Hoe meerdere toleranties conflicten kunnen veroorzaken

Een schuldspel over deeltoleranties vermijden

Toleranties zijn een van de fundamenten van de inkoop van kleine onderdelen die van invloed zijn op de optimalisatie voor maakbaarheid. Voor het specificeren van toleranties moet een evenwicht worden gevonden tussen kosten en de noodzaak van nauwkeurigheid.

Door onderscheid te maken tussen kritieke en niet-kritieke toleranties, kunt u de kosten van overengineering van uw onderdelen vermijden.

Dat betekent dat wanneer u een onderdeel heeft met verschillende attributen waarvoor toleranties vereist zijn, zoals zowel een diameter als een straal, u moet overwegen welke de meest kritische afmeting is.

Dit laatste punt roept echter een ander probleem op:wat gebeurt er als hetzelfde onderdeel meerdere toleranties heeft die conflicterend zijn met elkaar?

Wat zijn tegenstrijdige toleranties?

De term conflicterende toleranties kan worden gebruikt om elke gespecificeerde, meerdere toleranties aan te duiden die eenvoudigweg niet samen opgaan.

Een tekening voor een elektronische component kan bijvoorbeeld twee tegenstrijdige toleranties op de componentafstand vertonen:De eerste tolerantie is omkaderd en gebruikt de algemene tekeningtolerantie voor drie decimalen, ± 5 μm (0,0002”); direct daaronder is een cumulatieve pitch (vier enkele pitches) met een tolerantie van ± 50 μm (0,002”).

De risico's van tegenstrijdige toleranties

Machinisten haten dit soort tegenstrijdige tolerantie omdat het de fabrikant dwingt te kiezen tussen de tegenstrijdige eisen.

Als de toleranties in een machine zijn geprogrammeerd, kan dit ervoor zorgen dat gereedschappen vastlopen en gevoelige positioneringsfuncties aanzienlijk beschadigen. En dat kan dure reparaties of vervanging van onderdelen vereisen, wat kan leiden tot productievertragingen, gemiste deadlines en hogere kosten.

Bovendien kunnen bij complexere assemblages de effecten van conflicterende afmetingen zich vermenigvuldigen, wat resulteert in tolerantieopbouw en onaanvaardbare variaties in het beoogde ontwerp.

Als meerdere toleranties moeten worden gecorrigeerd

Wanneer meerdere toleranties op deze manier met elkaar in conflict zijn, is het vaak een kwestie van onvolledige maatvoering of gewoon een oude menselijke fout.

Gelukkig kan een alerte en deskundige technicus afwijkingen opmerken en weet hij terug te gaan naar de klant of een andere bron voor meer informatie — om de bedoeling te bepalen en correcties in de specificaties aan te brengen om eventuele conflicten op te lossen.

Het probleem van zowel losse als krappe toleranties

Een ander type tegenstrijdige toleranties komt eigenlijk veel voor:wanneer een enkel onderdeel een gemakkelijk te behalen, losse tolerantie heeft, gekoppeld aan een nauwe tolerantie in een andere dimensie.

U heeft bijvoorbeeld een losse tolerantie van ± 0,01" (0,254 mm) voor de lengte en een zeer nauwe tolerantie van ± 0,001" (0,0254 mm) in loodrechtheid, waardoor het onderdeel moeilijker te produceren is.

Kunt u een strakke tolerantie bereiken in de ene dimensie en een minder kostbare, lossere tolerantie in een andere? De realiteit is dat je misschien niet beide, zoals gespecificeerd, in één onderdeel kunt bereiken.

Dat komt omdat de vuistregel is dat de nauwere tolerantie degene is die de productie moet sturen - het bepalen van het type machine en gereedschap dat moet worden gebruikt, en uiteindelijk de kosten van het onderdeel opdrijven.

U moet dus naar een onderdeel in zijn totaliteit kijken en alle toleranties in overweging nemen om een ​​juist beeld te krijgen van het proces en de kosten.

Een zeer grote hoekradius kan bijvoorbeeld de diameter verkleinen, omdat het onderdeel lang getuimeld moet worden om de radius te bereiken. Dit zou een strakkere tolerantie vereisen en het kostenvoordeel van het specificeren van een lossere totale buitendiameter elimineren.

Als meerdere toleranties een compromis vereisen

Vaak vereisen deze tegenstrijdige toleranties het accepteren van een compromis. Bijvoorbeeld:

• Mogelijk moet u een nauwere lengtetolerantie opgeven om een ​​strakke loodrechtheid te behouden.
• Met een straal en een diameter moet u mogelijk concessies doen aan de diameter om een ​​meer kritische afmeting te bereiken (een minimale eindstraal).

Met ons eerdere voorbeeld van een losse lengte en strakke haaksheid, moet je misschien een keuze maken:

• Moet de haaksheid echt zo strak zijn?

OF

• Moeten ALLE toleranties — inclusief de lengte — strakker zijn om de vereiste loodrechtheid te bereiken?

Aanpassen voor meerdere toleranties om te optimaliseren

Onthoud dat het kiezen van de juiste toleranties helpt om de juiste prestaties van de onderdelen, het gemak van montage en uiteindelijk de productkwaliteit te garanderen. Wanneer meerdere toleranties met elkaar in strijd zijn, is de uitdaging om te corrigeren of een compromis te sluiten om problemen te voorkomen die u tijd, geld en kwaliteit kosten.

Het goede nieuws is dat het lichtjes aanpassen van één tolerantie (of meerdere toleranties) u kan helpen om uw meest kritische dimensie te bereiken, zodat u uw einddoel bereikt.

Door de meest uitdagende tolerantie te identificeren en de beste manier te bepalen om deze te bereiken, kunt u een duidelijk beeld krijgen van het proces dat moet worden gebruikt en wat de kosten zullen zijn.

Bovendien kan een deskundige productiepartner u helpen weloverwogen beslissingen te nemen en inzicht te krijgen in de afwegingen die vaak moeten optreden wanneer u een onderdeel met meerdere toleranties heeft.