Comment les tolérances impactent la conception, la production et le coût

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 comment éviter de concevoir ces problèmes dans une pièce dès le départ. Cela se résume souvent aux tolérances et à la compréhension de l'impact qu'elles ont sur les processus et, ultimement, votre coût.

Récemment, un client m'a dit : « J'ai lu sur votre site web que Metal Cutting peut maintenir une tolérance de dix millionièmes et fait du tour CNC — je suis vraiment excité de voir votre tour CNC qui maintient +/- 0,000010 ! »

Autant j'aurais aimé lui dire : « Oui, nous pouvons faire cela ! » la vérité est que les tolérances dépendent toujours du processus particulier ou des processus requis pour produire une pièce. Quand Metal Cutting — ou pour ce qui est de toute autre entreprise — décrit nos capacités à des fins marketing, il est important de se rappeler que les capacités ne s'appliquent pas toujours à chaque machine et à chaque processus de manière égale.

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 manufacturée 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 rectifiage du DE d'une pièce ; cependant, une tolérance aussi serrée 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 point est que vous ne pouvez pas utiliser une seule tolérance ou un seul processus pour tout 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 serrées + 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, étendre les 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 serrée possible devrait être votre choix par défaut. Mais quand un acheteur demande des tolérances « aussi serrées que possible », nous répondons généralement par : Combien voulez-vous dépenser ? Combien de pièces devez-vous faire ? (Comme dit Bob : « Ne demandez pas plus que ce que vous êtes prêt à payer ! ») Encore une fois, vos tolérances détermineront combien de processus sont 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 des processus et économiser de l'argent.

Ce qu'il faut considérer avant de spécifier une tolérance serrée

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

Une fois de plus, voici quelques questions que nous vous recommandons de considérer avant de vous engager sur une tolérance très serrée :

• 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 autre pièce ou d'autres pièces ? Sinon, vous n'avez peut-être pas besoin d'une tolérance aussi serrée. Si oui, vous devez être conscient de l'accumulation des tolérances.
• Si la même pièce a différents attributs nécessitant des tolérances, quelle est la dimension la plus critique ?
• Y a-t-il une tolérance très serrée qui peut être contrée par une interaction à l'intérieur de la pièce et donc, n'est pas pratique et devrait être réduite ?
• Êtes-vous prêt à tester une pièce légèrement hors spécification pour voir si une tolérance plus lâche fonctionnera pour votre application ?

Rappelez-vous, en évitant de sur-concevoir vos pièces avec des tolérances inutilement serrées, vous pouvez aider à garder vos coûts sous contrôle. Et un bon fournisseur devrait toujours être prêt à vous aider à identifier la meilleure tolérance pour vos pièces, et votre budget.