Toleranties¶
Samenvatting¶
Een tolerantie geeft aan hoeveel een maat mag afwijken van de nominale afmeting zonder dat de werking van een onderdeel wordt beïnvloed. Omdat geen enkel productieproces volledig maatvast is, zijn toleranties onmisbaar in de machinebouw.
Binnen Jongia spelen toleranties een belangrijke rol bij de productie van onderdelen zoals assen, lagerhuizen, flenzen, mechanical seals en koppelingen. De juiste toleranties zorgen ervoor dat onderdelen goed op elkaar passen, eenvoudig kunnen worden gemonteerd en jarenlang betrouwbaar functioneren.
Het kiezen van de juiste tolerantie is een balans tussen functionaliteit, maakbaarheid en productiekosten.
Theorie¶
Wat is een tolerantie?¶
Een technische tekening bevat meestal een nominale maat.
Tijdens de productie ontstaat de werkelijke maat.
Een tolerantie bepaalt hoeveel de werkelijke maat mag afwijken van de nominale maat.
Voorbeeld:
Nominale maat:
Ø50,00 mm
Toegestane tolerantie:
±0,02 mm
De werkelijke maat mag dan liggen tussen:
- Ø49,98 mm;
- Ø50,02 mm.
Valt de maat buiten deze grenzen, dan voldoet het onderdeel niet aan de specificatie.
Waarom zijn toleranties nodig?¶
Geen enkele machine kan een onderdeel exact op maat produceren.
Afwijkingen ontstaan onder andere door:
- slijtage van gereedschappen;
- temperatuurverschillen;
- materiaalspanningen;
- trillingen;
- meetonnauwkeurigheid.
Door toleranties vast te leggen blijft een onderdeel ondanks deze kleine afwijkingen bruikbaar.
Te ruime of te nauwe toleranties¶
Een tolerantie moet zorgvuldig worden gekozen.
Te ruim¶
Wanneer de tolerantie te groot is, kunnen problemen ontstaan zoals:
- overmatige speling;
- trillingen;
- lekkages;
- onnauwkeurige montage.
Te nauw¶
Wanneer de tolerantie te klein is:
- stijgen de productiekosten;
- neemt de bewerkingstijd toe;
- is meer kwaliteitscontrole nodig;
- neemt de kans op afkeur toe.
Een nauwere tolerantie is dus niet automatisch beter.
Soorten toleranties¶
In de machinebouw worden verschillende soorten toleranties gebruikt.
Bijvoorbeeld:
- maattoleranties;
- vormtoleranties;
- plaatstoleranties;
- oppervlaktetoleranties.
Samen bepalen zij hoe nauwkeurig een onderdeel moet worden geproduceerd.
Maattoleranties¶
Deze bepalen de toegestane afwijking van:
- diameter;
- lengte;
- breedte;
- dikte.
Ze zijn de meest voorkomende toleranties op technische tekeningen.
Vormtoleranties¶
Vormtoleranties beschrijven de vorm van een onderdeel.
Voorbeelden zijn:
- vlakheid;
- rondheid;
- cilindriciteit;
- rechtheid.
Hiermee wordt voorkomen dat een onderdeel wel de juiste maat heeft, maar toch niet goed functioneert.
Plaatstanties¶
Plaatstanties geven aan waar een onderdeel zich moet bevinden ten opzichte van een referentie.
Voorbeelden zijn:
- positie van gaten;
- concentriciteit;
- haaksheid;
- paralleliteit.
Deze toleranties zijn belangrijk voor een correcte montage.
ISO-toleranties¶
Veel toleranties worden vastgelegd volgens internationale ISO-normen.
Voorbeelden zijn:
- H7;
- h6;
- g6;
- k6.
Deze worden uitgebreid behandeld in het hoofdstuk ISO Passingen.
Oppervlaktekwaliteit¶
Ook de ruwheid van een oppervlak is een vorm van tolerantie.
Een lagere Ra-waarde betekent een gladder oppervlak.
Dit is belangrijk voor:
- afdichtingen;
- lagers;
- hygiënische toepassingen.
Invloed op kosten¶
Hoe kleiner de tolerantie, hoe meer bewerkingen meestal nodig zijn.
Dit kan leiden tot:
- langere productietijd;
- duurdere machines;
- extra meetwerk;
- hogere afkeur.
Daarom wordt alleen een nauwe tolerantie gekozen wanneer dit functioneel noodzakelijk is.
Meten van toleranties¶
Om te controleren of een onderdeel binnen tolerantie valt worden onder andere gebruikt:
- schuifmaat;
- micrometer;
- meetklok;
- hoogtemeter;
- CMM.
Het gekozen meetinstrument moet nauwkeuriger zijn dan de tolerantie die gecontroleerd wordt.
Praktijk bij Jongia¶
Binnen Jongia worden toleranties vastgelegd op technische tekeningen en vormen zij een belangrijk uitgangspunt voor zowel de productie als de kwaliteitscontrole. Engineers bepalen per onderdeel welke nauwkeurigheid noodzakelijk is om een betrouwbare werking van de menginstallatie te garanderen.
Voor kritische onderdelen, zoals lagerzittingen, sealvlakken en assen, gelden vaak veel kleinere toleranties dan voor constructiedelen of ondersteunende componenten. Tijdens de productie worden deze onderdelen meerdere keren gecontroleerd om zeker te zijn dat zij binnen de voorgeschreven toleranties blijven.
Door alleen daar nauwe toleranties toe te passen waar dit functioneel noodzakelijk is, worden kwaliteit, maakbaarheid en productiekosten optimaal in balans gebracht.
Veelgemaakte fouten¶
- Denken dat een tolerantie hetzelfde is als een maat. De maat geeft de gewenste afmeting aan; de tolerantie bepaalt hoeveel daarvan mag worden afgeweken.
- Altijd de kleinste tolerantie kiezen. Nauwere toleranties verhogen de productiekosten en zijn alleen zinvol wanneer zij functioneel nodig zijn.
- Alleen naar de maat kijken. Ook vorm-, plaats- en oppervlaktetoleranties zijn belangrijk voor een goed functionerend onderdeel.
- Met een ongeschikt meetinstrument controleren. Het meetgereedschap moet voldoende nauwkeurig zijn om de voorgeschreven tolerantie betrouwbaar te kunnen beoordelen.
- Vergeten dat toleranties invloed hebben op de montage. Zelfs kleine afwijkingen kunnen leiden tot speling, overmatige spanning of problemen bij het uitlijnen van onderdelen.