تولرانس و تولرانس گذاری | توضیحات کامل و کاربردی

همه آنچه راجع به تلرانس و تلرانس گذاری باید بدانید

بحث ما در مورد “تلرانس و تلرانس گذاری” از اینجا شروع میشود که در فرآیند ساخت و تولید، نمیتوان یک قطعه را کاملا” مطابق با اندازه های مورد نظر بدست آورد و اندازه های قطعه واقعی ممکن است از اندازه های اسمی بیشتر و یا کمتر شوند. این موضوع ما را مجبور میکند برای رسیدن به قطعه ای مطلوب، از مفهومی به نام “تلرانس” ( Tolerance ) یا “انحراف مجاز” برای تمامی ابعاد و ویژگی های هندسی قطعه استفاده نمائیم.
تعیین مقدار تلرانس های عددی و تلرانس های هندسی اصلی ترین کار طراح است و در تعیین این مقدار باید عملکرد قطعه، فرآیند های ساخت، نحوه بازرسی و اقتصاد تولید مد نظر قرار گیرد تا قطعات تولید شده، هم بخوبی مونتاژ شوند و هم بخوبی کار کنند و هزینه تولید نیز در حداقل ممکن قرار گیرد .
با خواندن این مقاله شما با تمامی سرفصل های مربوط به تلرانس گذاری قطعات آشنا شده و بخوبی میتوانید همراه ما، مسیر حرفه ای شدن در تهیه نقشه های فنی استاندارد و عملکردی را در پیش گیرید .

آموزش حرفه ای تلرانس گذاری هندسی به روش ایزو

اصول تلرانس گذاری

مشابه هر کار تخصصی دیگری، تلرانس گذاری هم دارای اصول و قواعدی است که رعایت آنها موجب میشود بتوانیم نقشه ای کامل و قابل اتکا را در تمامی مراحل کار داشته باشیم و در نهایت به قطعه ای برسیم که عملکرد مورد نظر را تضمین نماید. در اینجا به برخی از مهمترین این اصول اشاره مختصری داریم .

قبل از شروع به تلرانس گذاری عملکرد قطعات و مجموعه را بخوبی بشناسید و سطح حساسیت ابعاد را بدست آورید.
نقشه قطعه باید از نظر نما ها کامل بوده و تمامی ویژگی های قطعه در آن مشخص شده باشد.
مبناهای عملکردی را قبل از شروع به تلرانس گذاری روی نقشه مشخص کرده و ابعاد گذاری را مطابق با دستگاه های مبنایی انجام دهید
حدود تلرانس را بر اساس عملکرد قطعات انتخاب کنید و حداکثر مقدار ممکن را به تلرانس ها اختصاص دهید تا فرآیند ساخت و بازرسی، تا حد ممکن راحت و کم هزینه باشد.
تمامی ابعاد و ویژگی های قطعه باید در نقشه قطعه از نظر مقدار تلرانس تعیین تکلیف گردند. هیچ موردی را بلاتکلیف قرار ندهید .
از استاندارد های به روز شده در تلرانس گذاری استفاده کنید تا خطایی در خواندن نقشه توسط کاربران پیش نیاید.

جهت اطلاعات بیشتر میتوانید مقاله “فرآیند اطمینان آور در مهندسی معکوس” را مطالعه نمایید .

تلرانس های ابعادی

قدیمی ترین شکل تلرانس گذاری مربوط به تلرانس های ابعادی است. در این روش بر اساس شرایط مونتاژ و عملکرد قطعات، مقداری را به عنوان تلرانس به ابعاد قطعه اختصاص داده و در نقشه مشخص مینمایند. بر اساس تلرانس داده شده بعد مورد نظر دارای یک حد پایین ( کمترین اندازه مجاز ) و یک حد بالا ( بیشترین اندازه مجاز ) میباشد، به نحوی که تفاضل بین حد بالا و حد پایین برابر مقدار تلرانس خواهد بود.
تلرانس های ابعادی بر اساس شرایط عملکردی و نظر طراح، به صورت های زیر درنقشه آورده می شود.

محدوده تلرانس دوطرفه برابر ( ناحیه a )، محدوده تلرانس پایین تر از اندازه اسمی ( ناحیه b )، محدوده تلرانس بالاتر از اندازه اسمی ( ناحیه c )، نمایش محدوده تلرانس با استفاده از علائم انطباقی ( ناحیه d , g )، محدوده تلرانس یکطرفه پایین تر از اندازه اسمی ( ناحیه e )، محدوده تلرانس یکطرفه بالاتر از اندازه اسمی ( ناحیه f )

برای اطلاعات بیشتر به فیلم آموزشی تلرانس گذاری ابعادی جلسه ۱ تا ۴ مراجعه فرمایید.

حدود و انطباقات در تلرانس گذاری :

وقتیکه دو قطعه در داخل یکدیگر قرار گیرند میگوئیم انطباقی بوجود آمده است. از نظر تعریف، رابطه موجود بین اندازه های دو قطعه (قبل از مونتاژ) را انطباق میگویند. بر اساس عملکرد مورد انتظار، انطباق بین دو قطعه حالت های مختلفی میتواند داشته باشد .

انطباق آزاد (بازی دار) : انطباقی است که همیشه مقداری لقی را بین دو قطعه فراهم می آورد.
انطباق تداخلی : انطباقی که همیشه مقداری سفتی (تداخل) را فراهم می آورد.
انطباق عبوری : انطباقی که بر حسب وضعیت تلرانسی قطعات تولید شده، ممکن است بازی دار یا تداخلی باشد.

برای نمایش تلرانس ابعاد خارجی ( Shaft ) از حروف کوچک مثل: h , a , n , j و برای نمایش تلرانس قطرهای داخلی ( Hole ) از حروف بزرگ مثل: H , A , N , F به همراه یک عدد استفاده میشود. عدد کنار حروف نشان دهنده درجه تلرانس است که هر چقدر بیشتر باشد بازه تلرانس بیشتری را خواهیم داشت.

پس از اینکه نوع انطباق قطعات را مشخص کردیم، زمان تعیین مقدار تلرانس و اختصاص آن به قطعات است. در این مرحله میتوانیم از سیستم انطباقی “ثبوت میله” و یا “ثبوت سوراخ” استفاده نمائیم.

در سیستم ثبوت میله : برای بدست آوردن لقی ها و سفتی های مختلف اندازه میله را مبنا قرار داده و اندازه سوراخ را تغییر می دهند. در ایزو انحراف اصلی میله مبنا باید صفر باشد ( یعنی از تلرانس h با درجات تلرانسی دلخواه برای میله استفاده کنیم) و تلرانس سوراخ را از جدول مربوطه طوری انتخاب کنیم که لقی مورد نظر بین دو قطعه حاصل گردد.
در سیستم ثبوت سوراخ : برای بدست آوردن لقی ها و سفتی های مختلف اندازه سوراخ را مبنا قرار داده و اندازه میله را تغییر می دهند. در ایزو انحراف اصلی سوراخ مبنا باید صفر باشد ( یعنی از تلرانس H با درجات تلرانسی دلخواه برای سوراخ استفاده کنیم) و تلرانس میله را از جدول مربوطه طوری انتخاب کنیم که لقی مورد نظر بین دو قطعه حاصل گردد.

برای اطلاعات بیشتر مقاله انطباقات ترجیهی ایزو را که بزودی منتشر میشود مطالعه فرمایید.

تلرانس گذاری هندسی

بدست آوردن یک قطعه کاملا” دقیق که هیچگونه انحراف هندسی نداشته باشد واقعا” دور از دسترس و نشدنی است . چه بخواهیم و چه نخواهیم قطعات در فرآیند ساخت دچار انحرافات هندسی میشوند . این انحرافات ناشی از ماشین، ابزار، نیروی انسانی، شرایط محیطی، سرعت انجام کار و توالی مراحل کار و … میباشد که اگر شما بخواهید همه این موارد را بطور کامل مقید و کنترل کنید هزینه زیادی را باید بپردازید.
انحرافات هندسی قطعه ( توازی، تعامد، زاویه داری، تختی و …) نیز همانند انحرافات ابعادی جزئی از شرایط کار هستند که ما باید مقدار مجاز آنها را محاسبه و با زبانی صحیح و دقیق (توسط نقشه فنی استاندارد) به استفاده کنندگان از نقشه اعلام نماییم.
برخلاف نظر بعضی افراد که معتقد هستند تلرانس گذاری هندسی نقشه ها را شلوغ کرده و در نتیجه، ساخت قطعات را گران میشود، وجود تلرانس های هندسی ای که با روش صحیح و استاندارد، محاسبه و در نقشه ها آمده باشد (بدلیل ایجاد ارتباط بین سایز و هندسه قطعات) دست سازنده را در مدیریت بهینه و اقتصادی فرآیندهای ساخت باز نموده و ارفاق های زیادی را در اختیار سازنده قرار می دهد و تفسیر از نقشه را یکتا میکند.
از طرف دیگر بدون دخالت تلرانس گذاری هندسی، یدکی پذیری قطعات حاصل نخواهد شد و مجموعه های تولیدی دچار خسارت های زیادی می شوند. برای اطلاعات بیشتر فیلم آموزش تلرانس گذاری ابعادی و هندسی قسمت۴ و ۵ را مشاهده فرمایید.

در فرآیند و دوره های آموزشی تلرانس گذاری هندسی شما با مفاهیم، علائم و قوانین مربوطه آشنا شده و همچون یک زبان محاوره ای قادر خواهید بود نقشه ای را تهیه کنید که هر فرد آموزش دیده ای که نقشه شما را می بیند، از نقشه همان تفسیری را داشته باشد که شما دارید. این مزیت باعث می شود حتی بدون نیاز به حضور شما، قطعه مورد نظر مطابق این نقشه ساخته و بازرسی شده و نتیجه نهایی مطلوب حاصل گردد.

انواع تلرانس های هندسی

تلرانس های هندسی به چهار دسته اصلی تقسیم بندی می شوند .

تلرانس های فرم : تختی – FLATNESS ، راستی – STRAIGHTNESS ، استوانگی – CYLINDRICITY ، دایروی – ROUNDNESS
تلرانس های راستا : تعامد – PERPENDICULARITY ، توازی – PARALLELISM ، زاویه داری – ANGULARITY
تلرانس های مکان : موقعیت – POSITION ، پروفیل سطح – PROFILE OF A SURFACE ، پروفیل خط – PROFILE OF A LINE
تلرانس های لنگی : لنگی دایروی – CIRCULAR RUNOUT ، لنگی کل – TOTAL RUNOUT
هم مرکزی – CONCENTRICITY
تقارن – SYMMETRY