معرفی ۵ دسته بندی تلرانس های هندسی

برای مطالعه یک نقشه مهندسی باید با انواع تلرانس های هندسی آشنایی کامل داشته باشید.

هر یک از این تلرانس ها نماد و ویژگی های خاصی دارند که با یادگیری آن ها تشخیص دادن نوع تلرانس، ساده تر می شود

در این مقاله همه این انواع تلرانس و ویژگی هایشان را بررسی خواهیم کرد، دعوت می کنیم تا پایان این مطلب با ما همراه باشید.

انواع تلرانس های هندسی

در زبان بین المللی اندازه گذاری و تلرانس گذاری هندسی یعنی GD&T (مخفف Geometric Dimensioning and Tolerancing) نمادهای مختلفی تعریف شده اند.

برای آشنایی راحت تر و استفاده بهتر از این نمادها در نقشه های مهندسی، انواع تلرانس های هندسی (Geometric Tolerance) را در 5 گروه اصلی زیر دسته بندی می کنند:

• تلرانس فرم
• تلرانس راستا
• تلرانس پروفیل
• تلرانس موقعیت
• تلرانس لنگی

در ادامه به معرفی هر یک از گروه های پنج گانه می پردازیم.

1# انواع تلرانس های هندسی فرم

یکی از انواع تلرانس های هندسی، تلرانس فرم (Form Control Tolerance) است.

این نوع تلرانس، مشخصه شکل از ویژگی مد نظر را روی نقشه تعیین می کند.

نکته بسیار مهم درباره تلرانس فرم این است که هنگام ایجاد چهارچوب کنترل ویژگی نیازی به مبنا ندارد.

این دسته از تلرانس ها را می توان به صورت مستقل روی نقشه های مهندسی مشخص نمود.

در حالت کلی تلرانس های فرم را می توان به چهار دسته زیر تقسیم کرد:

1-1# تلرانس هندسی مستقیمی (Straightness)

تلرانس هندسی مستقیمی با نام راستی نیز شناخته می شود.

این نوع تلرانس روی یک خط از سطح اعمال می شود.

بر اساس این تلرانس، دو خط موازی با فاصله مشخص در پیرامون خط مد نظر روی نقشه ترسیم می شوند.

به این ترتیب خط مد نظر حتی در صورت اعوجاج نیز باید بین دو خط موازی یا تلرانس مستقیمی قرار بگیرد.

در شکل زیر نمونه ای از تلرانس مستقیمی قابل مشاهده است که
خطای مجاز برای خط مستقیم حداکثر 0.1 میلی متر در نظر گرفته شده است.

نماد تلرانس مستقیمی به صورت یک خط در چهارچوب کنترل ویژگی ترسیم می شود.

نکته مهم این است که در تصویر، چهارچوب کنترل ویژگی با استفاده از فلش به محیط استوانه اشاره می کند.

به این معنی است که میزان انحراف مجاز محور مرکزی استوانه مد نظر قرار دارد.

2-1# تلرانس هندسی تختی (Flatness)

یکی دیگر از انواع تلرانس های هندسی فرم، تلرانس تختی یا صافی است.

به واسطه این مشخصه، میزان صافی یک سطح روی نقشه های مهندسی مشخص می شود.

برای این منظور دو صفحه موازی با فاصله مشخص و یکسان از صفحه مد نظر روی نقشه ترسیم می شود.

بر این اساس تحت هیچ شرایطی نباید اعوجاج سطح باعث خارج شدن آن از محدوده تعیین شده گردد.

در تصویر زیر می توانید نمونه ای از تلرانس تختی را مشاهده کنید که
به موجب آن حداکثر خطای مجاز برای سطح 0.3 میلی متر در نظر گرفته شده است.

نماد تلرانس تختی به صورت یک متوازی الاضلاع در چهارچوب کنترل ویژگی ترسیم می شود.

3-1# تلرانس هندسی گردی (Circularity)

یکی دیگر از انواع تلرانس های هندسی، تلرانس گردی یا دایروی است.

به کمک این مشخصه، میزان دایروی بودن یک ویژگی روی نقشه مهندسی تعیین می شود.

مثلا می توان میزان انحنای مجاز سطح مقطع استوانه، کره، مخروط و هر ترسیمه دایروی دیگر را با این تلرانس تعیین کرد.

بر این اساس دو دایره موازی با فاصله مشخص از یکدیگر دور ویژگی مد نظر ترسیم می شود.

حتی در صورت اعوجاج نیز، دایره نباید از محدوده تعیین شده خارج گردد.

در تصویر زیر نمونه ای از تلرانس گذاری گردی برای یک استوانه را مشاهده می کنید که
حداکثر خطای مجاز برای سطح مقطع 0.1 میلی متر است.

نماد تلرانس دایروی در چهارچوب کنترل ویژگی به صورت یک دایره ترسیم می شود.

4-1# تلرانس هندسی استوانه ای (Cylindricity)

تلرانس استوانه ای تقریبا ماهیتی شبیه به تلرانس گردی دارد.

با این تفاوت که صرفا برای استوانه در نقشه های مهندسی استفاده می شود.

این تلرانس حداکثر خطای مجاز سطح جانبی یک استوانه از حالت دایره ای و مسیر مستقیم را نشان می دهد.

برای این منظور دو استوانه به موازات سطح جانبی با فاصله معین ترسیم شده و حداکثر خطای مجاز را مشخص می کند.

در تصویر زیر نمونه ای از تلرانس استوانه ای را مشاهده می کنید که
حداکثر خطای مجاز سطح جانبی آن برابر 0.1 میلی متر است.

نماد تلرانس استوانه ای در چهارچوب کنترل ویژگی به صورت یک دایره با دو خط موازی چسبیده به آن ترسیم می شود.

2# انواع تلرانس های هندسی جهت یا راستا

دسته ای دیگر از انواع تلرانس های هندسی را با نام تلرانس جهت یا راستا (Orientation Control Tolerance) می شناسند.

این تلرانس ها نشان دهنده میزان انحراف مجاز یک ویژگی نسبت به مبنای مشخص روی نقشه های مهندسی هستند.

به همین دلیل برخلاف تلرانس فرم، برای تعریف این تلرانس ها به داشتن مبنا یا مرجع در چهارچوب کنترل ویژگی نیاز داریم.

انواع تلرانس جهت را می توان در سه گروه زیر طبقه بندی کرد:

1-2# تلرانس هندسی توازی (Parallelism)

تلرانس هندسی توازی، حداکثر میزان انحراف مجاز بین دو خط یا صفحه موازی را در یک نقشه مشخص می کند.

بر این اساس نیاز به یک مبنا داریم که می تواند یک خط یا صفحه در نقشه باشد.

به تصویر زیر دقت کنید.

در این جا صفحه A در پایین ترسیمه به عنوان مبنا در نظر گرفته شده است.

صفحه بالایی صفحه موازی با آن است که به فاصله a از صفحه A قرار دارد.

حداکثر تلرانس مجاز برای صقحه بالایی در نقشه برابر 0.05 میلی متر در نظر گرفته شده است.

برای این منظور دو صفحه موازی صفحه بالایی ترسیم می شود که نباید از آن ها بیرون بزند.

نماد تلرانس توازی در چهارچوب کنترل ویژگی به صورت دو خط موازی می باشد.

2-2# تلرانس هندسی تعامد (Perpendicularity)

یکی دیگر از انواع تلرانس های هندسی راستا، تلرانس تعامد است.

به کمک این مشخصه، حداکثر خطای مجاز در وضعیت تعامد بین دو صفحه یا خط عمود بر هم مشخص می شود.

در این حالت هم نیاز به یک خط یا سطح مرجع روی نقشه داریم.

به تصویر زیر دقت کنید.

در این جا صفحه A به عنوان صفحه مرجع یا مبنا انتخاب شده است.

سپس وضعیت تعامد سطح دیگری که با فلش چهارچوب کنترل ویژگی در نقشه مشخص شده با صفحه مبنا تعیین شده است.

بر این اساس حداکثر میزان انحراف مجاز نسبت به صفحه مبنا برابر با 0.03 میلی متر می باشد.

برای این منظور دو صفحه موازی پیرامون صفحه مد نظر ترسیم شده که نباید از آن ها تجاوز کند.

نماد تلرانس تعامل در چهارچوب کنترل ویژگی با استفاده از دو خط عمود بر هم نشان داده می شود.

3-2# تلرانس هندسی زاویه ای (Angularity)

در بین انواع تلرانس های هندسی راستا، می توان تلرانس زاویه ای را به جای دو مورد دیگر که تا این جا معرفی کردیم نیز استفاده کرد.

تلرانس زاویه ای، میزان انحراف دو صفحه یا خط را وقتی با زاویه مشخصی نسبت به یکدیگر قرار دارند، معین می کند.

در این حالت نیز یکی از صفحه ها یا خطوط نقش مبنا یا مرجع را دارد.

به تصویر زیر دقت کنید.

در این جا صفحه پایینی به عنوان مبنای A در نظر گرفته شده است.

با استفاده از تلرانس زاویه ای قصد داریم حداکثر انحراف مجاز صفحه ای را مشخص کنیم که در زاویه 45 درجه با مبنا قرار دارد.

در نقشه حداکثر انحراف مجاز برای صفحه 0.03 میلی متر در نظر گرفته شده که
با استفاده از دو صفحه موازی این محدوده تعیین شده است.

نماد تلرانس زاویه ای در چهارچوب کنترل ویژگی دو خط متقاطع با زاویه تند می باشد.

3# انواع تلرانس های هندسی موقعیت

دسته سوم از انواع تلرانس های هندسی را تحت عنوان تلرانس موقعیت (Location Control Tolerance) می شناسند.

این تلرانس نشان دهنده موقعیت واقعی یک ویژگی نسبت به یک یا چند مبنا در نقشه های مهندسی است.

دقت داشته باشید که ممکن است برای تعریف این تلرانس ها نیاز به بیش از یک مبنا باشد.

انواع تلرانس های موقعیت به چهار دسته زیر تقسیم می شوند:

1-3# تلرانس هندسی موقعیت واقعی (True Position)

تلرانس موقعیت واقعی، نشان دهنده موقعیت دقیق یک ویژگی نسبت به یک یا چند مبنا روی نقشه مهندسی است.

به عنوان مثال تصویر زیر را در نظر بگیرید.

در این جا قصد داریم موقعیت دقیق قرارگیری مرکز دایره را نسبت به دو خط مبنای A و B روی نقشه نشان دهیم.

مطابق آن چه در تصویر می بینید، مرکز دایره باید در یک دایره با قطر حداکثر 0.1 میلی متر قرار بگیرد.

به عبارت دیگر با استفاده از تلرانس موقعیت واقعی، حداکثر خطای مجاز برای موقعیت قرارگیری مرکز دایره را در نقشه نشان داده ایم.

نماد تلرانس موقعیت واقعی در چهارچوب کنترل ویژگی شبیه به نماد سیبل است.

2-3# تلرانس هندسی هم محوری (Coaxiality)

یکی دیگر از انواع تلرانس های هندسی، با نام تلرانس هم محوری شناخته می شود.

به کمک این تلرانس می توان حداکثر خطای مجاز هم محوری دو استوانه را نسبت به یکدیگر تعیین کرد.

در این حالت نیز باید سطح مقطع یکی از استوانه ها را به عنوان مبنا در نظر گرفت.

به تصویر زیر دقت کنید.

در این جا سطح مقطع استوانه سمت چپ به عنوان مبنای A در نظر گرفته شده است.

بر این اساس میزان انحراف مجاز محور استوانه سمت راست نسبت به محور استوانه مبنا کمتر از 0.03 میلی متر می باشد.

نماد تلرانس هم محوری در چهارچوب کنترل ویژگی به صورت دو دایره هم مرکز است.

3-3# تلرانس هندسی هم مرکزی (Concentricity)

تلرانس هم مرکزی نشان دهنده میزان انحراف مرکز دو استوانه نسبت به یکدیگر است.

این تلرانس تا حدی شبیه به تلرانس هم محوری است؛ اما یک تفاوت مهم بین آن ها وجود دارد.

در تلرانس هم محوری، سطح مقطع استوانه به عنوان مبنا در نظر گرفته می شود.

این در حالی است که در تلرانس هم مرکزی، دقیقا نقطه مرکز سطح مقطع یکی از استوانه ها به عنوان مبنا انتخاب می شود.

این موضوع را به وضوح می توانید در تصویر زیر مشاهده کنید.

در این جا مرکز استوانه دوم باید در مقایسه با مبنای A در یک دایره با قطر حداکثر 0.05 میلی متر قرار بگیرد.

نماد تلرانس هم مرکزی در چهارچوب کنترل ویژگی همانند تلرانس هم محوری به صورت دو دایره هم مرکز مشخص می شود.

4-3# تلرانس هندسی تقارن (Symmetry)

در بین انواع تلرانس های هندسی، تلرانس تقارن میزان متقارن بودن یک ویژگی را نسبت به یک مبنا روی نقشه نشان می دهد.

در تصویر زیر سطح A به عنوان مبنا در نظر گرفته شده است.

آن چه در تصویر مشاهده می کنید، برآورد تلرانس تقارن سطح مشخص شده نسبت به مبنا است.

در این جا سطح تعیین شده باید بین دو صفحه موازی با حداکثر انحراف مجاز 0.05 میلی متر قرار داشته باشد.

بر این اساس حداکثر خطای مجاز در تلرانس تقارن نسبت به محور صفحه مبنا برابر با 0.05 میلی متر است.

نماد تلرانس تقارن در چهارچوب کنترل ویژگی به صورت سه خط افقی است که خط وسط از دو خط دیگر طول بیشتری دارد.

4# انواع تلرانس های هندسی پروفیل

وقتی با یک پروفیل سروکار داریم، نمی توانیم از تلرانس فرم برای نشان دادن حداکثر خطای مجاز استفاده کنیم.

در این حالت باید به سراغ یکی دیگر از انواع تلرانس های هندسی برویم که
با نام تلرانس پروفیل (Profile Control Tolerance) شناخته می شود.

انواع تلرانس پروفیل به دو دسته زیر تقسیم می شوند:

1-4# تلرانس پروفیل خطی (Line)

تلرانس پروفیل خطی برای برآورد حداکثر خطای مجاز یک پروفیل خطی در نقشه های مهندسی استفاده می شود.

به عنون مثال تصویر زیر را در نظر بگیرید.

در این جا با یک پروفیل خطی با شکلی خاص مواجه هستیم.

طبیعی است که هنگام ساخت ممکن است پروفیل خطی با مقداری اعوجاج نسبت به طراحی همراه باشد.

برای این منظور دو خط به موازات پروفیل در مجاورت آن با فاصله مشخص ترسیم می شود.

آن چه در تصویر مشخص شده، حداکثر تلرانس پروفیل خطی برابر با 0.03 میلی متر است.

بر این اساس اعوجاج پروفیل خطی هنگام ساخت قطعه نباید بیشتر از 0.03 میلی متر باشد.

همان طور که مشاهده کردید، تلرانس پروفیل خطی نیازی به مبنا ندارد.

نماد تلرانس پروفیل خطی در چهارچوب کنترل ویژگی را به صورت یک خط منحنی نشان می دهند.

2-4# تلرانس پروفیل سطحی (Surface or Plane)

در بین انواع تلرانس های هندسی، تلرانس پروفیل سطحی روی حداکثر خطای مجاز یک پروفیل سطحی تمرکز می کند.

شما در تصویر زیر یک سطح را مشاهده می کنید که به صورت پروفیل با شکل خاصی طراحی شده است.

مطابق تلرانس پروفیل سطحی روی نقشه، حداکثر خطای مجاز برای هرگونه اعوجاج نسبت به پروفیل سطحی طراحی شده برابر با 0.1 میلی متر است.

نماد تلرانس پروفیل سطحی در چهارچوب کنترل ویژگی به صورت یک نیم دایره در نظر گرفته می شود.

5# انواع تلرانس های هندسی لنگی

آخرین گروه از انواع تلرانس های هندسی، با نام تلرانس لنگی (Runout Control Tolerance) شناخته می شود.

این دسته از تلرانس ها راستا و مکان یک ویژگی روی نقشه را نسبت به یک مبنا به صورت هم زمان کنترل می کنند.

دقت داشته باشید که اعمال تلرانس هندسی لنگی روی نقشه، هزینه ساخت قطعات را خیلی زیاد می کند.

انواع تلرانس هندسی لنگی را می توان به دو دسته زیر تقسیم کرد:

1-5# تلرانس لنگی دورانی (Circular Runout)

تلرانس لنگی دورانی قابلیت کنترل دو بعدی را نسبت به یک سطح مبنا در اختیار شما قرار می دهد.

در همین راستا تصویر زیر را تماشا کنید.

دو استوانه روی یکدیگر قرار دارند و و نسبت به محور مشخص شده در تصویر حرکت دورانی انجام می دهند.

سطح جانبی استوانه سمت راستا به عنوان مبنای A در نظر گرفته شده است.

در این حالت سطح مقطع استوانه سمت چپ باید با تلرانس لنگی دورانی 0.03 میلی متر نسبت به مبنا دوران کند.

به عبارت دیگر حداکثر خطای دورانی سطح مقطع استوانه باید در بین دو دایره باشد که نسبت به هم 0.03 میلی متر فاصله دارند.

نماد تلرانس لنگی دورانی در چهارچوب کنترل ویژگی به صورت یک فلش نشان داده می شود.

2-5# تلرانس لنگی کل (Total Runout)

آخرین مورد از انواع تلرانس های هندسی که معرفی می کنیم، تلرانس لنگی کل است.

تلرانس لنگی کل یک تلرانس سه بعدی است که تمام ویژگی های یک قطعه را در هنگام دوران نسبت به مبنا کنترل می کند.

به تصویر زیر دقت کنید که در آن سطح جانبی استوانه سمت راست به عنوان مبنای A در نظر گرفته شده است.

تلرانس لنگی کل برای استوانه سمت چپ، علاوه بر سطح مقطع، سطح جانبی آن را نیز کنترل می کند.

تلرانس لنگی کل برای استوانه در این جا برابر 0.03 میلی متر در نظر گرفته شده است.

بر این اساس استوانه نسبت به مبنا باید درون دو استوانه موازی با یکدیگر به فاصله 0.03 میلی متر دوران کند.

نماد تلرانس لنگی کل در چهارچوب کنترل ویژگی به صورت دو فلش موازی یکدیگر که از انتها با یک خط به هم متصل شده اند، نمایش داده می شود.