Wie mehrere Toleranzen zu Konflikten führen können

Vermeidung eines Schuldzuweisungsspiels über Teiletoleranzen

Toleranzen sind eine der Grundlagen der Kleinteilebeschaffung, die sich auf die Optimierung der Herstellbarkeit auswirken. Die Angabe von Toleranzen erfordert ein Gleichgewicht zwischen Kosten und Genauigkeitsanforderungen.

Indem Sie zwischen kritischen und nicht kritischen Toleranzen unterscheiden, können Sie die Kosten einer Überkonstruktion Ihrer Teile vermeiden.

Das heißt, wenn Sie ein Teil mit unterschiedlichen Attributen haben, die Toleranzen erfordern – z. B. Durchmesser und Radius –, müssen Sie überlegen, welche die kritischere Abmessung ist.

Dieser letzte Punkt wirft jedoch ein weiteres Problem auf:Was passiert, wenn dasselbe Teil mehrere Toleranzen hat, die in Konflikt stehen? miteinander?

Was sind widersprüchliche Toleranzen?

Der Begriff widersprüchliche Toleranzen kann verwendet werden, um alle angegebenen, mehrfachen Toleranzen zu bezeichnen, die zusammen einfach keinen Sinn ergeben.

Beispielsweise kann eine Zeichnung für eine elektronische Komponente zwei widersprüchliche Toleranzen für den Komponentenabstand aufweisen:Die erste Toleranz ist eingerahmt und verwendet die allgemeine Zeichnungstoleranz für drei Dezimalstellen, ± 5 μm (0,0002 Zoll); Unmittelbar darunter befindet sich eine kumulative Teilung (vier einzelne Teilungen) mit einer Toleranz von ± 50 μm (0,002 Zoll).

Die Risiken widersprüchlicher Toleranzen

Maschinisten hassen diese Art von widersprüchlicher Toleranz, weil sie den Hersteller zwingt, zwischen den widersprüchlichen Anforderungen zu wählen.

Wenn die Toleranzen in eine Maschine einprogrammiert sind, kann dies zum Absturz von Werkzeugen führen und empfindliche Positionierungsfunktionen erheblich beschädigen. Und das kann teure Reparaturen oder den Austausch von Teilen erfordern und zu Produktionsverzögerungen, Terminüberschreitungen und höheren Kosten führen.

Darüber hinaus können sich bei komplexeren Baugruppen die Auswirkungen widersprüchlicher Abmessungen vervielfachen, was zu Toleranzaufbau und inakzeptablen Abweichungen im beabsichtigten Design führt.

Wenn mehrere Toleranzen korrigiert werden müssen

Wenn mehrere Toleranzen auf diese Weise in Konflikt geraten, handelt es sich oft um eine unvollständige Bemaßung oder schlicht um menschliches Versagen.

Glücklicherweise kann ein aufmerksamer und sachkundiger Techniker Diskrepanzen erkennen und weiß, dass er sich an den Kunden oder eine andere Quelle wenden muss, um weitere Informationen zu erhalten – um die Absicht zu ermitteln und Korrekturen an den Spezifikationen vorzunehmen, um Konflikte zu lösen.

Das Problem sowohl lockerer als auch enger Toleranzen

Eine andere Art von Toleranzkonflikten tritt tatsächlich sehr häufig auf:Wenn ein einzelnes Teil eine leicht einzuhaltende, lockere Toleranz hat, gekoppelt mit einer engen Toleranz in einer anderen Dimension.

Beispielsweise haben Sie möglicherweise eine lose Toleranz von ± 0,01 Zoll (0,254 mm) für die Länge zusammen mit einer sehr engen Toleranz von ± 0,001 Zoll (0,0254 mm) für die Rechtwinkligkeit, wodurch das Teil schwieriger herzustellen ist.

Können Sie eine enge Toleranz in einer Dimension und eine weniger kostspielige, lockerere Toleranz in einer anderen erreichen? Die Realität ist, dass Sie möglicherweise nicht beides, wie angegeben, in einem einzigen Teil erreichen können.

Das liegt daran, dass die Faustregel lautet, dass die engere Toleranz diejenige ist, die die Produktion leiten muss – sie bestimmt die Art der zu verwendenden Maschine und Werkzeuge und treibt letztendlich die Kosten des Teils in die Höhe.

Sie müssen also ein Teil in seiner Gesamtheit betrachten und alle Toleranzen berücksichtigen, um ein genaues Bild von Prozess und Kosten zu erhalten.

Beispielsweise kann ein sehr großer Eckenradius den Durchmesser verringern, da das Teil lange getrommelt werden muss, um den Radius zu erreichen. Dies würde eine engere Toleranz erfordern und den Kostenvorteil der Angabe eines lockereren Gesamtaußendurchmessers eliminieren.

Wenn mehrere Toleranzen Kompromisse erfordern

Diese widersprüchlichen Toleranzen erfordern häufig die Annahme eines Kompromisses. Zum Beispiel:

• Möglicherweise müssen Sie eine engere Längentoleranz angeben, um eine strenge Rechtwinkligkeit zu gewährleisten.
• Bei einem Radius und einem Durchmesser müssen Sie möglicherweise Kompromisse beim Durchmesser eingehen, um eine kritischere Abmessung (einen minimalen Endradius) zu erreichen.

Bei unserem früheren Beispiel einer lockeren Länge und engen Rechtwinkligkeit müssen Sie möglicherweise eine Auswahl treffen:

• Muss die Rechtwinkligkeit wirklich so eng sein?

ODER

• Müssen ALLE Toleranzen – einschließlich der Länge – enger sein, um die erforderliche Rechtwinkligkeit zu erreichen?

Anpassung für mehrere Toleranzen zur Optimierung

Denken Sie daran, dass die Auswahl der richtigen Toleranzen dazu beiträgt, die ordnungsgemäße Leistung der Teile, die einfache Montage und letztendlich die Produktqualität sicherzustellen. Wenn mehrere Toleranzen miteinander in Konflikt geraten, besteht die Herausforderung darin, zu korrigieren oder Kompromisse einzugehen, um Probleme zu vermeiden, die Sie Zeit, Geld und Qualität kosten.

Die gute Nachricht ist, dass die geringfügige Anpassung einer Toleranz (oder mehrerer Toleranzen) Ihnen helfen kann, Ihre kritischste Dimension zu erreichen, damit Sie Ihr Endziel erreichen.

Indem Sie die herausforderndste Toleranz identifizieren und den besten Weg bestimmen, diese zu erreichen, können Sie sich ein klares Bild von dem Verfahren machen, das verwendet werden muss, und was die Kosten sein werden.

Darüber hinaus kann Ihnen ein sachkundiger Fertigungspartner dabei helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen und die Kompromisse zu verstehen, die häufig auftreten müssen, wenn Sie ein Teil mit mehreren Toleranzen haben.