Geometrik Ölçülendirme ve Toleranslandırma

Teknik resim derslerinde geometrik toleranslar olarak bilinen şekil ve konum toleransları, profil toleransları, salgı toleransları gibi konulardan bahsedeceğiz. Bunların teknik resimde gösterimi ve sembollerin anlamına değineceğiz.

Bu şekilde tasarımlanmış bir parça :

Bu şekilde üretilirse ne olur ?

Parçanın toleransları belirtilirken 0.3 mm + ve – tolerans verilmiş. Parçayı ölçtüğümüzde 50.3 değerini bulup tolerans dahilinde işlenmiş olduğunu düşünebiliriz. Ancak orta kısmından ölçtüğümüzde 50.1 değeri ile karşılaşırız.

Bir parçanın kabul edilebilir olması için, kullanıldığı yere bağlı olarak, boyutsal uygunluk ile birlikte, aynı zamanda, doğru, yuvarlak, silindir, düz vb. olması da gerekebilir.

Geometrik toleranslandırma

Parça unsurlarının büyüklüklerinin yanında başka özelliklerinin de toleranslandırılmasına duyulan ihtiyaç, geometrik toleranslandırma adı verilen, daha hassas bir toleranslandırma yöntemini ortaya çıkardı.

Bu yeni uygulama, tasarımcıların aşağıdaki tabloda verilen, şekil, düzenleme, yerleşim, salgı ve profil değerlerinin de gerektiği zaman toleranslandırmalarını sağladı.

Bu toleranslandırma, değiştirilebilirliği en yüksek düzeyde sağlanmanın yolunu açtı.

Geometrik toleranslandırmayı 3 ana grupta toplayabiliriz:

• Şekil ve biçim toleransları
• Profil toleransları
• Düzenleme, Yerleşim, Salgı toleransları

Geometrik toleranslandırma yapmanın amaçları

Üretim maliyetlerini azaltmak.
Parça unsurlarının gerçek işlev ve ilişkilerinin, tasarım sırasında göz önüne alınmasını sağlamak.
Tasarım-üretim-muayene birimleri arasında dil birliği sağlamak.
İleri teknolojiyi kavramak/ileri teknolojiye yetişmek.

Geometrik toleranslandırmanın avantajları

Maliyetlerin Azaltılması

İki örnek parçadan hangisinin üretim maliyeti yüksek sizce?

Birinci parçada parçanın kalınlığı için verilen tolerans, parçanın iki yüzeyinin paralelliğini sağlamak için mi, yoksa parçanın kalınlık ölçüsü gerçekten kritik olduğu için mi verilmiş?

Eğer parçanın kalınlığı kritik değil ise (parçanın başka bir parça ile geçme ilişkisi yok ise), bu ölçünün toleransını geniş verip, paralelliği geometrik tolerans ile sağlamak daha uygun bir yoldur. İkinci parça böyle bir düşünce ile tasarımlanmıştır.

İkinci parçanın imalatı, birinci parçaya göre daha düşük maliyet ile gerçekleşecektir.

Tasarımda parça unsurlarının gerçek işlev ve ilişkilerinin göz önüne alınmasının sağlanması

Yukarıdaki ölçülendirme, deliğin konumu için A datumunun birinci öncelikli, B datumunun ise ikinci öncelikli olduğunu gösteriyor. Tasarımcı, iki parçanın A yüzeylerinden birbiri üzerine oturmasının, bütünün fonksiyonu açısından önemli olduğunu söylemektedir.

Bu parçayı işleyecek operatör, parçayı A yüzeyine oturtup, dayamayı B yüzeyinden yaparak deliği delecektir.

Parçayı ölçecek olan muayeneci de, aynı şekilde, parçayı A yüzeyine oturtup, B yüzeyini dayadıktan sonra ölçümü yapacaktır.

Ortak, kolay öğrenilebilir bir dil oluşturulması

ÜÇ DELİK A,B,C DATUMLARINA GÖRE EN FAZLA MALZEME DURUMUNDA Ø 0.25 TOLERANS DAHİLİNDE DOĞRU KONUMDA OLACAKTIR.

B YÜZEYİ A YÜZEYİNE 0.03 DAHİLİNDE DİK OLACAKTIR.
C YÜZEYİ A VE B YÜZEYLERİNE 0.03 DAHİLİNDE DİK OLACAKTIR

Datum Seçimi

Datum, bir parçayla ilgili boyutlandırmanın doğru yerden başlayabilmesi için, parça üzerinde gerek duyulan unsurdur. Datumlar, genellikle fiziksel olarak erişilebilen ve toleranslandırılan özellikle işlevsel ilişkileri olan unsurlardan seçilir. Atölyelerde, ölçüm pleytlerinin yüzeyi, tezgah yatakları veya takımların dayama yüzeyleri datum olarak kullanılır.

Datumların her zaman ‘görünür’ olması gerekmez.  Diğer bazı özellikleri kullanarak hesaplanabilecek görünmez yüzeyler, eksenler, doğrular veya noktalar da datum olarak kullanılabilir.

Örneğin bir dağın 1600 m. olduğu söylenirken, deniz yüzeyi seviyesi datum olarak kabul edilmektedir. Burada bir dağın yüksekliğini tanımlamak için teorik bir datum oluşturulmaktadır. Üretimde de, cıvata hatve çapları, bilgisayar yazılımlarıyla oluşturulan özellikler, görünmeyen datumlar olarak kullanılmaktadır. Ancak bu tür datumlara ulaşmanın ve onları kullanabilmenin daha zor olduğu kabul edilmelidir.

Parçalar tasarımlanırken, üretilirken ve ölçülürken datumlar dikkate alınır. Tasarımcının belirlediği datumların üretici ve muayeneci tarafından da izlenebilir ve erişilebilir olması gerekir.

Datum Sembolünün uygulanması

Parçaya ait bir unsurun datum olarak tanımlanması gerektiğinde, datum büyük harf ile gösterilir ve unsura bir üçgen ile bağlanır. Bağlantı üçgeni içi dolu veya boş olabilir. (Aşağıda şekil 1 ve 2)

Datum üçgeni ya unsura ait olan bir dış çizgi üzerine, ya da dış çizgiden uzatılan bir çizgi üzerine yerleştirilir (Yukarıda şekil 3)

Datumun bir eksen veya orta düzlem olması durumunda, datum üçgeni boyut çizgisi üzerine yerleştirilir (Aşağıdaki şekil 4, 5 ve 6).

İki ok başı için yeterli alanın olmaması durumunda, datum üçgeni oklardan birinin yerini alabilir (yukarıdaki şekil 5 ve 6).

Eğer datum üçgeni, doğrudan eksen üzerine konursa, hangi unsurun datum olduğu açık olarak gösterilmelidir. (Şekil 7)

Eğer bir yüzey datum olarak seçilmiş ise, datum üçgeni, yüzeyin üzerindeki bir noktadan çıkan doğru üzerine konur (Şekil 8).

Eğer geometrik tolerans kutusu datuma doğrudan bağlanabilirse, datum için bir harf kullanılmayabilir . (şekil 9)

Geometrik toleranslardaki sembollerin anlamı

Şekil ve Biçim toleransları (Bağlı Olmayan Özellik)

Bu toleranslar belirtilirken herhangi bir datuma bağlı olarak verilmezler. Tolerans değerleri belirlenirken, boyut toleransının değeri göz önüne alınmalıdır.

Geometrik toleransın değeri boyut toleransının değerinin yarısından daha az olmalıdır. Toleranslandırılan unsur en fazla malzeme durumunda iken, unsurun yüzey ya da yüzeyleri boyutsal kusursuz biçimi belirleyen örtünün dışına çıkmamalıdır (örtüşme kuralı).

Profil Toleransları (Bağlı Olan veya Olmayan Özellik)

Profil toleransları bir doğrunun veya yüzeyin profili ile ilgili toleranslardır. Bu toleranslar bir datuma bağlı olarak verilebilirler. Geometrik olarak tanımlanabilen bir doğru ya da yüzeyin, tanımlanmış profilden sapma miktarını belirler.

Düzenleme Toleransları (Bağlı Özellik)

Diklik, paralellik, açısallık bir unsurun düzenlenmesi ile ilgili toleranslardır. Bu toleranslar belirtilirken bir datuma bağlı olarak verilirler. Bu toleranslar verilirken malzeme koşulu (MMC veya LMC) belirtilmelidir. Diklik, paralellik ve açısallık toleranslarının aynı zamanda düzlemsellik ve  doğrusallığı kontrol ettiği göz önüne alınmalıdır.

Yerleşim Toleransları (Bağlı Özellik)

Simetriklik, konum ve eşmerkezlilik bir unsurun yerleştirilmesi ile ilgili toleranslardır. Bu toleranslar belirtilirken bir datuma bağlı olarak verilirler. Konum toleransı verilirken malzeme koşulu (MMC veya LMC) belirtilmelidir. Simetri ve eşmerkezlilik yalnızca RFS durumunda geçerlidir ve MMC ve LMC uygulanmaz.

Simetriklik toleransının aynı zamanda düzlemsellik ve doğrusallığı, konum toleransının aynı zamanda doğrusallık ve dikliği, eşmerkezlilik toleransının aynı zamanda düzlemsellik ve doğrusallığı kontrol ediyor olduğu göz önüne alınmalıdır.

Salgı Toleransları (Bağlı Özellik)

Salgı toleransları silindirik bir unsurun dönme yüzeyinin eksene göre konumu veya alın yüzeylerinin yalpası ile ilgili toleranslardır. Bu toleranslar bir datuma bağlı olarak verilirler.

Dairesel salgı toleransının aynı zamanda dairesellik ve eşmerkezliliği, toplam salgı toleransının aynı zamanda doğrusallık, açısallık, koniklik, dairesellik ve alında düzlemselliği kontrol ettiği göz önüne alınmalıdır.