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Partie I · Contrôle MMT / CMM · Chapitre 25

Association mathématique Mathematical association

La machine relève des points. La tolérance porte sur une forme parfaite ajustée à ces points. Il y a plusieurs façons d’ajuster, et elles ne donnent ni le même diamètre ni le même centre. Le réglage d’origine n’est pas une réponse.

Publié · version 1.0 · 17 octobre 2026. Validé par l’éditeur : 13 valeurs recalculées à chaque construction, liens et cohérence vérifiés. Pour une décision contractuelle, la règle se lit dans le texte de la norme.

Niveau de lecture

Identifiant ch25Version 1.0Publié le 17 octobre 2026Validation : éditeur

Étapes de la chaîne traitées par ce chapitre : Fonction, Plan 2D, Interprétation, Zone, Pièce réelle, Stratégie, CMM / MMT, Résultat, Décision.

Sur cette page

Mesuré, associé, dérivé, simulé

Figure 25.1Quatre objets à ne pas confondreSchéma de principe, pas à l’échelle

Élément mesuré

Élément mesuréLes points palpés : rien d’autre n’est connu.

Les points palpés : rien d’autre n’est connu.

Élément associé

Élément associéForme parfaite ajustée aux points, selon un critère.

Forme parfaite ajustée aux points, selon un critère.

Élément dérivé

Élément dérivéCentre ou axe : calculé depuis l’élément associé.

Centre ou axe : calculé depuis l’élément associé.

Référence simulée

Référence simuléePige ou mandrin réel, ou son équivalent calculé.

Pige ou mandrin réel, ou son équivalent calculé.

Légende : PalpageZone de toléranceÉlément réel

Figure 25.1. Un alésage en coupe, défauts amplifiés. Seuls les points viennent de la pièce : le reste est construit.
Hypothèses et unités de la figure
Données
Les 24 points de la section 25.3.
Statut
Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Mesuré, associé, dérivé, simulé.
TermeAnglaisCe que c’estCe qui peut le fausser
Élément mesuréMeasured featureLes points relevés sur la surface réelle : l’élément extrait du chapitre 2Points trop rares ou mal placés, bille, saleté, filtre
Élément associéAssociated featureLa forme parfaite ajustée à ces points, selon un critère : plan, cercle, cylindreUn critère qui ne répond pas à l’exigence du plan
Élément dérivéDerived featureUn centre, un axe, un plan médian : calculé depuis l’élément associéTout ce qui fausse l’élément associé ; une portée trop courte
Référence simuléeSimulated datumLa référence telle qu’un moyen la réalise : marbre, pige, mandrin, ou leur équivalent calculéLes défauts du moyen ; pour le calcul, son critère (chapitre 6)

Quatre critères, plus un

Quatre critères, plus un.
CritèreAnglaisCodeCe qu’il chercheImage physiqueIl réagit surtout
Moindres carrésLeast squares, LSQ, GaussGLa plus petite somme des carrés des écartsAucune : un élément moyenPeu à un point isolé
Zone minimaleMinimum zone, TchebychevCLes deux éléments parfaits les plus serrésLa zone de toléranceAux points extrêmes, des deux côtés
Inscrit maximalMaximum inscribedXLe plus grand élément contenu dans les pointsLe plus gros tampon qui entreAux points qui rentrent : poussière
Circonscrit minimalMinimum circumscribedNLe plus petit élément qui contient les pointsLa plus petite bague qui passeAux points qui dépassent : bavure
Élément tangentTangent, outside materialCE, GEUn plan ou une droite posé sur les points saillantsLe marbre, la règleAux points saillants : chapitre 6
Attention

Codes d’ISO 1101:2017, relevés dans le mémento de la DGQ 2023 ; CI et GI contraignent de même du côté de la matière. Ils s’écrivent dans le cadre, après la valeur. Les cadres de cette encyclopédie n’en portent pas : la forme y est jugée par la zone minimale, définition de la zone de tolérance ; un autre critère se demande en l’écrivant.

Les deux premiers s’appliquent à tout élément. L’inscrit et le circonscrit n’ont de sens que pour un élément qui a une taille : cercle, cylindre, sphère, deux plans parallèles. L’élément tangent sert surtout pour les plans et les droites.

Différence ISO / ASMEASME Y14.5.1

Un texte à part. ASME Y14.5.1-2019, Mathematical Definition of Dimensioning and Tolerancing Principles, donne la définition mathématique des tolérances d’ASME Y14.5. Pour l’axe d’une entité, ASME retient l’enveloppe d’accouplement, actual mating envelope : plus grand cylindre inscrit pour un alésage, plus petit cylindre circonscrit pour un arbre. En ISO, l’élément jugé par défaut est la ligne médiane extraite, faite des centres des sections (chapitres 2 et 9).

Rapporté d’après les sources publiques de la norme (registre N22) ; en cas de litige, le texte officiel fait foi.

Le même alésage, quatre réponses

Un alésage de Ø20, relevé en 24 points dans une section. Sa localisation est tolérancée à Ø0,04ABC. Les mêmes points sont associés de quatre façons.

Figure 25.2Un relevé, quatre cerclesSchéma de principe, pas à l’échelle

Le relevé : 24 points, écarts amplifiés

Le relevé et trois cerclesVingt-quatre points ; cercles inscrit maximal Ø20,026, des moindres carrés Ø20,039, circonscrit minimal Ø20,053.1713Inscrit maximal : Ø20,026Moindres carrés : Ø20,039Circonscrit minimal : Ø20,053Cerclés : les points d’appui

Les quatre centres, autour de la position théorique

Les quatre centresLocalisations Ø0,029, Ø0,035, Ø0,041 et Ø0,048 : les deux premières dans la zone de Ø0,04, les deux autres hors zone.X−Y10 µm1020 µm20position théoriquezone Ø0,04Inscrit maximal : localisation Ø0,029, dans la zoneMoindres carrés : localisation Ø0,035, dans la zoneZone minimale : localisation Ø0,041, hors zoneCirconscrit minimal : localisation Ø0,048, hors zone

Légende : PalpageZone de toléranceConformeNon conforme

Figure 25.2. À gauche, les points et trois des cercles ; les numéros 1, 7 et 13 donnent le sens du relevé. À droite, les quatre centres dans un quart de la zone de tolérance.
Hypothèses et unités de la figure
Calcul
Associations linéarisées (fonction associationsCercle, testée) : moindres carrés, zone minimale, inscrit maximal, circonscrit minimal.
Échelle
Écarts radiaux amplifiés ; à droite, 1 µm = 6 unités.
Statut
Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).
Un relevé, quatre réponses : alésage Ø20, localisation Ø0,04, mêmes points (recalculé).
CritèreDiamètreCentre X ; Y (µm)LocalisationZone de Ø0,04
Inscrit maximalØ20,0266,7 ; −12,9Ø0,029Dans la zone
Moindres carrésØ20,03912,5 ; −12,4Ø0,035Dans la zone
Zone minimaleØ20,03715,1 ; −14,0Ø0,041Hors zone
Circonscrit minimalØ20,05316,6 ; −17,6Ø0,048Hors zone
Écarts relevés (µm)40 38 31 18 5 5 6 5 3 2 1 3 8 14 21 24 26 28 28 27 30 33 37 39
Moindres carréscentre X = +12,5 µm, Y = −12,4 µm ; localisation = 2 × √(12,5² + 12,4²) = 2 × 17,6 = 35,2 µm, soit Ø0,035
Deux pointstailles entre points opposés : de 20,031 à 20,052

Un seul relevé, et l’alésage est bon ou mauvais selon le critère. L’écart atteint 0,027 sur le diamètre et 0,019 sur la localisation. Aucun de ces calculs n’est faux : ils ne répondent pas à la même question.

Pour l’axe d’un alésage, les normes en désignent deux. ISO juge les centres des sections ; l’ancienne ISO 14660-2 les associait aux moindres carrés (chapitre 9). ASME juge l’axe du plus grand cylindre inscrit. Les deux lectures acceptent ici la pièce : Ø0,035 et Ø0,029. La zone minimale et le circonscrit minimal, que ni l’une ni l’autre ne retient pour l’axe d’un alésage, la refuseraient.

Quel critère pour quelle question

Quel critère pour quelle question.
Ce que demande le planCritère adaptéPourquoiVoir
Un écart de forme : rectitude, planéité, circularité, cylindricitéZone minimaleC’est la définition de la zone : les deux éléments parfaits les plus serrésCh. 9 à 12
La taille d’un alésage qui reçoit un arbre ; son côté maximum de matièreInscrit maximalLe plus gros arbre parfait qui entreCh. 3, 22
La taille d’un arbre qui entre dans un alésage ; son côté maximum de matièreCirconscrit minimalLa plus petite bague parfaite qui passeCh. 3, 22
Une taille moyenne ; le suivi d’un procédéMoindres carrésValeur stable, peu sensible à un point isoléCh. 3
Une référence sur une face planePlan tangent, extérieur à la matièreLe marbre : il porte sur les points saillantsCh. 6
Une référence sur un alésage, sur un arbreInscrit maximal, circonscrit minimalLa pige, la bagueCh. 6, 8
L’axe d’un alésage : localisation, coaxialité, perpendicularitéISO : centres des sections. ASME : axe du plus grand cylindre inscritLes deux systèmes ne jugent pas le même élémentCh. 2, 9, 16
Attention

Le réglage d’origine n’est pas un argument. Beaucoup de logiciels calculent d’abord en moindres carrés : c’est un choix de robustesse, pas une lecture du plan. L’élément des moindres carrés est un élément moyen : il traverse la surface au lieu de s’y appuyer. Dès que la fonction est un contact, une pige qui entre, une face qui porte, une zone qui enferme, un autre critère s’impose.

Trois cas déjà rencontrés : l’écart de forme surestimé, 0,052 au lieu de 0,044 (chapitre 10) ; le plan de référence qui traverse la matière (chapitre 6) ; le bonus exagéré au maximum de matière (chapitre 22).

Un critère hérite de la stratégie

approfondi

L’inscrit, le circonscrit, la zone minimale et l’élément tangent s’appuient sur quelques points, deux à quatre. Si l’un d’eux est faux, ou s’il manque, le résultat change. Les moindres carrés pèsent tous les points : un seul compte peu.

Figure 25.3Un point faux, des points en moinsSchéma de principe, pas à l’échelle

Une poussière sous le point 10

Une poussièreUne poussière de 20 µm sous le dixième point : l’inscrit passe à Ø20,014, sa localisation à Ø0,051.poussièreInscrit maximal : Ø20,026 → Ø20,014localisation Ø0,029 → Ø0,051Moindres carrés : Ø20,039 → Ø20,038localisation Ø0,035 → Ø0,039

Un seul point déplace l’inscrit. En pointillé bleu : l’inscrit avant la poussière.

Huit points au lieu de vingt-quatre

Huit pointsLe même alésage relevé en huit points : inscrit Ø20,034, moindres carrés Ø20,040.Inscrit maximal : Ø20,034au lieu de Ø20,026Moindres carrés : Ø20,040au lieu de Ø20,039

Le point serré n’a pas été vu. En gris : les points qui n’ont pas été palpés.

Légende : PalpageZone de toléranceNon conforme

Figure 25.3. À gauche, une poussière de 20 µm sous le dixième point. À droite, le même alésage relevé en huit points : l’inscrit grandit de 0,008.
Hypothèses et unités de la figure
Hypothèse
Huit points : un sur trois, à partir du point 1.
Calcul
Mêmes associations que la figure 25.2, sur les points modifiés.
Statut
Graphique : redessiné. Technique : validé (v1.0).

Avec la poussière, l’inscrit perd 0,012 de diamètre et sa localisation passe de Ø0,029 à Ø0,051 : la pièce sort de la zone. Les moindres carrés bougent de moins de 0,002. Avec quatre points seulement, leur diamètre vaut encore Ø20,041 : cette stabilité explique leur succès. Elle ne les rend pas justes pour autant.

Recommandation MMTStratégie de mesure conseillée, non normative

Quatre réglages distincts, à vérifier un par un : le critère des références, celui de l’élément tolérancé, celui de l’écart de forme, celui de la taille. Ils se règlent souvent à des endroits différents du logiciel.

Bonne pratique métrologiqueConseil issu de la pratique, non normatif

Un critère de contact demande plus de points, une surface propre et un regard sur les points aberrants : chapitre 26. Écrire le critère dans la gamme, avant la mesure, et le rappeler dans le rapport à côté de chaque résultat.

Erreurs fréquentes

Erreurs fréquentes et correction.
ErreurPourquoi c’est incorrectCorrection
Garder le réglage d’origine pour toutLes moindres carrés ne décrivent ni une zone, ni un contactUn critère par usage : forme, taille, référence, axe
Comparer deux rapports sans connaître leurs critèresSur un même relevé, l’écart atteint ici 0,019 sur la localisationNoter le critère à côté de chaque résultat
Choisir le critère qui fait passer la pièceLe critère se déduit de l’exigence, pas du résultatLe fixer dans la gamme, avant de mesurer
Appliquer un critère de contact sur peu de pointsIl s’appuie sur quelques points : un seul point faux le déplacePlus de points, surface propre
À retenir
  • Mesuré : les points. Associé : la forme parfaite ajustée. Dérivé : son centre, son axe. Simulé : la référence qu’un moyen réalise.
  • Moindres carrés : l’élément moyen. Zone minimale : la plus serrée. Inscrit, circonscrit, tangent : des contacts.
  • Le même relevé donne plusieurs diamètres et plusieurs centres. Le critère se lit dans l’exigence.
  • Les moindres carrés ne sont pas justes parce qu’ils sont le réglage d’origine.
  • Un critère de contact vaut ce que valent ses quelques points d’appui.
Remarque

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