مواردی که تولید می شوند ممکن است به دلیل تغیرات در فرآیند تولید، از نظر اندازه و ابعاد با مدل CAD اصلی متفاوت باشند. به منظور کنترل و بهینه سازی این تغییرات تولیدکنندگان از زبانی نمادین به نام GD&T استفاده می کنند، که اختصار کلمه Geometric Dimentioning and Toleracing می باشد.
در محصولات چندبخشی و یا پیچیده، این که همه اجزا به خوبی با یکدیگر کار کنند بسیار مهم است. مهمترین مزیت GD&T این است که سیستم به جای ایجاد هندسه هدف طراحی را توصیف کند. مانند بردار یا فرمول که یک شی واقعی نیست، بلکه نمایشی از آن است.
به عنوان مثال یک سطح با زاویه 90 درجه نسبت به یک سطح پایه را می توان عمود بر آن سطح تلرانس گذاری کرد و یا هنگام سوراخکاری ، تلرانس آن از نظر ترازبندی با سایر اجزا باید در نظر گرفته شود.
GD&T به کنترل فرآیند آماری، کاهش نرخ رد محصول، خرابی مونتاژ کمک زیادی می کند و این امر منجر به صرفه جویی در منابع سازمان ها می شود. و در نتیجه بخش های مختلف قادر به کار موازی می شوند دارای دید و زبان مشترک هستند.
GD&T چگونه کار می کند؟
نقشه های مهندسی کلیه ابعاد و ویژگی های یک قطعه را نشان می دهند. در کنار ابعاد، میزان تلرانس یا میزان حداقلی و حداکثری نیز باید مشخص شود. تلرانس تفاوت بین محدوده حداقل و حداکثر است.
به عنوان مثال اگر یک میز داشته باشیم که ارتفاع آن بین 750 میلی متر و 780 میلی متر باشد، تلرانس در اینحا 30 میلی متر خواهد بود. این میزان تلرانس نشان می دهد که ما میزی داریم که از یک طرف 750 میلی متر و از طرف دیگر 780 میلی متر است، پس می توان گفت این میز دارای یک سطح موج دار با تلرانس 30 میلی متر است.
بنابراین برای تلرانس مناسب محصول، به یک نماد نیاز داریم تا علاوه بر تلرانس کلی ارتفاع، تلرانس صافی سطح را نیز نشان دهد.
مشابه این قضیه زمانی است که مثلا یک سیلندر در حین ساخت کمی خم شود، و این خمیدگی باعث می شود که در داخل سوراخ قرار نگیرد. بنابراین نیاز به کنترل صافی و محاسبه تلرانس مثبت و منفی می باشد.
GD&T کتابخانه ای از نمادها برای انتقال چنین مفاهیمی در طراحی دارد که در زیر به آن اشاره می کنیم.
در سیستم متریک، اعداد تلرانس بین المللی
(IT) وجود دارد که به عنوان نماد برای تعین مشخصات نقشه استفاده می شود. به عنوان مثال نماد
40H11 به معنای سوراخ با قطر 40میلی متر است که دارای یک تلرانس عبوری میباشد و تولید کننده برای به دست آوردن مقدار دقیق تلرانس، باید به جدول پایه مشخصات سوراخها مراجعه شود.
علاوه بر تلرانس های جزیی، طراح باید کل مجموعه را نیز در نظر بگیرد. برای به دست آوردت حداکثر و حداقل تلرانس، مواردی مانند وزن محصول، ضخامت دیواره و ... نیز ممکن است تاثیر گذار باشد.
تلرانس ها ممکن است انباشته نیز بشوند. اگر یک حلقه زنجیره ای ایجاد شود که تلرانس هر سوراخ 0.1+ و هر شافت تلرانس -0.1 داشته باشد، به این معناست که اختلاف طول 20میلی متر را در 100 زنجیر خواهیم داشت. هنگام نصب قطعاتی که تکرار می شوند مانند الگوی سوراخ سوراخ دار، ابتدا الگو را مستقر کرده و به جای مراجعه به یک لبه ثابت، قسمت های اتصال را مشخص کنید.
دستورالعمل های تلرانس GD&T
یک نقشه مهندسی دقیق باید محصول را بدون اضافه کردن پیچیدگی یا محدودیت های غیر ضروری منتقل کند. برای این منظور رعایت موارد زیر می تواند کاربردی باشد:
در کنار دقیق و کامل بودن یک نقشه، مهمترین اصل وضوح یک نقشه است. به این منظور استفاده از جهت خواندن یک طرفه، انتقال عملکرد قطعه، مشخص بودن ابعاد بسیار مهم است.
استفاده از کمترین میزان تلرانس به منظور کاهش هزینه ها
ابتدا ویژگی های عملکردی و روابط متقابل آن ها را تلرانس کنید، و بعد به قسمت های دیگر بروید.
نمادهای DG&T
DG&T مبتنی بر ویژگی است و هر ویژگی توسط کنترل کننده های مختلف مشخص می شود. نمادهای تلورانس در 5 گروه قرار می گیرند:
کنترل های فرم، شکل اجزای قطعه را مشخص می کند.
کنترل های پروفایل، محدوده ی تحمل سه بعدی در اطراف یک سطح را مشخص می کند.
کنترل های جهت گیری، مربوط به ابعادی است که در زوایای متفاوت هستند.
کنترل موقعیت مکانی، مکان های اجزای قطعه را با استفاده از ابعاد خطی تعریف می کنند.
کنترل های Runout، میزان نابالانسی یک جز قطعه نسبت به اجزای دیگر را مشخص می کنند.
در موارد خاص مانند تصویر زیر تلرانس باید دقیق دقیق باشد:
