerance RSS(Y) is defined as follows:

La Fig. 3 est un exemple simple d’une chaine de tolérance unidimensionnelle illustrant les calculs des tolérances d’assemblage.Fig. 3 is a simple example of a one-dimensional tolerance chain illustrating assembly tolerance calculations.

Selon cet exemple, la chaine de tolérance comporte cinq (N=5) maillons correspondant à cinq éléments e1-e5, chaque valeur Xi étant égale à ±1mm et chaque coefficient d’influence étant égal à 1mm.According to this example, the tolerance chain has five (N=5) links corresponding to five elements e1-e5, each Xi value being equal to ±1mm and each influence coefficient being equal to 1mm.

Ainsi, la première tolérance d’assemblage WC(Y) est égale à:Thus, the first assembly tolerance WC(Y) is equal to:

La deuxième tolérance d’assemblage RSS(Y) est égale à:The second assembly tolerance RSS(Y) is equal to:

La deuxième tolérance d’assemblage RSS(Y) sous-entend que les données suivent une distribution normale centrée. Plus particulièrement, la deuxième tolérance d’assemblage RSS(Y) suppose que les différents éléments sont produits selon une gaussienne avec un niveau de précision de l’ordre de (où étant l’écart-type). Cette hypothèse peut rendre l’estimation de la tolérance d’assemblage très optimiste et difficile à réaliser industriellement surtout dans le cas d’une démarche de conception initiale.The second assembly tolerance RSS(Y) implies that the data follows a centered normal distribution. More specifically, the second assembly tolerance RSS(Y) assumes that the different elements are produced according to a Gaussian with a level of precision of the order of (Or being the standard deviation). This assumption can make the estimate of the tolerance of assembly very optimistic and difficult to carry out industrially especially in the case of an approach of initial design.

Ainsi, en considérant que les données d’entrées d’une chaine de tolérance peuvent être peu fiables, la présente invention propose de les substituer par une distribution plus conservatrice telle qu’une distribution uniforme. Le résultat de cette substitution peut rendre la distribution de l’exigence de sortie Y quelconque.Thus, considering that the input data of a tolerance chain may be unreliable, the present invention proposes replacing them with a more conservative distribution such as a uniform distribution. The result of this substitution can make the distribution of the output requirement Y any.

En effet, la Fig.4 illustre différentes types de distributions D1-D4 de l’exigence de sortie Y allant d’une distribution uniforme D1 (i.e. non balancée) à une distribution gaussienne D4 (i.e. balancée). Les quatre distributions D1-D4 sont représentées selon des données d’entrées de tolérances Xi différentes. Par ailleurs, chaque distribution est comprise dans un intervalle de tolérance IT(Y). On notera qu’une distribution non balancée signifie qu’il existe une donnée d’entrée de tolérances Xi beaucoup plus grande que toutes les autres.Indeed, Fig.4 illustrates different types of D1-D4 distributions of the output requirement Y ranging from a uniform distribution D1 (i.e. unbalanced) to a Gaussian distribution D4 (i.e. balanced). The four distributions D1-D4 are represented according to input data with different tolerances Xi. Furthermore, each distribution is included in a tolerance interval IT(Y). Note that an unbalanced distribution means that there is a tolerance input data Xi much larger than all the others.

On notera que selon la répartition des maillons de la chaine et le nombre de maillons, le résultat s’approche, à ses deux extrêmes, soit d’une distribution uniforme D1, soit d’une distribution gaussienne D4. Dans le cas d’une distribution uniforme D1, l’exigence de sortie Y suit une loi statistique quelconque.It will be noted that according to the distribution of the links of the chain and the number of links, the result approaches, at its two extremes, either a uniform distribution D1, or a Gaussian distribution D4. In the case of a uniform distribution D1, the output requirement Y follows any statistical law.

Pour une répartition de maillons donnée, le paramètre clef à contrôler est le quantile à 99.73% ce qui correspond classiquement à la notion de . Dans ses variantes, la méthode peut s’appliquer à n’importe quel quantile requis.For a given distribution of links, the key parameter to control is the 99.73% quantile, which classically corresponds to the notion of . In its variants, the method can be applied to any required quantile.

Ainsi, afin de prédire la déformation de la distribution et de corriger la tolérance d’assemblage optimiste, la présente invention propose de construire un indicateur de disproportion se basant sur la disparité de la chaine.Thus, in order to predict the deformation of the distribution and to correct the optimistic assembly tolerance, the present invention proposes to construct a disproportion indicator based on the disparity of the chain.

En effet, à l’étape E3, le processeur 5 est configuré pour déterminer un indicateur de disproportion D des grandeurs de tolérance IT(Xi) d’un ensemble de N maillons en fonction de la première tolérance d’assemblage WC(Y). L’indicateur de disproportion D indique alors l’état de répartition des maillons de la chaîne en fonction de la première tolérance d’assemblage WC(Y), des grandeurs de tolérance IT(Xi), et du nombre N de maillons : D=F(N, IT(Xi), WC(Y)).Indeed, in step E3, the processor 5 is configured to determine a disproportion indicator D of the tolerance magnitudes IT(Xi) of a set of N links as a function of the first assembly tolerance WC(Y). The disproportion indicator D then indicates the state of distribution of the links of the chain according to the first assembly tolerance WC(Y), the tolerance quantities IT(Xi), and the number N of links: D= F(N, IT(Xi), WC(Y)).

Avantageusement, l’indicateur de disproportion D peut être défini de la manière suivante :Advantageously, the disproportion indicator D can be defined as follows:

Ainsi, l’indicateur D révèle la disproportion de certains maillons sur les autres, qui indiquerait une sortie Y ayant tendance à être « non balancée » comme montré sur les distributions D1 et D2 du schéma de la Fig. 4.Thus, the indicator D reveals the disproportion of certain links over the others, which would indicate an output Y tending to be "unbalanced" as shown on the distributions D1 and D2 of the diagram of Fig. 4.

On notera que l’indicateur de disproportion D peut varier de 0 à 100%, 0 étant l’état non balancé et 100 étant la prépondérance totale du plus gros maillon de la chaine (i.e. le cas avec un seul maillon).Note that the disproportion indicator D can vary from 0 to 100%, 0 being the unbalanced state and 100 being the total preponderance of the largest link in the chain (i.e. the case with a single link).

En outre, à l’étape E4, le processeur 5 est configuré pour déterminer un coefficient de résultat sécurisé « Safety Coefficient Result ASCR», dit tolérance d’assemblage optimale ASCR(Y) en corrigeant la deuxième tolérance d’assemblage RSS(Y) au moyen de l’indicateur de disproportion D. Cette tolérance d’assemblage optimale représente un compromis entre une approche pessimiste de l’assemblage du type pire cas WC et une approche optimiste du type statistique pur RSS.In addition, at step E4, the processor 5 is configured to determine a safe result coefficient “Safety Coefficient Result ASCR”, known as optimal assembly tolerance ASCR(Y) by correcting the second assembly tolerance RSS(Y) by means of the disproportion indicator D. This optimal assembly tolerance represents a compromise between a pessimistic approach to assembly of the type worst case WC and an optimistic approach of the pure statistical type RSS.

Selon un mode de réalisation de la présente invention, la tolérance d’assemblage optimale ASCR(Y) est déterminée en appliquant un paramètre dit facteur de forme f(Y) sur la deuxième tolérance d’assemblage RSS(Y). Ce facteur de forme f(Y) peut être déterminé par une régression linéaire entre l’indicateur de disproportion D et une valeur relevée des quantiles Q(Y) à 99.73% en utilisant par exemple, une méthode statistique classique de type Monte-Carlo ou par un produit de convolution.According to an embodiment of the present invention, the optimal assembly tolerance ASCR(Y) is determined by applying a parameter called form factor f(Y) to the second assembly tolerance RSS(Y). This shape factor f(Y) can be determined by a linear regression between the disproportion indicator D and a recorded value of the quantiles Q(Y) at 99.73% using, for example, a classic statistical method of the Monte-Carlo type or by a convolution product.

Pour des raisons de normalisation, on introduit le facteur de forme correspondant à la valeur des quantiles Q(Y) divisée par un facteur d’inflation d’une normale à l’uniforme (i.e. 1,73.RSS). Selon le Théorème Central Limite, le facteur d’inflation représente le résultat attendu si la chaine de tolérance était parfaitement balancée avec une infinité de maillons.For standardization reasons, we introduce the form factor corresponding to the value of the quantiles Q(Y) divided by an inflation factor of a normal to the uniform (i.e. 1.73.RSS). According to the Central Limit Theorem, the inflation factor represents the expected result if the tolerance chain was perfectly balanced with an infinity of links.

La Fig. 5 représente le résultat obtenu, une fois que la régression linéaire est appliquée à un ensemble représentatif de chaines de tolérances.Fig. 5 represents the result obtained, once the linear regression is applied to a representative set of tolerance chains.

L’abscisse du graphe correspond aux valeurs de l’indicateur D et l’ordonnée correspond aux valeurs des quantiles Q(Y) divisées par le facteur d’inflation (i.e. Q(Y)/1,73RSS(Y)). Ce graphe montre une forte corrélation linéaire qui est suffisante pour les besoins d’estimation des tolérances. Ainsi, on peut utiliser un coefficient basé sur ces résultats et dépendant de l’indicateur de disproportion D afin de déterminer le facteur de forme f(Y). Dans ce cas, le facteur de forme f(Y) peut être décrit par une droite ayant par exemple, l’expression suivante:The abscissa of the graph corresponds to the values of the indicator D and the ordinate corresponds to the values of the quantiles Q(Y) divided by the inflation factor (i.e. Q(Y)/1.73RSS(Y)). This plot shows a strong linear correlation which is sufficient for tolerance estimation purposes. Thus, one can use a coefficient based on these results and depending on the disproportion indicator D in order to determine the shape factor f(Y). In this case, the form factor f(Y) can be described by a straight line having for example, the following expression:

En variantes, d’autres expressions affines en fonction de l’indicateur de disproportion D peuvent être envisagées.As variants, other affine expressions as a function of the disproportion indicator D can be envisaged.

L’évaluation du facteur de forme f(Y) pour un indicateur de disproportion D donné peut ensuite être multiplié par le résultat de la deuxième tolérance d’assemblage RSS(Y) pour déterminer la tolérance d’assemblage optimale ASCR(Y), de la manière suivante:The evaluation of the form factor f(Y) for a given disproportion indicator D can then be multiplied by the result of the second assembly tolerance RSS(Y) to determine the optimal assembly tolerance ASCR(Y), from the following way:

Avantageusement, dans le cas où la tolérance d’assemblage optimale ASCR(Y) serait plus grande que le pire cas WC, il convient de retenir la valeur pire cas. Dans ce cas, la tolérance d’assemblage optimale peut être exprimée comme le minimum entre d’une part la deuxième tolérance d’assemblage RSS(Y) multipliée par le facteur de forme f(Y) et d’autre part, la première tolérance d’assemblage WC(Y), de la manière suivante:Advantageously, if the optimal assembly tolerance ASCR(Y) is greater than the worst case WC, the worst case value should be retained. In this case, the optimal assembly tolerance can be expressed as the minimum between on the one hand the second assembly tolerance RSS(Y) multiplied by the form factor f(Y) and on the other hand, the first tolerance assembly WC(Y), as follows:

Ainsi, le système et procédé de la présente invention utilise un indicateur de disproportion des maillons afin de corriger un résultat statistique classique dans l’optique d’estimer de manière plus robuste les résultats d’une chaine de tolérance.Thus, the system and method of the present invention uses an indicator of disproportion of the links in order to correct a classic statistical result with a view to more robustly estimating the results of a tolerance chain.

En appliquant cette méthode sur l’exemple de la Fig. 3, on trouve une tolérance d’assemblage optimale ASCR(Y) de l’ordre de ±3,73mm qui est un bon compromis entre la valeur WC(Y)=±5mm de la première tolérance d’assemblage WC et la valeur RSS(Y)=±2,24mm de la deuxième tolérance d’assemblage RSS.Applying this method to the example of Fig. 3, we find an optimal assembly tolerance ASCR(Y) of the order of ±3.73mm which is a good compromise between the value WC(Y)=±5mm of the first assembly tolerance WC and the value RSS (Y)=±2.24mm of the second RSS assembly tolerance.

La tolérance d’assemblage optimale ASCR(Y) selon la présente invention représente la meilleure estimation des tolérances à définir sur une exigence de sortie Y connaissant les valeurs des données d’entrées Xi dans une démarche de conception robuste. Bien entendu, si la valeur de Y est figée, la formule de la tolérance d’assemblage optimale ASCR(Y) permet aussi de déterminer la combinaison de tolérances sur les données Xi la plus favorable permettant de tenir l’exigence sur Y.The optimal assembly tolerance ASCR(Y) according to the present invention represents the best estimate of the tolerances to be defined on an output requirement Y knowing the values of the input data Xi in a robust design approach. Of course, if the value of Y is fixed, the formula for the optimal assembly tolerance ASCR(Y) also makes it possible to determine the most favorable combination of tolerances on the Xi data allowing the requirement to be met on Y.

Ainsi, selon un mode de réalisation de la présente invention, la détermination de la chaine de tolérances peut consister à déterminer la tolérance d’assemblage optimale en fonction de grandeurs de tolérance prédéterminé de l’ensemble de maillons.Thus, according to an embodiment of the present invention, the determination of the chain of tolerances may consist in determining the optimal assembly tolerance according to predetermined tolerance magnitudes of the set of links.

En variante, la détermination de la chaine de tolérances peut consister à déterminer les grandeurs de tolérance de l’ensemble de maillons en fonction d’une tolérance d’assemblage prédéterminée. Autrement dit, la méthode de la présente invention permet soit d’évaluer la tolérance à définir au niveau du résultat de l’assemblage soit de définir les tolérances des éléments.As a variant, the determination of the chain of tolerances can consist in determining the tolerance quantities of the set of links according to a predetermined assembly tolerance. In other words, the method of the present invention makes it possible either to evaluate the tolerance to be defined at the level of the assembly result or to define the tolerances of the elements.

A l’étape E5, on valide le dimensionnement de l’ensemble d’éléments pour réaliser un assemblage suivant la tolérance d’assemblage optimale. Par ailleurs, les résultats numériques, courbes, distributions statistiques, etc. peuvent être affichés par exemple sur un écran des interfaces de sortie 3.At step E5, we validates the sizing of the set of elements to produce an assembly according to the optimal assembly tolerance. Furthermore, the numerical results, curves, statistical distributions, etc. can be displayed for example on a screen of the output interfaces 3.

Ce procédé permet ainsi de calculer très rapidement une chaine de côte, et par conséquent, de donner un résultat immédiat sur une sortie d’assemblage sans avoir besoin d’outils de traitement numérique particulier. On notera qu’on peut facilement ajouter un maillon, ou en modifier un pour voir l’impact sur la sortie en temps réel. Ce procédé fourni ainsi, une assistance efficace à la décision lors de la définition de tolérance avant l’assemblage.This process thus makes it possible to calculate a chain of dimensions very quickly, and therefore to give an immediate result on an assembly output without the need for special digital processing tools. Note that you can easily add a link, or modify one to see the impact on the output in real time. This process thus provides effective decision support when defining tolerances before assembly.

L’invention concerne aussi un procédé d’assemblage d’un ensemble d’éléments. Ce procédé utilise les étapes de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles selon la Fig. 2.The invention also relates to a method for assembling a set of elements. This method uses the steps for determining a chain of dimensional tolerances according to Fig. 2.

En effet, une fois, que le résultat de la tolérance d’assemblage optimale est obtenu, on adapte le dimensionnement et la géométrie de l’ensemble d’éléments suivant ce résultat.Indeed, once the result of the optimal assembly tolerance is obtained, the dimensioning and the geometry of the set of elements are adapted according to this result.

En outre, de manière connue pour l’homme du métier, l’ensemble d’éléments est assemblé en se guidant par exemple par des dispositifs de positionnement associés aux éléments.In addition, in a manner known to those skilled in the art, the set of elements is assembled by being guided for example by positioning devices associated with the elements.

Avantageusement, l’assemblage est réalisé en utilisant des outils d’assemblage comportant au moins l’un des outils suivants: outillages fixes, robots, grilles de perçage, mécanismes d’assemblage trous-à-trous avec ou sans interférences, et mécanismes d’assemblage avec ou sans déformations.Advantageously, the assembly is carried out using assembly tools comprising at least one of the following tools: fixed tools, robots, drilling grids, hole-to-hole assembly mechanisms with or without interference, and assembly with or without deformations.

Le système ou procédé de la présente invention peut être appliqué sur toutes les étapes de construction d’un aéronef (avion, hélicoptère, satellite, etc.) comportant notamment l’assemblage de sous-ensembles tels que des sections de fuselages, dérives, voilures, portes passagers, cargo ou autre, de systèmes, de moteurs, de nacelles, de mats réacteurs, de plans horizontaux et verticaux, de trains d’atterrissages ou d’éléments de la cabine mais aussi de pièces élémentaires.The system or method of the present invention can be applied to all the stages of construction of an aircraft (aeroplane, helicopter, satellite, etc.) comprising in particular the assembly of sub-assemblies such as sections of fuselages, fins, wings , passenger, cargo or other doors, systems, engines, nacelles, reactor masts, horizontal and vertical planes, landing gear or cabin elements, but also elementary parts.

L’assemblage peut être réalisé en utilisant tout type d’outils d’assemblage comportant par exemple des outillages fixes, des robots, des grilles de perçage, des mécanismes d’assemblage trous-à-trous avec ou sans interférence, des mécanismes d’assemblage avec ou sans déformations, etc.The assembly can be carried out using any type of assembly tools including, for example, fixed tools, robots, drilling grids, hole-to-hole assembly mechanisms with or without interference, assembly with or without deformations, etc.

En outre, le système ou procédé de la présente invention peut être appliqué à différente sources de chaines de tolérances, que ce soit des chaines dites 1D et traitées manuellement ou des chaines dites 2D ou 3D et traitées avec des logiciels de simulation des tolérances tels que 3DCS, MECAMASTER ou autres.In addition, the system or method of the present invention can be applied to different sources of tolerance chains, whether they are so-called 1D chains and processed manually or so-called 2D or 3D chains and processed with tolerance simulation software such as 3DCS, MECAMASTER or others.

Avantageusement, la présente invention peut être appliquée à toute la chaine de fournisseurs participant à la réalisation d’un programme aéronautique.Advantageously, the present invention can be applied to the entire chain of suppliers participating in the production of an aeronautical program.

Ainsi, la présente invention présente beaucoup d’avantages par rapport à l’art antérieur.Thus, the present invention has many advantages over the prior art.

Elle permet d’estimer de manière robuste les résultats de dispersion d’une chaine de tolérance, présupposant un risque de non maîtrise de la distribution des tolérances individuelles de la chaine. Elle couvre de manière précise des assemblages où la proportion des maillons serait non balancée.It makes it possible to estimate in a robust way the results of dispersion of a chain of tolerance, presupposing a risk of not controlling the distribution of the individual tolerances of the chain. It precisely covers assemblies where the proportion of links would be unbalanced.

En outre, la méthode de la présente invention est plus rapide que des moyens classiques et ne prend en compte que quelques paramètres élémentaires de la chaine. Elle peut être calculée manuellement ou avec des moyens informatiques simples tels que des tableurs.Furthermore, the method of the present invention is faster than conventional means and only takes into account a few elementary parameters of the chain. It can be calculated manually or with simple computer means such as spreadsheets.

De plus, la méthode de la présente invention donne une bonne approximation (moins de 5% d’écart vis-à-vis des moyens classiques) pour des hypothèses de calcul de départ similaires.In addition, the method of the present invention gives a good approximation (less than 5% deviation from conventional means) for similar starting calculation assumptions.

On notera en plus que l’application de la formule de la tolérance d’assemblage optimale ASCR(Y) ne présuppose aucune connaissance particulière en statistiques et peut être échangée avec des fournisseurs afin de standardiser les résultats de tolérances fournis.It should also be noted that the application of the optimal assembly tolerance formula ASCR(Y) does not presuppose any particular knowledge of statistics and can be exchanged with suppliers in order to standardize the tolerance results provided.

Claims (14)

Procédé de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles pour l’assemblage d’un ensemble d’éléments, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
-définition d’une première tolérance d’assemblage (WC(Y)), dite de type « pire cas» en fonction des grandeurs de tolérance d’un ensemble de maillons correspondant audit ensemble d’éléments,
-définition d’une deuxième tolérance d’assemblage (RSS(Y)), dite de type «statistique pur » en fonction des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons,
-détermination d’un indicateur de disproportion (D) des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons en fonction de ladite première tolérance d’assemblage,
-détermination d’une tolérance d’assemblage optimale (ASCR(Y)) en corrigeant ladite deuxième tolérance d’assemblage au moyen dudit indicateur de disproportion, ladite tolérance d’assemblage optimale représentant un compromis entre une approche pessimiste de l’assemblage du type pire cas et une approche optimiste du type statistique pur, et
-valider le dimensionnement dudit ensemble d’éléments pour un assemblage suivant ladite tolérance d’assemblage optimale.
Method for determining a chain of dimensional tolerances for the assembly of a set of elements, characterized in that it comprises the following steps:
-definition of a first assembly tolerance (WC(Y)), called "worst case" type according to the tolerance magnitudes of a set of links corresponding to said set of elements,
-definition of a second assembly tolerance (RSS(Y)), called "pure statistical" type according to the tolerance magnitudes of said set of links,
- determination of a disproportion indicator (D) of the tolerance magnitudes of said set of links as a function of said first assembly tolerance,
-determination of an optimal assembly tolerance (ASCR(Y)) by correcting said second assembly tolerance by means of said disproportion indicator, said optimal assembly tolerance representing a compromise between a pessimistic approach to assembly of the type worst case and an optimistic approach of the pure statistical type, and
-validate the dimensioning of said set of elements for an assembly according to said optimum assembly tolerance.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’indicateur de disproportion (D) des grandeurs de tolérance indique l’état de répartition des maillons en fonction de la première tolérance d’assemblage, des grandeurs de tolérance, et du nombre de maillons, ledit indicateur de disproportion (D) étant défini de la manière suivante:
représente la première tolérance d’assemblage, est un coefficient d’influence d’origine géométrique, représente la grandeur de tolérance du ième maillon et représente le nombre de maillons.
Method according to Claim 1, characterized in that the disproportion indicator (D) of the tolerance quantities indicates the state of distribution of the links as a function of the first assembly tolerance, of the tolerance quantities, and of the number of links , said disproportion indicator (D) being defined as follows:
Or represents the first assembly tolerance, is an influence coefficient of geometric origin, represents the tolerance quantity of the ith link and represents the number of links.
Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la tolérance d’assemblage optimale est déterminée en appliquant un facteur de forme (f) sur la deuxième tolérance d’assemblage, ledit facteur de forme (f) étant déterminé par une régression linéaire entre ledit indicateur de disproportion (D) et une valeur relevée des quantiles (Q(Y)).Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the optimum assembly tolerance is determined by applying a form factor (f) to the second assembly tolerance, the said form factor (f) being determined by a linear regression between said disproportion indicator (D) and a noted value of the quantiles (Q(Y)). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tolérance d’assemblage optimale est égale au minimum entre d’une part ladite deuxième tolérance d’assemblage multipliée par ledit facteur de forme et d’autre part, ladite première tolérance d’assemblage.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the optimum assembly tolerance is equal to the minimum between on the one hand said second assembly tolerance multiplied by said form factor and on the other hand said first tolerance assembly. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première tolérance d’assemblage est une combinaison linéaire des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons définie de la manière suivante:
Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the first assembly tolerance is a linear combination of the tolerance magnitudes of said set of links defined as follows:
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la deuxième tolérance d’assemblage, est la racine de la somme des carrées des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons chacune étant affectée par le coefficient d’influence correspondant, la deuxième tolérance d’assemblage étant définie de la manière suivante: Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the second assembly tolerance is the root of the sum of the squares of the tolerance magnitudes of said set of links, each being affected by the corresponding influence coefficient, the second assembly tolerance being defined as follows: Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la détermination de la chaine de tolérances consiste à déterminer la tolérance d’assemblage optimale en fonction de grandeurs de tolérance prédéterminé dudit ensemble de maillons.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the determination of the chain of tolerances consists in determining the optimum assembly tolerance as a function of predetermined tolerance magnitudes of said set of links. Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la détermination de la chaine de tolérances consiste à déterminer les grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons en fonction d’une tolérance d’assemblage prédéterminée.Method according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that the determination of the chain of tolerances consists in determining the magnitudes of tolerance of said set of links as a function of a predetermined assembly tolerance. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments de la chaine de tolérance peuvent être définis de manière unidimensionnelle, bidimensionnelle ou tridimensionnelle.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the elements of the tolerance chain can be defined in a one-dimensional, two-dimensional or three-dimensional manner. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit ensemble d’éléments correspond à au moins une partie d’un aéronef.Method according to any one of the preceding claims, characterized in that the said set of elements corresponds to at least a part of an aircraft. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit ensemble d’éléments peut être un ensemble de pièces élémentaires ou un ensemble d’objets parmi les objets suivants : sections de fuselages, dérives, voilures, portes passagers, portes cargo, moteurs, nacelles, mats réacteurs, plans horizontaux et verticaux, trains d’atterrissages, éléments de la cabine ou autres pièces de l’aéronef.Method according to claim 10, characterized in that said set of elements can be a set of elementary parts or a set of objects among the following objects: sections of fuselages, fins, wings, passenger doors, cargo doors, engines, nacelles , engine masts, horizontal and vertical planes, landing gear, cabin elements or other parts of the aircraft. Procédé d’assemblage d’un ensemble d’éléments, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes du procédé de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles selon l’une quelconque des revendications précédentes et en ce qu’il comporte en outre les étapes suivantes:
-adapter le dimensionnement dudit ensemble d’éléments suivant la tolérance d’assemblage optimale, et
-assembler ledit ensemble d’éléments selon des dispositifs de positionnement associés auxdits éléments.
Method for assembling a set of elements, characterized in that it comprises the steps of the method for determining a chain of dimensional tolerances according to any one of the preceding claims and in that it further comprises the following steps:
-adapting the sizing of said set of elements according to the optimum assembly tolerance, and
-assembling said set of elements according to positioning devices associated with said elements.
Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l’assemblage est réalisé en utilisant des outils d’assemblage comportant au moins l’un des outils suivants: outillages fixes, robots, grilles de perçage, mécanismes d’assemblage trous-à-trous avec ou sans interférence, et mécanismes d’assemblage avec ou sans déformations.Method according to Claim 12, characterized in that the assembly is carried out using assembly tools comprising at least one of the following tools: fixed tools, robots, drilling grids, hole-to-hole assembly mechanisms with or without interference, and assembly mechanisms with or without deformations. Système de détermination d’une chaine de tolérances dimensionnelles pour l’assemblage d’un ensemble d’éléments (e1-e4), caractérisé en ce qu’il comporte un processeur (5) configuré pour :
-définir une première tolérance d’assemblage (WC(Y)), dite de type «pire cas» en fonction des grandeurs de tolérance d’un ensemble de maillons correspondant audit ensemble d’éléments,
-définir une deuxième tolérance d’assemblage (RSS(Y)), dite de type «statistique pur » en fonction des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons,
-déterminer un indicateur de disproportion (D) des grandeurs de tolérance dudit ensemble de maillons en fonction de ladite première tolérance d’assemblage,
-déterminer une tolérance d’assemblage optimale (ASCR(Y)) en corrigeant ladite deuxième tolérance d’assemblage au moyen dudit indicateur de disproportion, ladite tolérance d’assemblage optimale représentant un compromis entre une approche pessimiste de l’assemblage du type pire cas et une approche optimiste du type statistique pur, et
-valider le dimensionnement dudit ensemble d’éléments pour un assemblage suivant ladite tolérance d’assemblage optimale.
System for determining a chain of dimensional tolerances for the assembly of a set of elements (e1-e4), characterized in that it comprises a processor (5) configured for:
-defining a first assembly tolerance (WC(Y)), called "worst case" type according to the tolerance magnitudes of a set of links corresponding to said set of elements,
-defining a second assembly tolerance (RSS(Y)), called "pure statistical" type according to the tolerance magnitudes of said set of links,
-determining a disproportion indicator (D) of the tolerance magnitudes of said set of links as a function of said first assembly tolerance,
-determining an optimal assembly tolerance (ASCR(Y)) by correcting said second assembly tolerance by means of said disproportion indicator, said optimal assembly tolerance representing a compromise between a pessimistic approach to assembly of the worst case type and an optimistic approach of the pure statistical type, and
-validate the dimensioning of said set of elements for an assembly according to said optimum assembly tolerance.
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