Le plan de définition est le document de référence entre le bureau d'études et l'atelier. L'usineur n'a pas à interpréter une « intention » : il doit lire ce qui est écrit, exactement comme c'est écrit. Pour cela, il s'appuie sur plusieurs éléments :

• Les vues : représentations de la pièce sous différents angles (face, dessus, côté), qui permettent de reconstituer mentalement le volume.
• Les coupes : vues « tranchées » qui révèlent l'intérieur de la pièce (perçages, logements, épaisseurs) invisible de l'extérieur.
• L'échelle : le rapport entre le dessin et la pièce réelle (par exemple 1:1, 1:2, 2:1). On ne mesure jamais une dimension sur le papier : on lit la cote inscrite.
• Le cartouche : le bloc d'identification (nom de la pièce, indice de révision, matière, échelle, tolérances générales applicables).

Une pièce ne peut pas être fabriquée à une dimension parfaite : il existe toujours un écart entre la cote visée et la cote réelle. La cotation organise cet écart admissible.

• La cote nominale : la dimension de référence, celle qui figure en chiffre principal sur le plan.
• La cote tolérancée : la cote nominale assortie d'écarts (supérieur et inférieur) définissant une cote maxi et une cote mini.
• La tolérance (intervalle de tolérance, IT) : l'écart admissible entre la cote maxi et la cote mini. Tant que la pièce reste dans cet intervalle, elle est conforme.

Quand deux pièces doivent s'assembler (un arbre dans un alésage), il ne suffit pas de tolérancer chacune isolément : il faut maîtriser leur relation. Le système ISO normalise cette écriture avec deux informations combinées :

• Une position de la zone de tolérance, notée par une lettre — majuscule pour un alésage (ex. H) et minuscule pour un arbre (ex. g).
• Une qualité, notée par un indice chiffré (l'indice de tolérance IT) qui traduit la finesse exigée.

L'ajustement est la relation obtenue entre l'arbre et l'alésage assemblés. Selon les positions et qualités choisies, on distingue trois familles :

• Ajustement avec jeu : il reste toujours un espace, les pièces glissent l'une dans l'autre.
• Ajustement incertain : selon les cotes réelles obtenues, l'assemblage peut présenter un léger jeu ou un léger serrage.
• Ajustement serré : l'arbre est toujours plus gros que l'alésage, l'assemblage se fait en force et tient par lui-même.

Une cote ne dit pas tout : une surface peut être à la bonne dimension mais trop rugueuse pour sa fonction (étanchéité, frottement, contact). Le plan précise donc l'état de surface attendu.

La rugosité est caractérisée par le critère Ra, l'écart moyen arithmétique du profil de la surface. C'est l'indicateur le plus couramment inscrit sur les plans :

• Plus le Ra est faible, plus la surface est lisse.
• Plus l'exigence est fine, plus l'usinage est exigeant et coûteux (passes de finition, outils adaptés, parfois rectification).

Les cotes dimensionnelles ne suffisent pas à garantir qu'une pièce est correcte. Une face peut être à la bonne dimension mais gauchie, un alésage à la bonne cote mais de travers. Le tolérancement géométrique (spécification géométrique des produits, GPS), normé par l'ISO 1101, encadre ces défauts de géométrie. On distingue quatre grandes familles :

• Tolérances de forme : planéité, rectitude, circularité, cylindricité.
• Tolérances d'orientation : perpendicularité, parallélisme, inclinaison.
• Tolérances de position : localisation, coaxialité.
• Tolérances de battement : maîtrise du déplacement d'une surface lors d'une rotation.

Ces tolérances s'appuient souvent sur des références (datums) : des surfaces de la pièce par rapport auxquelles on mesure le défaut. Les exigences sont inscrites dans des cadres de tolérance qui combinent le symbole, la valeur et la référence.