Comment les tolérances s'empilent-elles vraiment ?

Un autre point à considérer lors de la conception de vos pièces

Dans le passé, nous avons blogué sur certains problèmes d'approvisionnement courants et sur la manière d'éviter de concevoir ces problèmes dans une pièce en premier lieu. Cela se résume souvent aux tolérances et à la compréhension de l'impact qu'elles ont sur les processus et, en fin de compte, sur vos coûts.

Tout récemment, un client m'a dit :"J'ai lu sur votre site Web que la coupe de métal peut avoir une tolérance de dix millionièmes et qu'elle fait un tour CNC - je suis vraiment ravi de voir votre tour CNC qui tient +/- 0,000010 !"

Autant que j'aurais aimé pour lui dire :"Oui, on peut faire ça !" la vérité est que les tolérances dépendent toujours du processus particulier ou des processus requis pour produire une pièce. Lorsque Metal Cutting - ou d'ailleurs, toute autre entreprise - décrit nos capacités à des fins de marketing, il est important de se rappeler que les capacités ne s'appliquent pas toujours à chaque machine et à chaque processus de la même manière.

Une tolérance serrée peut signifier plusieurs processus

Souvent, même dans les dessins, l'empilement des tolérances peut être mal compris. La réalité est que toute pièce fabriquée peut nécessiter plusieurs processus, et ces processus n'ont pas tous les mêmes capacités. Par exemple, chez Metal Cutting, nous pouvons maintenir une tolérance serrée de +/- 0,000010 lors du meulage du diamètre extérieur d'une pièce ; cependant, cette tolérance étroite dépasse les capacités de coupe actuelles. (Une pièce peut être triée à une taille très serrée, mais même alors, probablement pas à +/- 0,000010.)

Le fait est que vous ne pouvez pas utiliser une seule tolérance ou un seul processus pour l'ensemble de votre dessin, car aucun fournisseur - Metal Cutting inclus - ne peut utiliser une seule tolérance pour décrire toutes nos capacités de fabrication soustractive de métal. Différentes tolérances peuvent nécessiter différents processus pour être atteintes, et tous les processus ne sont pas capables de produire des résultats avec la même tolérance.

Tolérances étroites + processus multiples =coût plus élevé

N'oublions pas la relation entre les tolérances et le coût. Comme nous l'avons souligné dans un blog précédent, l'extension des tolérances d'un seul point décimal supplémentaire peut augmenter le coût d'un facteur de deux ou trois. À moins qu'une tolérance serrée ne soit "normale" dans les capacités du processus particulier à utiliser, plus la tolérance est serrée, plus le coût de production est élevé.

Il peut être tentant de supposer que la tolérance la plus stricte possible devrait être votre choix par défaut. Mais lorsqu'un acheteur demande des tolérances « aussi strictes que possible », nous répondons généralement par :Combien voulez-vous dépenser ? Combien de pièces devez-vous fabriquer ? (Comme le dit Bob, "Ne demandez pas plus que ce que vous êtes prêt à payer!") Encore une fois, vos tolérances détermineront le nombre de processus nécessaires pour produire votre pièce finie, et chaque processus a son propre minimum. Donc, si vous n'avez pas besoin d'une tolérance très serrée sur une dimension particulière, c'est un endroit où vous pourrez peut-être éliminer un ou plusieurs processus et économiser de l'argent.

Éléments à prendre en compte avant de définir une tolérance stricte

Certes, il y a des moments où des tolérances serrées font la différence entre un produit qui fonctionne et un autre qui échoue. Des tolérances insuffisantes peuvent dégrader les performances et la qualité des composants. Surtout avec des assemblages complexes, de petites variations dans les dimensions de chaque pièce peuvent se multiplier, entraînant une accumulation de tolérances et des variations inacceptables dans la conception prévue.

Encore une fois, voici quelques questions que nous vous recommandons de considérer avant de vous engager dans une tolérance très stricte :

• Comment la pièce fonctionne-t-elle dans son utilisation finale ?
• Quelles tolérances sont importantes pour l'environnement dans lequel la pièce sera utilisée ?
• La pièce interagit-elle avec une ou plusieurs autres pièces ? Sinon, vous n'aurez peut-être pas besoin d'une tolérance aussi serrée. Si tel est le cas, vous devez être conscient de l'accumulation de tolérances.
• Si la même pièce possède différents attributs nécessitant des tolérances, quelle est la dimension la plus critique ?
• Existe-t-il une tolérance très étroite qui peut être contrée par une certaine interaction au sein de la pièce et qui, par conséquent, n'est pas pratique et doit être réduite ?
• Êtes-vous prêt à tester une pièce légèrement hors spécifications pour voir si une tolérance plus faible fonctionnera pour votre application ?

N'oubliez pas qu'en évitant de trop concevoir vos pièces avec des tolérances inutilement serrées, vous pouvez aider à garder vos coûts sous contrôle. Et un bon fournisseur doit toujours être prêt à vous aider à identifier la meilleure tolérance pour vos pièces et votre budget.