טיפ בטולרנסים גיאומטריים – GD&T: טיפ זה תואם ASME Y14.5-2009 ו ISO1101:2012
ההבדל המשמעותי ביותר בין מתן מידות עם גבולות חריגה למידה לבין טולרנסים גיאומטריים הוא באלמנט המבוקר. בשונה ממידות שמטפלות במרחק בין נקודות, טולרנסים גיאומטריים מטפלים במישטחים או אלמנטים נגזרים כגון קו ציר של מעטפת גלילית או מישור סימטריה. הטיפול במשטחים, במקום בנקודות, קרוב יותר למציאות.
בטולרנסים גיאומטריים השאלה היא כמה רחוק המיקום בפועל מהמיקום התאורטי. הדיווח הוא על גודל החריגה יחסית למיקום התאורטי.האלמנט המבוקר חייב להיות בתוך אזור מטרה. מידות BASIC הן מידות תאורטיות שנועדו לקבוע מיקום ותנוחה של אזורי המטרה.
לצורך המחשה, איור-1 מציג הרכבה של דיסקה למתאם.
כוונת התכן היא שהדיסקה הצהובה משיקה למשטח המתאם הכחול, ממורכזת על הכתף כך שישאר חופש בין הקנה של הבורג לקדח דרכו הוא עובר. איור-2 מציג את שרטוט הפריט.
נתבונן בדרישת הגודל והמיקום של חמשת הקדחים:
קוטר החור העובר לבורג, מבוקר על ידי מידה עם טולרנס ( 5X 4.5 H12).
הגודל הוא המשתנה היחיד שמשפיע על דרישה זו.
המרחק בין כל שתי נקודות מנוגדות חייב להיות בתחום בין 4.50 ל 4.62.
לעומת זאת על מנת להבטיח שאפשר יהיה להעביר את חמשת הברגים דרך הקדחים, צריך לטפל בשלושה משתנים:
- מיקום ב X
- מיקום ב Y
- ניצבות למישור המשיק בהרכבה
המיקום הפיסי של הציר של כל אחד מחמשת הקדחים צריך להיות בתוך איזור שמקיים את שלושת התנאים עבור כל אחד מהקדחים.
Position מגדיר אזור מטרה, שבמקרה זה הוא גליל תיאורטי בקוטר 0.3 (ב MMC) על מעגל חלוקה תאורטי מדוייק בקוטר 60 ובחלוקה שווה של 72 מעלות.
הטולרנס הגיאומטרי מאחד את שלושת האילוצים (X, Y וניצבות) למשתנה יחיד.
מידות BASIC קובעות את מיקום אזורי הטולרנס (בדוגמה: מעגל החלוקה [60] והזווית [72º]).
ניתן לחשוב על מידות הBASIC ביצור ובביקורת בתור ההזזות של המכונה, כאשר גודל אזור הטולנס מקביל לכושר הדיוק והחזרתיות של המכונה או התהליך.
בביקורת מיקום החורים יש לדווח על הדיוק שהושג. המיקום התאורטי מוגדר על ידי מידות ה BASIC שאינן משתנות ולכן אין משמעות או ערך לדווח על המיקום התיאורטי של אזור הטולרנס. על החריגה של מיקום הקדחים מדווחים במונחים של קוטר הגליל שמרכזו במיקום התאורטי המדוייק שמכיל את ציר הקדח כולו.
הטבלא הבאה מכילה ערכים שנימדדו מפריט שיוצר לפי איור 2:
שתי העמודות הירוקות (Derived) הן הקורדינטות התאורטיות של מרכזי אזור הטולרנס בחלוקה שווה על מעגל חלוקה בקוטר 60 במונחי X ו Y.
שתי העמודות הכתומות (Measured) הן הקורדינטות של מיקום הציר הפיסי של הקדחים (יש שוני בין ההגדרות של ASME ו ISO להגדרת הציר הפיסי של הקדח) שהתקבלו במדידה של פריט ספציפי.
העמודה הכחולה היא קוטר אזור המטרה, הגליל התאורטי שמרכזו במיקום התאורטי המדוייק שמכיל את ציר הקדח כולו.
על סמך ערכי ה X ו Y שנימדדו בפועל, קשה לראות האם הקדחים אכן מקיימים את הטולרנס המבוקש.
לעומת זאת העמודה הכחולה מתארת את החריגה באותם מונחים כמו הדרישה, קוטר אזור החריגה. לכן מצורת דיווח זו קל לראות האם הקדחים מקיימים את הדרישה ובמבט רואים כי כל הקדחים בתחום.
לסיכום:
- מידות BASIC מגדירות את המיקום והתנוחה הרצויים של אזור המטרה במערכת יחוס שנבנית מדאטומים.
- החריגות נמדדות בגודל אזור הטולרנס.
- ניתן לחשוב על מידות הBASIC כעל הזזות של כלי עיבוד או מדידה, ההזזה היא תמיד בערכים סופיים (ללא פלוס מינוס).
- חריגת המיקום היא למעשה שורש סכום רבוע ההפרשים בין הקורדינטות התיאורטיות לקורדינטות של מיקום הציר הפיסי. לצורך קבלה (או דחיה) של פריט אין משמעות להפרשים אלא לגבולות החריגה הפונקציונלית.
- מידות ה BASIC של מיקום ותנוחת אזור הטולרנס אינם משתנות, לכן אין משמעות לציין אותן בדו"ח הביקורת.
הערה: לצורך בקרת תהליך,לגודל וכיוון החריגה עשויה להיות משמעות, וניתן לדרוש פירוט בדוח הביקורת.
שאלות? הצעות? רעיונות?
כתבו לנו – info@TES-tec.net
