Partie B · Références · Chapitre 6
De la surface réelle à la référence From the real surface to the datum
Une référence n’est pas une surface de la pièce. C’est un élément parfait, établi à partir d’une surface réelle. Tout ce qui sépare les deux se retrouve dans le résultat de mesure.
Publié · version 1.0 · 17 octobre 2026. Validé par l’éditeur : 4 valeurs recalculées à chaque construction, liens et cohérence vérifiés. Pour une décision contractuelle, la règle se lit dans le texte de la norme.
Étapes de la chaîne traitées par ce chapitre : Plan 2D, Interprétation, Pièce réelle, CMM / MMT.
Sur cette page
Trois objets à ne pas confondre
Sur le plan, une lettre encadrée désigne une face. Sur la pièce, cette face a des défauts. La mesure, elle, part d’un plan parfait. Entre la lettre du plan et le repère de la machine, il y a donc trois objets distincts.
Élément de référence
La face réelle de la pièce, imparfaite.
Élément associé
Un plan parfait, ajusté à la face réelle.
Référence spécifiée
Le plan A : c’est de lui que part la mesure.
Légende : Élément réelRéférenceMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
| Français | Anglais | Ce que c’est | Où il existe |
|---|---|---|---|
| Élément de référence | Datum feature | Surface réelle de la pièce, imparfaite, qui sert à établir la référence | Sur la pièce |
| Élément associé | Associated feature | Élément parfait ajusté à l’élément de référence selon un critère | Marbre, mandrin ou calcul |
| Référence spécifiée | Datum | Plan, droite ou point théoriques, tirés de l’élément associé | Élément théorique |
| Système de références spécifiées | Datum system | Deux références ou plus, établies dans un ordre donné | Élément théorique ; le repère d’évaluation le traduit |
L’élément de référence est un élément intégral réel, non idéal, utilisé pour établir une référence spécifiée. L’élément associé est un élément idéal, ajusté à l’élément de référence avec un critère d’association. La référence spécifiée est formée d’un ou de plusieurs éléments de situation de l’élément associé : point, droite, plan ou hélice.
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N02) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
Convention de l’encyclopédie. « Référence », employé seul, désigne la référence spécifiée : l’élément théorique. La face de la pièce est toujours nommée « élément de référence ». Les rapports et les logiciels emploient souvent un seul mot pour les deux.
Mêmes mots anglais pour datum feature et datum ; le système de références s’y nomme datum reference frame. L’élément parfait intermédiaire s’appelle true geometric counterpart dans les éditions 1994 et 2018, datum feature simulator théorique dans l’édition 2009.
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N21) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
Lire une référence sur le plan
Une lettre majuscule dans un cadre, reliée à un triangle : c’est l’indication d’un élément de référence. L’endroit où le triangle est posé dit quel élément est désigné.
Triangle sur le contour
Référence : le plan de la face.
Triangle sur la ligne de cote
Référence : l’axe du cylindre.
Triangle sur la ligne de cote
Référence : le plan médian.
Légende : RéférenceMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Triangle sur le contour de l’élément ou sur son prolongement, à l’écart de la ligne de cote : la référence est établie à partir de la surface désignée. Triangle dans le prolongement de la ligne de cote : la référence est établie à partir de l’entité dimensionnelle ; c’est son axe, son plan médian ou son centre.
Le triangle se rencontre noirci ou vide sur les plans ; il désigne le même élément. L’avant-propos de l’édition 2024 annonce une mise à jour de ce symbole : sur un plan récent, suivre le dessin de l’édition qu’il cite.
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N02) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
Dans le cadre de tolérance, chaque case cite une référence. Ø0,1ABC cite trois références, prises dans cet ordre. Deux lettres réunies par un tiret dans une seule case, A–B, citent une seule référence, commune à deux éléments : chapitre 8.
Lire la lettre sans regarder où le triangle est posé. Sur le contour d’une face, il désigne cette face. Aligné avec la ligne de cote d’un diamètre ou d’une largeur, il désigne l’entité dimensionnelle : la référence est alors son axe ou son plan médian, que l’on ne peut pas toucher et qui se calcule.
Matérialiser la référence : du simulateur au calcul
Une référence ne se touche pas : elle se matérialise. En atelier, un marbre, un mandrin ou une bague de précision tiennent le rôle de l’élément associé. Ce sont des simulateurs, datum feature simulators dans le vocabulaire ASME. Sur MMT, un calcul les remplace.
| Élément de référence | Simulateur en atelier | Élément parfait équivalent | Référence |
|---|---|---|---|
| Face plane | Marbre, table de montage | Plan tangent, extérieur à la matière | Plan |
| Alésage | Mandrin expansible, pige ajustée | Plus grand cylindre inscrit | Axe |
| Arbre | Bague ajustée, pince de serrage | Plus petit cylindre circonscrit | Axe |
| Rainure | Cale ajustée | Deux plans parallèles, écartés au maximum | Plan médian |
| Languette | Mors parallèles | Deux plans parallèles, resserrés au minimum | Plan médian |
Face plane
Marbre · plan tangent
Alésage
Mandrin expansible, pige ajustée · plus grand cylindre inscrit
Arbre
Bague ajustée, pince de serrage · plus petit cylindre circonscrit
Légende : Élément réelRéférenceMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Un critère d’association est une fonction objectif, avec ou sans contrainte. La contrainte matière en fait partie : elle peut imposer que l’élément associé reste à l’extérieur de la matière. Les critères par défaut sont donnés par l’annexe A de la norme, qui est normative. L’édition 2024 y ajoute une annexe normative sur le filtrage des éléments de référence nominalement plans.
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N02, N02) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
Pour une référence plane prise seule, d’après la présentation de la norme par le Cetiso, organisme de formation ISO GPS (2024). Édition 2011 : critère minimax avec contrainte matière, noté CE ; le plan associé reste à l’extérieur de la matière et réduit au minimum la plus grande distance à la face. Édition 2024 : moindres carrés avec la même contrainte, notés GE, après un filtrage par défaut, l’enveloppe morphologique EM. Dans les deux cas, le plan est extérieur à la matière. Se reporter à l’édition citée par le plan.
Le critère d’association change le résultat
Un marbre touche la face par ses points les plus saillants : il matérialise un plan tangent, extérieur à la matière. Un plan des moindres carrés sans contrainte passe au milieu des points et traverse la matière. Les deux plans n’ont pas la même inclinaison, et tout ce qui est mesuré depuis la référence en hérite.
Légende : Élément réelPalpageRéférenceMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Données
- Écarts relevés tous les 10 mm, en µm : 0, 6, 11, 15, 16, 14, 11, 8, 6, 7, 10.
- Calcul
- Plan tangent : droite sous tous les points qui minimise le plus grand écart, appuis aux points x = 0 et x = 80 mm ; pente 0,0750 µm/mm. Moindres carrés : 0,0182 µm/mm. Écart 0,0568 µm/mm × 80 mm = 4,5 µm (recalculé).
- Hypothèse
- La face de référence est la face d’appui, matière au-dessus des points.
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Données
Face de référence A, longue de 100 mm. Écarts relevés tous les 10 mm, en µm : 0, 6, 11, 15, 16, 14, 11, 8, 6, 7, 10. Défaut de forme : 13 µm. Face verticale de 80 mm, perpendicularité 0,01 par rapport à A : 10 µm.
Calcul
Pente du plan tangent : 0,0750 µm/mm. Pente du plan des moindres carrés sans contrainte : 0,0182 µm/mm. Écart : 0,0568 µm/mm. Sur 80 mm : 0,0568 × 80.
Résultat
Jusqu’à 4,5 µm d’écart sur la perpendicularité, selon le critère retenu.
Décision
Près de la moitié de la tolérance de 10 µm dépend du seul critère d’association.
Avant d’utiliser une face comme élément de référence, regarder son défaut de forme. Faible devant les tolérances qui s’y rapportent, il rend le critère presque sans effet. Sinon, le critère retenu doit être écrit dans la gamme de contrôle et rappelé dans le rapport.
Palper l’élément de référence sur toute son étendue utile, pas sur une petite zone. Vérifier quel critère le logiciel applique aux références : moindres carrés sans contrainte, moindres carrés ou minimax contraints à l’extérieur de la matière, inscrit, circonscrit. Ce réglage peut différer entre l’alignement de la pièce et l’évaluation des tolérances.
Quand l’appui n’est pas stable
Une face creuse repose sur son pourtour : l’appui est stable. Une face bombée bascule : sur un marbre, la pièce hésite entre deux positions et la référence n’est plus unique. Un critère d’association mathématique, lui, donne un seul plan : raison de plus pour savoir lequel est appliqué.
Face creuse
Appui stable sur deux zones.
Face bombée
La pièce bascule : deux appuis possibles.
Légende : Élément réelMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Simplification
- Défauts de forme très amplifiés.
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Depuis l’édition 2018, si la pièce bascule sur son appui, la règle par défaut retient la solution unique qui minimise l’écart entre l’élément de référence et son true geometric counterpart. L’édition 2009 admettait d’ajuster la pièce dans une position optimale.
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N21) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
Une référence instable est d’abord un problème de définition ou de fabrication : le signaler. Des références partielles, indiquées sur le dessin, fixent les points d’appui et lèvent cette instabilité : chapitre 8.
- L’élément de référence est la surface réelle. La référence est un élément parfait.
- Entre les deux : un élément associé et un critère d’association.
- Triangle sur le contour : la surface. Triangle dans le prolongement de la cote : l’axe ou le plan médian.
- Le défaut de forme de l’élément de référence passe dans tous les résultats qui en dépendent.
- Deux critères à connaître : celui de l’édition d’ISO 5459 citée par le plan, celui que le logiciel applique.