Partie C · Tolérances de forme · Chapitre 10
Planéité Flatness
La planéité limite le défaut de forme d’une surface plane. Elle ne dit rien de son inclinaison ni de sa hauteur, ce qui la rend simple à lire et facile à mal contrôler.
Voir et manipuler :Vidéo · 1 min 40 sAnimation · Forme, orientation, position
- Famille
- Forme
- Référence
- Aucune, jamais
- Zone de tolérance
- Espace entre deux plans parallèles distants de t
- Élément tolérancé
- Surface plane, ou surface médiane
Publié · version 1.0 · 17 octobre 2026. Validé par l’éditeur : 5 valeurs recalculées à chaque construction, liens et cohérence vérifiés. Pour une décision contractuelle, la règle se lit dans le texte de la norme.
Sur cette page
- ANom et symbole
- BPourquoi utiliser cette tolérance ?· approfondi
- CDéfinition simple
- DZone de tolérance
- EExemple sur un plan 2D
- FExemple en 3D· approfondi
- GConforme, non conforme
- HRéférences· approfondi
- IMéthodes de contrôle· approfondi
- JApplication CMM / MMT· approfondi
- KExemple numérique
- LErreurs fréquentes· approfondi
- MÀ retenir
La tolérance en vidéo
Planéité en 1 min 40 s
Valeurs d’illustration calculées par les fonctions testées de l’encyclopédie ; sous-titres, chapitres et transcription ci-dessous.Chapitres
Transcription
0:00 Une face peut être à la bonne cote et ne pas porter partout. Qu’est-ce qui le garantit ? Planéité. Une tolérance de forme, sans référence : elle limite la forme d’une surface plane.
0:12 La planéité sert aux faces qui doivent porter : une face d’appui, une face de joint. Elle sert aussi aux faces qui deviendront des références, car leur forme pèse sur toutes les mesures qui en partent. Elle ne dit rien, en revanche, de l’orientation ni de la position de la face.
0:28 Sur le plan, le cadre a deux cases. Le symbole de planéité, d’abord : c’est une forme, sans référence. Puis la valeur 0,03 : la distance entre les deux plans de la zone, en millimètres.
0:42 La face mesure 80 millimètres sur 60 ; elle est palpée en 9 points. La zone de tolérance est faite de deux plans parallèles distants de 0,03, libres de s’incliner. Tous les points de la surface réelle doivent tenir entre eux. Les deux plans les plus proches qui les contiennent sont distants de 0,018 : c’est l’écart de planéité.
1:03 Le logiciel cherche les deux plans parallèles les plus proches qui encadrent les points : c’est la zone minimale. Il trouve 0,018. La limite d’acceptation, incertitude déduite, vaut 0,0284 : la face est conforme. Avec neuf points seulement, un creux entre deux palpages peut échapper.
1:23 À retenir. La planéité est une forme : aucune référence, les deux plans s’inclinent librement. L’écart est la distance des deux plans les plus proches qui contiennent la surface. Et une face plane peut être mal orientée : c’est le rôle des tolérances d’orientation.
Nom et symbole
Français : planéité. Anglais : flatness. Symbole : un parallélogramme .
Deux cases
Un symbole et une valeur t (mm).
Jamais de Ø
La zone n’est pas cylindrique.
Aucune référence
Une tolérance de forme n’en a pas.
Pourquoi utiliser cette tolérance ?
On spécifie une planéité quand la fonction dépend du contact d’une face sur toute son étendue.
| Fonction protégée | Si la face n’est pas plane | Exemple générique |
|---|---|---|
| Étanchéité | Le joint n’est pas comprimé partout : fuite | Plan de joint d’un carter, face de bride |
| Appui et serrage | La pièce porte sur quelques zones et se déforme au serrage | Face de montage d’un support |
| Qualité d’une référence | L’appui est instable : ce qui est mesuré depuis cette face se répète mal | Face désignée élément de référence primaire |
| Contact, glissement | Usure localisée, échange thermique irrégulier | Semelle, face de frottement |
Un élément de référence primaire mal plan dégrade tout ce qui est mesuré depuis la référence. Devant une localisation ou une perpendicularité qui se répète mal, regarder d’abord la planéité de la face de référence.
Définition simple
Que contrôle réellement cette tolérance ?
L’écart de forme entre la surface réelle et un plan parfait, et rien d’autre. La question à se poser : quel est le plus petit écartement entre deux plans parallèles qui enferment toute la surface ? Cet écartement est l’écart de planéité. Il doit rester inférieur ou égal à la valeur du cadre.
Plane, mais inclinée
Planéité conforme L’inclinaison relève de l’orientation.
Plane, mais trop haute
Planéité conforme La hauteur relève de la taille ou de la position.
Bombée
Planéité non conforme Seul ce défaut concerne la planéité.
Légende : Élément réelGéométrie théoriqueMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Zone de tolérance
La zone de tolérance est limitée par deux plans parallèles distants de t. La surface réelle, telle qu’elle est relevée (surface extraite), doit être contenue entre ces deux plans.
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N01) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
| Caractère | Pour la planéité |
|---|---|
| Forme | Espace entre deux plans parallèles |
| Orientation | Libre : la zone s’incline pour suivre la surface |
| Localisation | Libre : la zone se place à la hauteur de la surface |
| Limites | t est la largeur totale de la zone, mesurée perpendiculairement aux plans |
Légende : Zone de toléranceÉlément réelMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
t n’est pas un ±. Une planéité de 0,05 ne signifie pas ± 0,05 autour d’un plan. La surface dispose de 0,05 au total entre son point le plus haut et son point le plus bas.
Conséquence pour le contrôle : évaluer une planéité, c’est chercher les deux plans parallèles les plus serrés qui contiennent tous les points relevés. C’est le critère de la zone minimale, détaillé en rubrique J.
Ce que les normes ne fixent pas. ISO 1101:2017 signale que les valeurs par défaut de filtrage ne sont pas définies dans les normes GPS. ISO 12781-2 indique qu’elle ne fixe pas de valeur par défaut pour la coupure du filtre, le rayon de la pointe de palpage ni la méthode d’association. Si le plan ne précise rien, ces choix appartiennent à la méthode de contrôle et doivent être écrits dans la gamme.
ISO 1101:2017 a ajouté les moyens d’inscrire dans le cadre le filtre, le critère d’association et le paramètre évalué ; les codes d’association sont au chapitre 25. Les cadres de ce chapitre n’en portent pas : la planéité y est jugée par la zone minimale.
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N01) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
La zone est la même dans les deux systèmes : deux plans parallèles. Deux différences touchent la planéité.
Taille et forme. En ISO, le principe d’indépendance s’applique par défaut (ISO 8015) : une tolérance d’épaisseur ne limite pas la planéité des faces, sauf exigence d’enveloppe indiquée. En ASME Y14.5, la règle n° 1 fait que les limites de taille d’une entité dimensionnelle contrôlent aussi sa forme : la planéité des faces d’une épaisseur cotée est déjà bornée par la tolérance de taille.
Surface médiane. Les deux systèmes permettent d’appliquer la planéité à l’élément médian d’une entité dimensionnelle, le cadre étant associé à la cote : surface médiane extraite en ISO, derived median plane en ASME depuis l’édition 2009. En ASME, la règle n° 1 ne borne alors plus la forme de cette entité. Lire la norme citée au cartouche avant d’interpréter.
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N21, N01) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
Exemple sur un plan 2D
Légende : Élément réelMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
- 1Symbole : tolérance de forme, planéité.
- 2Valeur : zone de 0,05 mm de large. Pas de Ø devant la valeur.
- 3Pas de case de référence : la case en pointillé n’existe pas sur le plan.
- 4Flèche sur le contour de la face : c’est la surface elle-même qui est tolérancée.
- 5Cartouche : il indique le système de tolérancement applicable.
La position de la flèche désigne l’élément tolérancé. Flèche sur le contour ou sur une ligne d’attache, nettement séparée de la ligne de cote : la surface elle-même. Flèche dans le prolongement d’une ligne de cote : l’élément dérivé, ici la surface médiane.
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N01) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
La cote 20 ± 0,1 et la planéité 0,05 sont deux exigences indépendantes : la première limite l’épaisseur locale, la seconde la forme de la face.
Exemple en 3D
Légende : Zone de toléranceÉlément réel
Hypothèses et unités de la figure
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Conforme, non conforme
Légende : Zone de toléranceÉlément réelNon conforme
Hypothèses et unités de la figure
- Valeurs
- Écarts 0,032 et 0,071 : valeurs d’illustration ; profils dessinés à titre de principe.
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Références
| Question | Réponse |
|---|---|
| Une référence est-elle nécessaire ? | Non. Une tolérance de forme ne se rapporte à aucune référence. |
| Pourquoi ? | La zone doit rester libre de s’orienter et de se placer. La relier à une référence reviendrait à contrôler aussi l’orientation : ce serait un parallélisme ou une perpendicularité. |
| Influence de la référence | Aucune sur le résultat. À l’inverse, la planéité d’une face influence la qualité de la référence qu’elle porte. |
Hiérarchie des valeurs. Sur une même face, une tolérance d’orientation ou de position limite déjà la forme, puisque sa zone est elle aussi un espace entre deux plans. Une planéité n’ajoute une exigence que si sa valeur est plus petite. Une planéité plus grande que le parallélisme de la même face est à signaler au bureau d’études.
Méthodes de contrôle
| Méthode | Principe | Bien adaptée à | Limite principale |
|---|---|---|---|
| MMT, points ou balayage | Relevé de points, puis calcul des deux plans enveloppes | La plupart des faces usinées | Résultat lié au nombre et à la répartition des points |
| Marbre, 3 appuis réglables, comparateur | Face dégauchie sur 3 points, puis exploration | Atelier, faces accessibles | Dépend du choix des 3 points ; surestime souvent l’écart |
| Règle et cales d’épaisseur | Recherche du jour maximal sous la règle | Vérification rapide, grandes pièces | Peu précis ; ne voit que les lignes explorées |
| Niveaux électroniques, autocollimateur | Pentes mesurées pas à pas, puis intégrées | Grandes surfaces, marbres, bâtis | Long ; traitement des données nécessaire |
| Plan optique, interférométrie | Franges d’interférence | Petites faces rodées ou polies | Réservé aux surfaces réfléchissantes |
| Scanner optique 3D | Nuage de points sans contact | Pièces minces ou souples | Incertitude généralement plus élevée qu’en palpage |
Pièce posée sur sa face opposée
Pièce sur 3 appuis réglables, face dégauchie
Légende : Élément réelMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Poser la pièce sur le marbre par sa face opposée et promener un comparateur sur la face à contrôler ne mesure pas la planéité. La lecture cumule le défaut de parallélisme entre les deux faces, la planéité de la face d’appui et la planéité cherchée.
Application CMM / MMT
Élément mesuré : plan
Vue de dessus : points ou balayage
Légende : PalpageMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
| Paramètre | Recommandation |
|---|---|
| Élément | Plan, mesuré directement sur la face tolérancée. Exclure rainures, trous et chanfreins de la zone palpée. |
| Stratégie | Couvrir toute la face utile, jusqu’à quelques millimètres des bords. Les défauts se logent souvent aux bords et aux angles. |
| Nombre de points | 3 points donnent toujours une planéité nulle ; 4 points sont le minimum mathématique. En pratique il en faut beaucoup plus : le nombre se choisit selon la taille de la face, la tolérance et le défaut attendu, puis se valide par un essai de répétabilité. |
| Répartition | Grille régulière ou lignes croisées. Éviter les points alignés ou regroupés. |
| Balayage | À préférer quand la tolérance est serrée ou la face grande : lignes parallèles couvrant la face, complétées si besoin par des lignes croisées. |
| Stylet | Court et rigide. Le diamètre de bille agit comme un filtre mécanique : une grosse bille ne descend pas dans les défauts fins. |
| Filtre, points aberrants | Tout filtre ou toute suppression de points doit être justifié et tracé : il peut masquer un vrai défaut. |
| Construction | Aucune : le plan mesuré est évalué directement. |
| Alignement | Nécessaire pour atteindre la face, sans effet sur le résultat. |
| Association | Zone minimale pour évaluer la planéité, en cohérence avec la définition de la zone. |
| Bridage | Pièce libre sur 3 appuis, sauf indication contraire du plan. |
Grille régulière
Simple et robuste, couvre toute la face (à privilégier)
Union Jack
Rapide, mais voit mal les défauts courts (avec réserve)
Balayage en lignes
Forte densité : meilleure vision de la forme (à privilégier)
Quelques points au centre
Bords non vus : défaut sous-estimé (à éviter)
Légende : PalpageMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Statut normatif
- Schémas décrits dans une annexe informative d’ISO 12781-2 : aides, pas exigences.
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Ces schémas de répartition sont décrits dans une annexe informative d’ISO 12781-2 : ce sont des aides, pas des exigences. La norme y note que le schéma Union Jack renseigne mal sur les défauts de courte longueur d’onde.
Moindres carrés ou zone minimale ?
Plan des moindres carrés : 23,6 µm
Plan moyen : passe au milieu des points. Écart de forme = étendue des écarts.
Zone minimale : 20,0 µm
Deux plans parallèles les plus serrés possible. Écart de forme = écartement des deux plans.
Légende : Zone de tolérancePalpage
Hypothèses et unités de la figure
- Valeurs
- Valeurs citées, non recalculées : les coordonnées des neuf points ne sont pas publiées (registre des calculs, CAL-08). Points dessinés à titre de principe.
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Sur les mêmes points, l’étendue des écarts autour du plan des moindres carrés est toujours supérieure ou égale à l’écartement de la zone minimale. Une évaluation en moindres carrés ne peut donc pas accepter à tort sur ces points, mais elle peut refuser une pièce conforme.
Trois réglages à vérifier, quel que soit le logiciel :
- le critère d’association utilisé pour évaluer la planéité ;
- le filtre appliqué, s’il y en a un ;
- l’élimination des points aberrants.
Leurs noms dans CALYPSO, Metrolog X4 et MCOSMOS figurent à l’annexe U, pour les seuls termes vérifiés.
État libre
La planéité mesurée est le défaut réel de la pièce.
État bridé
La face paraît plane : le bridage masque le défaut.
Légende : Élément réelMatière
Hypothèses et unités de la figure
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Sauf indication contraire, les spécifications s’appliquent à la pièce à l’état libre (principe de la pièce rigide). Pour une pièce non rigide, les conditions de maintien doivent figurer au plan.
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N03, N15) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
Exemple numérique
Données
Face de 120 × 80 mm, planéité 0,05. Neuf points en grille 3 × 3. U = 0,004 mm, valeur fictive.
Calcul
Deux plans parallèles les plus serrés contenant les 9 points.
Résultat
Écart de planéité : 0,044 mm.
Décision
0,044 + 0,004 = 0,048 mm ≤ 0,050 mm : conforme.
Écarts Z relevés (µm), face de 120 × 80 mm
Résultat selon le critère
Légende : PalpageConformeNon conforme
Hypothèses et unités de la figure
- Calcul
- Moindres carrés et zone minimale sur les neuf points (fonction planeite, testée).
- Statut
- Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
| Point | X (mm) | Y (mm) | Z relevé | Au plan des moindres carrés | Au plan médian de la zone minimale |
|---|---|---|---|---|---|
| P1 | 10 | 10 | 31 | −1,83 | −17,00 |
| P2 | 60 | 10 | 16 | −14,83 | −22,00 |
| P3 | 110 | 10 | 50 | +21,17 | +22,00 |
| P4 | 10 | 40 | 32 | +2,67 | −8,00 |
| P5 | 60 | 40 | 8 | −19,33 | −22,00 |
| P6 | 110 | 40 | 33 | +7,67 | +13,00 |
| P7 | 10 | 70 | 54 | +28,17 | +22,00 |
| P8 | 60 | 70 | 0 | −23,83 | −22,00 |
| P9 | 110 | 70 | 22 | +0,17 | +10,00 |
| Étendue = écart max − écart min | 52,00 | 44,00 |
Évaluée en moindres carrés, la même pièce affiche 0,052 et serait refusée. Le relevé est identique : seul le critère de calcul change. Neuf points suffisent à l’exemple, pas à un contrôle réel.
Sauf accord contraire entre les parties, l’incertitude de mesure joue contre celui qui veut démontrer la conformité. L’exemple applique une vérification simple et prudente : résultat + U ≤ t. Le calcul exact de la limite d’acceptation est traité au chapitre 28.
Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N07) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.
Lecture du résultat dans un rapport
| Caractéristique | Nominal | Mesuré | Tolérance | Écart | Statut |
|---|---|---|---|---|---|
| Planéité, face supérieure | 0,000 | 0,044 | 0,050 | 0,044 | Dans la tolérance |
Erreurs fréquentes
| Erreur | Pourquoi c’est incorrect | Correction |
|---|---|---|
| Évaluer la planéité par rapport à une référence | Une tolérance de forme n’a pas de référence ; on mesure alors une orientation | Évaluer la face seule |
| Lire 0,05 comme ± 0,05 | t est la largeur totale de la zone | Comparer l’écart total à t |
| Confondre planéité et parallélisme | Une face peut être plane et inclinée, ou parallèle en moyenne et bombée | Traiter les deux caractéristiques séparément |
| Palper quelques points au centre | Les bords et les angles ne sont pas vus | Couvrir toute la face utile |
| Évaluer en moindres carrés sans le savoir | Le résultat est supérieur ou égal à celui de la zone minimale | Vérifier le critère d’association du logiciel |
| Brider une pièce mince pour la mesurer | Le bridage redresse la face | Mesurer à l’état libre, sauf indication du plan |
| Supprimer des points ou filtrer fortement | Une bavure, un choc, un défaut local sont de vrais défauts | Nettoyer, remesurer, tracer tout filtre |
| Croire que la cote d’épaisseur garantit la planéité | En ISO, taille et forme sont indépendantes par défaut | Lire le cartouche ; chercher une exigence d’enveloppe |
À retenir
- La planéité contrôle la forme seule : ni l’orientation, ni la position, ni la taille.
- Zone : deux plans parallèles distants de t, libres de s’orienter. t est une largeur totale.
- Jamais de référence.
- Mesure : toute la face, bords compris, pièce libre.
- Calcul : zone minimale. Vérifier l’association, le filtre et les points aberrants.
- La planéité d’une face de référence conditionne tout ce qui est mesuré depuis elle.
Voir aussi
- Comparaisons : Rectitude ou planéité · Planéité ou parallélisme
- Chapitres : 25 — Association · 26 — Stratégie · 27 — État libre · 28 — Décision
- Annexes : B · I · J · R · S