Wat zijn toleranties en wanneer pas je ze toe?

Voor het woord tolerantie heb je diverse betekenissen. Zo betekent tolerantie letterlijk hoe goed je ergens wel of niet tegen kunt. Die vertaalslag kun je uiteraard ook maken naar toleranties binnen de wereld van verspanende gereedschappen. Hoe ver kun je gaan, zonder verlies van kwaliteit in het productieproces? Hoe bepaal je wanneer je welke tolerantie je inzet?

Wat zijn toleranties en wanneer worden ze gebruikt?

Toleranties zijn de maximale afwijking van een standaard of een standaardmaat, waarbij die de functie van een systeem nog net niet in gevaar brengt. Ze worden gebruikt wanneer specifieke eisen worden gesteld aan de nauwkeurigheid of de kwaliteit van een product of onderdeel. Dit komt vaak voor in de engineering, productie en bij kwaliteitscontrole om ervoor te zorgen dat producten en onderdelen aan de vereisten voldoen.

Toleranties worden bijvoorbeeld gebruikt bij de productie van onderdelen voor machines of apparaten, waar de nauwkeurigheid van de afmetingen en vorm van de onderdelen van groot belang is voor de werking van het apparaat. In de bouw worden toleranties vaak gebruikt om aan te geven hoeveel afwijking er toegestaan is in de afmetingen van gebouwen, bruggen, wegen, etc. Toleranties worden ook gebruikt in de kwaliteitscontrole, waar de nauwkeurigheid van de productie wordt gecontroleerd.

Hoe zit tolerantie bij een gereedschap in elkaar?

Toleranties bij gereedschappen worden gebruikt om aan te geven hoe nauwkeurig de specificaties van het gereedschap zijn en hoeveel afwijking er van de specificaties toegestaan is. Dit is belangrijk omdat een gereedschap met een nauwkeurige tolerantie vaak nauwkeuriger werk kan leveren, dan een gereedschap met een grotere tolerantie.

Er zijn verschillende manieren waarop toleranties bij gereedschappen kunnen worden uitgedrukt, afhankelijk van het soort gereedschap en de specifieke eis. Bijvoorbeeld, toleranties voor de afmetingen van een gereedschap, zoals de lengte of de diameter, kunnen worden uitgedrukt in millimeters. Toleranties voor de nauwkeurigheid van een gereedschap, zoals een boormachine of een freesmachine, kunnen worden uitgedrukt in honderdsten of duizendsten van een millimeter.

Bij precisiegereedschappen voor een CNC-machine is de tolerantie nauwkeuriger, dan bij bijvoorbeeld handgereedschappen.

Een nauwkeurige tolerantie ten opzichte van een ruime tolerantie

Een nauwkeurige tolerantie is een kleine afwijking van de specificaties van een product of onderdeel, terwijl een ruime tolerantie een grotere afwijking van de specificaties toelaat. Over het algemeen geldt: hoe nauwkeuriger de tolerantie, hoe preciezer het product of onderdeel zal zijn en hoe beter het zal functioneren in de toepassing waarvoor het is bedoeld.

Neem de productie van een precisie-instrument als voorbeeld. Een precisie-meetinstrument is een nauwkeurige tolerantie vereist om ervoor te zorgen dat het instrument nauwkeurig meet. Aan de andere kant is bij de productie van een gereedschap zoals een hamer een ruimere tolerantie acceptabel. Dit omdat de nauwkeurigheid van de afmetingen van de hamer niet zo belangrijk is voor de werking ervan.

Hoe wordt tolerantie bij verspanende gereedschappen opgebouwd?

Vorm en plaatstoleranties

Tolerantie bij een verspanend gereedschap kan worden opgebouwd uit verschillende aspecten. Hieronder staan enkele van de belangrijkste aspecten van tolerantie bij een verspanend gereedschap:

• Afmetingstolerantie: Dit is de tolerantie voor de afmetingen van het gereedschap, zoals de diameter, de lengte, de breedte en de dikte.
• Vormtolerantie: Dit is de tolerantie voor de vorm van het gereedschap, zoals de ronde vorm, de cillindriciteit van de frees, het bepaald profiel aan de frees.
• Plaatstolerantie: Dit is de tolerantie voor de locatie van specifieke kenmerken op het te maken product, zoals de positie van een gat en de symmetrie in het gereedschap. Zo is de ligging een plaatstolerantie, die veelgebruikt wordt bij montage-onderdelen. Denk dan aan de ligging van een gatenpatroon.
• Hardheidstolerantie: Dit is de tolerantie voor de hardheid van het gereedschap, zoals de Rockwell-hardheid of de Vickers-hardheid.

Deze aspecten van tolerantie kunnen afzonderlijk of in combinatie worden gebruikt, afhankelijk van de specifieke eisen van het gereedschap en de toepassing.

Hoe bepaal je welke tolerantie van toepassing is bij verspanende gereedschappen?

Er zijn verschillende factoren die bepalen welke tolerantie van toepassing is op verspanende gereedschappen. Hieronder staan enkele van de belangrijkste factoren:

• Technische eisen: De technische eisen van het product of onderdeel dat wordt vervaardigd met het gereedschap bepalen vaak welke tolerantie vereist is. Een voorbeeld hiervan zijn precisie-onderdelen voor machines. Deze vereisen vaak nauwkeurige toleranties, terwijl onderdelen voor gebouwen vaak ruimere toleranties toelaten.
• Toepassing: De toepassing van het gereedschap bepaalt vaak welke tolerantie vereist is. Zo vereisen precisie-gereedschappen voor het produceren van precisie-onderdelen voor luchtvaart of medische toepassingen vaak nauwkeurige toleranties.
• Productie methoden: De productie methoden van het product of onderdeel bepalen vaak welke tolerantie vereist is. Precisie-onderdelen met een nauwkeurige tolerantie zijn vaak moeilijker te produceren met traditionele productiemethoden. In zo’n geval kan het beter zijn om een ruimere tolerantie te gebruiken.
• Kosten: De kosten van het product of onderdeel bepalen vaak welke tolerantie vereist is. Precisie-onderdelen voor machines vereisen vaak nauwkeurige toleranties, maar dit kan duurder zijn dan ruimere toleranties.
• ISO-passingstelsel: De ISO-passingsmaat-klasse geeft aan hoe groot de maximale afwijking van de specificatie mag zijn voor een specifieke maat. Dit kan worden gebruikt als referentie voor de tolerantie.

Een combinatie van deze factoren kan worden gebruikt om de juiste tolerantie te bepalen voor een specifiek verspanend gereedschap. Het is belangrijk om te overwegen hoe elke factor van invloed is op de prestaties, de veiligheid, de kosten en de productie van het gereedschap.

Wat is beter bij verspanende gereedschappen: een nauwkeurige of een ruime tolerantie?

Bij verspanende gereedschappen kan het beter zijn om een nauwkeurige tolerantie te gebruiken. De nauwkeurigheid van de afmetingen en kenmerken van het gereedschap is van groot belang voor de juiste werking en de kwaliteit van het eindproduct. Verspanende bewerkingen, zoals frezen, boren, en draaien, worden vaak gebruikt voor precisiewerk. Denk daarbij bijvoorbeeld aan het produceren van precisieonderdelen voor machines, waar de nauwkeurigheid van groot belang is. Een nauwkeurige tolerantie kan ook zorgen voor een betere afwerking van het product, een langere levensduur van het gereedschap en een hogere productie-efficiëntie.

In sommige gevallen kan een nauwkeurige tolerantie niet noodzakelijk of zelfs niet haalbaar zijn, bijvoorbeeld bij grote producten of in situaties waar snelheid van productie belangrijker is dan precisie. In deze gevallen kan het beter zijn om een ruimere tolerantie te gebruiken.

Voordelen van een nauwkeurige tolerantie

• Hogere prestaties: Producten met een nauwkeurige tolerantie zijn vaak nauwkeuriger en werken beter in de toepassing, waarvoor ze zijn bedoeld.
• Betere compatibiliteit: Producten met een nauwkeurige tolerantie passen vaak beter bij andere producten, waardoor de werking van het systeem wordt verbeterd.
• Lagere kosten op lange termijn: Producten met een nauwkeurige tolerantie zijn vaak duurder om te produceren. Ze kunnen op lange termijn ook tot lagere kosten leiden door een betere werking, een langere levensduur en minder onderhoud.
• Hogere kwaliteit: Producten met een nauwkeurige tolerantie zijn vaak van hogere kwaliteit en voldoen aan de specifieke eisen van de klant.
• Betrouwbaarheid verhogen: Producten met nauwkeurige tolerantie kunnen bijdragen aan de verhoging van de betrouwbaarheid.

Nadelen van een nauwkeurige tolerantie

• Hogere kosten: Producten met een nauwkeurige tolerantie zijn vaak duurder om te produceren vanwege de precisie die vereist is bij de productie en kwaliteitscontrole.
• Moeilijker te produceren: Producten met een nauwkeurige tolerantie zijn vaak moeilijker te produceren vanwege de precisie die vereist is bij de productie en kwaliteitscontrole. Dit kan leiden tot langere doorlooptijden en een hoger afvalpercentage.
• Moeilijker te controleren: Producten met een nauwkeurige tolerantie zijn vaak moeilijker te controleren vanwege de precisie die vereist is. Dit kan leiden tot extra tijd en kosten voor de controle.
• Moeilijker om te verbeteren: Producten met een nauwkeurige tolerantie zijn vaak moeilijker te verbeteren omdat er geen ruimte is voor fouten of verbeteringen.
• Moeilijker te repareren: Producten met een nauwkeurige tolerantie zijn vaak moeilijker te repareren of te vervangen vanwege de precisie die vereist is.

De afweging die we mee willen geven…

Maak bij het bepalen en laten ontwikkelen van een gereedschap altijd de afweging wat belangrijker is: kosten van het gereedschap of de eisen van het productieproces van het product!

Hoe nauwkeurig het gereedschap moet zijn en dus aan welke toleranties het moet voldoen, dat bepaalt het uiteindelijk te produceren product of onderdeel. Hieraan kunnen toleranties ontleend worden, maar ook aan het gereedschap waar je het (onderdeel) mee maakt.

Heb je twijfels over de toleranties voor jouw gereedschap?

Onze specialisten helpen je graag, ze kunnen je voorzien van een advies gebaseerd op jouw situatie.