تولرانس گذاری هندسی – شاکله‌شناسی

تولرانس گذاری هندسی – شاکله‌شناسی

الف

پیچی که وظیفهٔ «بستن ثابت» دو قطعه به هم را بر عهده دارد ابتدا باید از درون سوراخ قطعهٔ اول عبور کند و، در حالی که تنهٔ پیچ با سوراخ لقی معینی دارد، بخش رزوه‌شدهٔ آن، توسط آچاری که کلگی شش‌گوش را می‌پیچاند، وارد سوراخ رزوه‌شدهٔ قطعهٔ دوم شود و به قدری بپیچد که چانهٔ کلگی روی قطعهٔ اول محکم شود (شکل زیر).

تولرانس گذاری هندسی – شاکله‌شناسی

شاکلهٔ هندسی

تنه، رزوه، شش‌گوشِ کلگی، و چانهٔ کلگی (و همین‌طور سایر سطوح) اعضایی از پیچ‌اند که هر یک بخشی از وظیفهٔ بسته‌شدن (کارکرد پیچ) را بر عهده دارند. طراح در وهلهٔ اول به بعضی از این عضوها حکم عضو مبنا می‌دهد، و سپس برای سایر اعضا نسبت به عضو(های) مبنا مهارهای بُعدی و هندسی مشخصی با درجات دقت متناسب تعیین می‌کند. هر یک از این اجزای هندسی، که به اتفاقْ کلّیت هندسی قطعه را تشکیل می‌دهند، به طور عام شاکلهٔ هندسی، یا اختصاراً شاکله، نام دارد.

بر اساس تعریف ایزو، شاکلهٔ هندسی عبارت است از: نقطه، خط یا سطح.

بنای رواداشت‌گذاری بُعدی بر ابعاد است و بنای رواداشت‌گذاری هندسی بر شاکله‌ها. رواداشتهای هندسی در واقع مشخصاتی‌اند که به شاکله‌های قطعه نسبت می‌دهیم.

انواع شاکله

شاکله‌ها به طور کلی بر دو نوع‌اند: «شاکله‌های سازنده» و «شاکله‌های مشتق».

شاکله‌های سازنده «جزء تشکیل‌دهنده»ی قطعه و، به بیان دیگر، بخش فیزیکی آن‌اند (مثل سطوح تخت، سطح سوراخها، سطح قوسها یا پخها، و نظایر اینها) که کارکردی مشخص، خصوصاً برقراری تماس با قطعات مجاور، بر عهده دارند.

در مقابل، از برخی انواع شاکله‌های سازنده همچون پهنه (مثل جاخار)، استوانه، کُره، و از این دست (که به اینها «شاکله‌های اندازه‌دار» می‌گوییم)، «عناصر میانی»ای مشتق می‌شود موسوم به «شاکلهٔ مشتق». پس شاکلهٔ مشتق شاکله‌ای است در میانهٔ یک یا چند شاکلهٔ سازنده که وجود فیزیکی ندارد.

شکل زیر نمونه‌هایی از دو نوع شاکلهٔ یادشده را نمایش می‌دهد.

فاصله و اندازه

«ابعاد» (جمع بُعد)، «اندازه»، «فاصله»، «شعاع»، «زاویه» و … واژه‌های متداولی‌اند که عموماً از آنها برای بیان میزان «بزرگی» اشیا و یا «دوری» آنها از یکدیگر استفاده می‌کنیم. شاید در گفتار روزمره، یا حتی استعمال فنی عمومی، استفادهٔ سهل‌انگارانه از بعضی از این اصطلاحات به جای بعضی دیگر عادی و بی‌اشکال بنماید، لیکن در زبان دقیق مهندم لازم است که، با داشتن تعریفهای روشن، هر یک از این مفاهیم را در جای مناسب خود به‌کار ببریم.

پیش از ارائهٔ تعریفها، می‌توانید برداشت فعلی خود از بُعد و اندازه و فاصله و زاویه و … را با عناصری که روی شکل زیر با حروف الفبا نمایان است مطابقت دهید و بیازمایید.

نمونه‌هایی از انواع ابعاد خطی و زاویه‌ای

بُعد

بُعد واحدی بنیادی است دارای مبدأ و جهت و طول. واحدهای فرعی دیگری مثل فاصله، اندازه، شعاع، و … ذیل مفهوم بُعدند. بُعد به دو طبقهٔ اصلی «بُعد خطی» و «بُعد زاویه‌ای» و زیرطبقات آنها تقسیم می‌شود.

۱- «بُعد خطی» با واحد طول، شامل

👈 «اندازهٔ خطی»، که بُعدی خطی است پیوسته به یک شاکلهٔ اندازه‌دار (شکل بالا، الف۱ و الف۲).

👈 «فاصلهٔ خطی»، که عبارت است از میزان دوری خطیِ دو شاکلهٔ سازنده یا دو شاکلهٔ مشتق از هم یا دوری خطیِ یک شاکلهٔ سازنده از یک شاکلهٔ مشتق (شکل بالا، ب، پ، ت، ث، د).

👈 «شعاع»، که فاصلهٔ مرکز قطاعِ (معمولاً کمتر از ۱۸۰ درجهٔ) دایره یا استوانه یا کره است تا محیط (شکل بالا، ج۱) یا سطح مرزی آنها (ج۲).

👈 «طول کمان»، که فاصلهٔ دو سر کمان است در مسیر کمان (شکل بالا، خ۱ و خ۲).

👈 «بُعد لبهٔ ناتیز»، که عبارت است از ارتفاع پخ یا شعاع قوس لبه (شکل بالا، ذ و ر).

۲- «بُعد زاویه‌ای» با واحد زاویه، شامل

👈 «اندازهٔ زاویه‌ای»، که مقداری است معرف شاکلهٔ اندازه‌دار (شکل بالا، چ۱، چ۲، چ۳).

👈 «فاصلهٔ زاویه‌ای»، که میزان دوری زاویه‌ایِ دو شاکله از یکدیگر است (شکل بالا، ح۱، ح۲، و ح۳).

پس، به عبارتی دیگر، همهٔ انواع ابعاد یا بُعد فاصله‌اند یا بُعد اندازه. ازاین‌رو، ایزو ۱-۱۲۹ (ویراست ۲۰۰۴) بُعد را چنین تعریف می‌کند:

“فاصلهٔ میان دو شاکله، یا اندازهٔ یک شاکلهٔ اندازه‌دار”