T.B.M תכנון מכני ושרטוט

Mechanical Design & Drawings

שרטוט, סבולות ותכן

שרשרת סבולות

Tolerance Stack-Up

חישוב שמסכם את הסבולות של כל המידות בשרשרת של חלקים או מידות, כדי לבדוק אם מרווח או מידה קריטית נשארים בגבולות.

בהתאם לתקן: ASME Y14.5

In English

A calculation that accumulates the tolerances along a chain of dimensions or parts to verify that a critical gap or dimension stays within limits.

הסבר

בונים לולאת מידות מנקודה לנקודה, ונותנים לכל מידה סימן לפי כיוונה. בשיטת המקרה הגרוע מחברים את כל הסבולות: ארבעה חלקים של ⁦±0.1⁩ נותנים ⁦±0.4.⁩ בשיטה הסטטיסטית RSS לוקחים שורש של סכום הריבועים, ומקבלים ⁦±0.2,⁩ כשההנחה היא ייצור סדרתי מבוקר ומרוכז. מקטינים את השרשרת על ידי מידות מאותו ייחוס, פינים למיקום ושימוש במידות בסיסיות.

מה זה אומר בפועל

על ציר מורכבים מסב, תותב מרחק, גלגל שיניים ומסב נוסף, ובקצה טבעת סגר. השאלה היא אם יישאר מרווח צירי חיובי בין הטבעת לבין המסב. מתחילים בצד אחד של המרווח, עוברים על כל מידה בשרשרת עד הצד השני, ומסכמים את המידות הנומינליות ואת הסבולות. אם במקרה הגרוע המרווח יוצא שלילי, משנים סבולות או מוסיפים פח כיוון.

למה זה חשוב

מבטיח שהמכלול יורכב ויעבוד בלי למדוד ולהתאים כל חלק.
מראה אילו מידות באמת קריטיות, ואילו אפשר להרחיב ולחסוך בעלות.
מונע הפתעות בהרכבה ובייצור סדרתי.
בסיס להחלטה בין סבולות הדוקות לבין כוונון בהרכבה.

בעיות נפוצות ופתרונות

שרשרת ארוכה עם הרבה חלקים → מקצרים אותה בייחוס משותף או מוסיפים נקודת כוונון.
התעלמות מסבולות גיאומטריות, כמו ניצבות או מיקום → מכלילים אותן בחישוב.
שימוש בחישוב סטטיסטי (RSS) לכמות קטנה או לייצור לא מבוקר → מחשבים לפי המקרה הגרוע.
עיוותים אחרי ריתוך או התפשטות תרמית שלא נלקחו בחשבון → מוסיפים אותם כמרכיבים בשרשרת.

איפה משתמשים

מרווחים ציריים בגלים ובמסבים
התאמת חלקי פח ומכסים
חורי ברגים שעוברים דרך כמה חלקים
מנגנוני נעילה ומגע
מכלולים אלקטרו-מכניים

נוסחאות ונתונים הנדסיים

מידה נומינלית של הסגירהX = Σ A₊ − Σ A₋

המקרה הגרוע (Worst Case)T_X = Σ T_i

שיטה סטטיסטית (RSS)T_X = √(Σ T_i²)

מקרא
X	המידה הנבדקת (מרווח, מידה קריטית)	mm
A₊, A₋	מידות שמגדילות / מקטינות את X	mm
T_i	סבולת (±) של כל מידה בשרשרת	mm
T_X	סבולת (±) של המידה הנבדקת	mm

ערכים מקובלים

Worst Caseמבטיח 100% הרכבה, תוצאה שמרנית
RSSמתאים לסדרות גדולות; מניח פיזור נורמלי ותהליך ממורכז

דוגמה: ארבעה חלקים בשרשרת, כל אחד עם ±0.05 mm: במקרה הגרוע T = 4 · 0.05 = ±0.2 mm. בשיטה הסטטיסטית T = √(4 · 0.05²) = ±0.1 mm.

נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.

סרטון הסבר

Tolerance analysis and stack-up · Acorn Product Development (YouTube)

סוגים נפוצים

מקרה גרוע (Worst Case)
סטטיסטי (RSS)
מונטה קרלו

צריכים תכנון מכני או שרטוטי ייצור?

מידול תלת-ממדי ב־Inventor, שרטוטי ייצור, הנדסה לאחור ורכש רכיבים.

דברו איתנו

התרגומים, השמות, ההסברים והנתונים במילון נאספו ממקורות מקצועיים שונים ונועדו להתמצאות כללית בלבד. ייתכנו בהם אי-דיוקים, ו-T.B.M אינה אחראית לנכונותם או לכל שימוש שייעשה בהם. המידע אינו מחליף ייעוץ הנדסי, תקנים או נתוני יצרן. השימוש כפוף לתנאי השימוש ולהוראות השימוש במילון.