تلرانس توازی (Parallelism) چیست؟

دو سطح نشان داده شده در شکل زیر را در نظر بگیرید. آیا این سطح ها کاملا با هم موازی هستند؟ در واقعیت هیچ دو سطحی کاملا با هم موازی نیستند. بنابراین سؤال این است که چطور می توان تشخیص داد که سطوح یک قطعه به اندازه کافی موازی هستند و انحراف آنها در محدوده مجاز قرار دارد؟

تلرانس توازی (Parallelism) در سیستم تلرانس گذاری هندسی یا GD&T برای پاسخ به همین سوال استفاده می شود. این تلرانس مشخص می کند که یک سطح، محور یا صفحه میانی تا چه اندازه مجاز است از راستای موازی با یک مبنای مشخص انحراف داشته باشد.

کنترل توازی – سطح

تلرانس توازی می تواند برای کنترل توازی سطح صاف، سطح استوانه ای، صفحه مرکزی و محور استفاده شود. کنترل توازی که به یک سطح یا محور اعمال می شود، بسیار شبیه به هم می باشد. تفاوت های آن به استفاده از فریم کنترل و بازرسی آن باز می گردد. تفاوتهای آنها در ادامه توضیح داده خواهد شد.

کنترل توازی: توازی کامل هنگامی اتفاق می افتد که سطح به طور کاملا موازی مبنا باشد. توازی یک تلرانس راستا (Orientation) می باشد. کنترل توازی نشان می دهد که سطح یک قطعه در یک قطعه واقعی تا چه اندازه می تواند از توازی با یک سطح مبنا انحراف داشته باشد.

ناحیه تلرانسی: در کنترل توازی یک سطح، ناحیه تلرانس از فضای بین دو صفحه موازی تشکیل می شود. این دو صفحه نسبت به مبنای مشخص شده موازی هستند و فاصله بین آنها برابر مقدار تلرانس درج شده در نقشه است. تمام نقاط سطح واقعی تحت کنترل باید درون این ناحیه قرار بگیرند. اگر بخشی از سطح از این محدوده خارج شود، قطعه الزامات تلرانس توازی را برآورده نمی کند.

فریم کنترل مشخصه: برای کنترل توازی سطح، از فریم کنترل مشخصه (Feature Control Frame) برای اعمال تلرانس به سطح مورد نظر استفاده می شود.

برای اعمال کنترل توازی به یک سطح، فریم کنترل می تواند به سطح یا به خط امتداد یک سطح اشاره کند. فریم کنترلی که در زیر نشان داده شده است، تلرانس توازی را به کل سطح اعمال می کند. کل سطح باید بین دو صفحه موازی به اندازه 0.1 mm از یکدیگر قرار گیرند. صفحه ها موازی صفحه مبنای A می باشند.

کنترل توازی محور و صفحه میانی

تلرانس توازی فقط برای سطوح صاف نیست و در کنترل ویژگی هایی مانند سوراخ ها، شفت ها و شیارها نیز کاربرد دارد.

در کنترل توازی محور، راستای محور استخراج شده از یک ویژگی استوانه ای نسبت به مبنا ارزیابی می شود. اگر قبل از مقدار تلرانس، نماد قطر درج شده باشد، ناحیه تلرانس به شکل یک استوانه با قطر مشخص تعریف می شود که محور آن نسبت به مبنا موازی است. محور استخراج شده باید درون این ناحیه قرار بگیرد.در برخی قطعات، لازم است صفحه میانی استخراج شده از دو سطح مقابل، مانند سطوح یک شیار، نسبت به مبنا موازی باشد. در این حالت، ویژگی تحت کنترل صفحه میانی است، نه هر یک از سطوح به صورت مستقل.

بنابراین هنگام تفسیر نقشه، باید مشخص شود تلرانس توازی به سطح، محور یا صفحه میانی اعمال شده است. این موضوع هم بر شکل ناحیه تلرانس و هم بر روش اندازه گیری تاثیر می گذارد.

اندازه گیری تلرانس توازی

روش اندازه گیری تلرانس توازی به نوع ویژگی تحت کنترل، مقدار تلرانس و دقت مورد نیاز بستگی دارد. برای کنترل توازی یک سطح نسبت به سطح مبنا، می توان از صفحه مرجع و ساعت اندازه گیری استفاده کرد.

مراحل کلی این روش عبارت اند از:

1. سطح مبنا را روی صفحه مرجع مناسب قرار دهید تا مبنا به درستی شبیه سازی شود.
2. ساعت اندازه گیری را روی سطح تحت کنترل تنظیم کنید.
3. نوک ساعت را در مسیر مشخصی روی سطح حرکت دهید و تغییرات قرائت را ثبت کنید.
4. بیشترین و کمترین قرائت را مقایسه کنید و نتیجه را با توجه به نحوه استقرار قطعه، مبنا و الزام نقشه ارزیابی کنید.

اگر تغییرات قرائت ساعت از مقدار تلرانس بیشتر باشد، ممکن است سطح الزامات توازی را برآورده نکند. با این حال، اختلاف بیشترین و کمترین قرائت به تنهایی در همه شرایط معادل خطای واقعی توازی نیست. برای رسیدن به نتیجه معتبر، باید نحوه شبیه سازی مبنا، مسیر اندازه گیری و شرایط قرارگیری قطعه نیز درست انتخاب شده باشند.

برای قطعات دقیق یا هندسه های پیچیده، استفاده از دستگاه اندازه گیری مختصات (CMM) یا روش های دقیق تر ممکن است مناسب تر باشد. در کنترل محور یا صفحه میانی نیز روش بازرسی باید متناسب با همان ویژگی انتخاب شود؛ روش ساده اندازه گیری یک سطح را نمی توان بدون بررسی به همه حالت های توازی تعمیم داد.

تفاوت تلرانس توازی و تختی

تلرانس توازی و تختی هر دو می توانند برای ارزیابی سطوح استفاده شوند، اما هدف آنها متفاوت است.

تلرانس تختی فقط فرم یک سطح را کنترل می کند و به مبنا نیاز ندارد. در مقابل، تلرانس توازی جهت سطح را نسبت به یک مبنای مشخص کنترل می کند.در نتیجه، ممکن است سطحی تخت باشد، اما نسبت به مبنای تعیین شده موازی نباشد. همچنین درج تلرانس توازی به این معنی نیست که الزام تختی مستقل و جداگانه ای برای سطح تعریف شده است.

برای آشنایی بیشتر با این موضوع، مقاله تلرانس تختی (Flatness) چیست؟ را بخوانید.