نمیتوان بحث ار فرایند ساخت کرد ولی به مبحث تلرانسها توجه نکرد. در بحث تلرانس قرار است با یک زبان مشترک بین طراح، سازنده، مونتاژکار و ... انحراف مجاز برای یک اندازه را مشخص کرد. این اندازه گاه بشکل مستقیم روی مدل قرار دارد و گاه به واسطه یه هندسه مثل توازی بوجود میآید. ممکن است این سوال بوجود آید که چه نیازی به تعریف این اختلاف است؟ مگر نمیتوان یک طول را بطور دقیق از نقشه به قطعه ساخته شده منتقل کرد؟ متاسفانه خیر، حتی با دقیقترین روشهای ساخت کاهشی مانند تراش و فرز و ... هم نمیتوان به این دقت رسید. امکان نزدیک شده مقدار واقعی و مقدار نقشه وجود دارد ولی هرگز نمیتوان بطور دقیق به آن رسید. این بحث در مورد روش ساخت افزایش (پرینترهای سه بعدی) هم وجود دارد. در مورد پرینترهای سه بعدی، اولین نکته سرد شدن ماده بعد از پرینت است که باعث کاهش ابعاد بر اثر ضریب انبساط حرارتی خواهد شد.
البته باید توجه داشت بحث تلرانس فقط مربوط به فرایند ساخت مکانیکی نیست، هر مبحثی که با اندازهگیری سر و کار داشته باشد ناگزیر به مشخص کردن تلرانس است، از اندازه ولتاژ یه دستگاه برقی گرفته تا محاسبه قدرت زمینلرزه. اما با توجه به تخصصم، در اینجا در مورد تلرانسهای ساخت و تولید صحبت میکنم.
اصلا بحث تلرانس از کجا شروع شد؟ از سری کاری و مفهومی به عنوان قطعات قابل جایگزینی. فرض کنید کاسه چرخ تولید شده است که باید لنت ترمز داخل آن قرارگیرد، در تولید انبوه و با توجه به مفهوم جایگزینی، تمام لنتها تولید شده در کارخانه باید از نظر ابعادی قابلیت مونتاژ روه همان یک کاسه چرخ را داشته باشند. به این ترتیب هم تولید انبوه امکانپذیر است و هم میتوان به راحتی در تعمیرات از قطعات یدکی استفاده کرد. همین موضوع در زمان جنگ جهانی تبدیل به یم مشکل اساسی شده بود. بطور مثال قطعات آمریکا ساخته میشد، ولی چون تلرانس برای آنها مشخص نشده بود، در میدان نبرد، مشکل مونتاژ قطعات بوجود میآمد. در آمریکا بعد از جنگ جهانی گروهی مسئول رفع این مشکل شدند که در نتیجه آن بعد از گذشت این همه سال استاندارد ASME Y14.5 بوجود آمد.
خلاصه بحث، هر نقشه ساختی بی شک نیاز به تلرانس دارد. برای تقسیم بندی تلرانسها روشهای متفاوتی وجود دارد. مثلا در کلیترین حالت ممکن، میتوان تلرانس را شامل تلرانس ابعادی و تلرانس هندسی دانست. در تلرانس ابعادی، اندازههای مدل چک میشود ولی این موضوع کافی نیست. بطور مثال یک محور با قطر 20 میلیمتر و تلرانس مثبت 0.1 میلیمتر و منفی 0.1 میلیمتر ممکن است دچار محور قوسی شده باشد.
به همین دلیل باید تلرانس هندسی نیز وجود داشته باشد تا بتوان هندسه را نیز کنترل کرد. باید توجه داشت به همراه تلرانس هندسی معمولا برخی از ابعاد نیز بدون اینکه تلرانس ابعادی داشته باشند، محدودیت ابعادی میپذیرند. همچینی در کنار این مباحث، مقوله انطباقات (ثبوت محور و ثبوت سوراخ) وجود دارد که به نوعی تلرانس ابعاد است.
بخث این نوشته تلرانس ابعادی است. برای نمایش تلرانس ابعادی روشهای مختلفی وجود دارد. مثلا میتوان در کنار اندازه، میزان تلرانس را نوشت. در کنار تمام این روشها، استانداردی به نام ISO2768 وجود دارد که در آن با توجه به اندازه، چند کلاس مختلف برای تلرانس پیشنهاد شده است. به این ترتیب با توجه به دقت قطعه میتوان نوع تلرانس را انتخاب کرد.
بطور مثال با ISO2768-f برای اندازه 80 میلیمتر، میزان تلرانس مثب/منفی 0.15 میلیمتر است. باید توجه داشت که لزومی ندارد تمام اندازهها از این قانون پیروی کنند. میتوان برخی از اندازهها بطور مستقیم تلرانس داد و برای سایر اندازهها در جدول نقشه نوشته شود که "در صورتی که برای یک اندازه تلرانس ذکر نشده است از ISO2768-f استفاده شود".
البته لازم به ذکر است که در این استاندارد، ابعاد خطی، شعاع، پخ و فیلت بطور مجزا جدول بندی شده اند. همچنی برای برخی تلرانسهای هندسی نیز میتوان از این استاندارد استفاده کرد که خیلی مقبول نیست.
نکته آخر، اگر به هر دلیل، نقشهای ایجاد شود که در هیچ بخش آن اطلاعاتی در مورد تلرانس ابعادی ذکر نشده باشد، سازنده مختار است از ISO2768-m برای تمام اندازهها استفاد ه نماید. بنابراین قبل از اینکه نقشهای را برای ساخت منتظر کنید، حتما باید تلرانسهای آن چک شود. بخشی از مطالب بالا را با رویکرد تولید نقشه میتوانید از اینجا مطالعه نمایید.