Éviter les conflits : Comment les tolérances multiples impactent le coût et la qualité

Éviter un jeu de reproches sur les tolérances de pièces

Les tolérances sont l'un des fondamentaux de l'approvisionnement en petites pièces qui ont un impact sur l'optimisation pour la fabricabilité. Spécifier des tolérances nécessite de trouver un équilibre entre le coût et le besoin de précision.

En distinguant entre tolérances critiques et non critiques, vous pouvez éviter le coût de la sur-conception de vos pièces.

Cela signifie que quand vous avez une pièce avec différents attributs qui nécessitent des tolérances — comme à la fois un diamètre et un rayon — vous devez considérer laquelle est la dimension la plus critique.

Cependant, ce dernier point soulève un autre problème : Que se passe-t-il quand la même pièce a des tolérances multiples qui entrent en conflit les unes avec les autres ?

Que sont les tolérances conflictuelles ?

Le terme tolérances conflictuelles peut être utilisé pour signifier toutes tolérances multiples spécifiées qui simplement n'ont pas de sens ensemble.

Par exemple, un dessin pour un composant électronique pourrait montrer deux tolérances conflictuelles sur le pas du composant : La première tolérance est encadrée et utilise la tolérance de dessin générale pour trois décimales, ± 5 μm (0,0002") ; immédiatement en dessous se trouve un pas accumulatif (quatre pas simples) avec une tolérance de ± 50 μm (0,002").

Les risques des tolérances conflictuelles

Les machinistes détestent ce type de tolérance conflictuelle parce qu'il force le fabricant à choisir entre les exigences conflictuelles.

Si les tolérances sont programmées dans une machine, cela peut causer des crashs d'outils et peut endommager significativement des caractéristiques de positionnement délicates. Et cela peut nécessiter des réparations coûteuses ou le remplacement de pièces, et résulter en des retards de production, des échéances manquées et des coûts plus élevés.

De plus, avec des assemblages plus complexes, les effets de dimensions conflictuelles peuvent se multiplier, résultant en une accumulation de tolérances et des variations inacceptables dans la conception prévue.

Quand les tolérances multiples nécessitent une correction

Quand les tolérances multiples sont en conflit de cette façon, c'est souvent une question de dimensionnement incomplet ou de simple erreur humaine.

Heureusement, un technicien alerte et connaissant peut repérer les discrépances et sait qu'il faut retourner vers le client ou une autre source pour plus d'informations — pour déterminer l'intention et faire des corrections dans les spécifications pour résoudre tout conflit.

Le problème des tolérances à la fois lâches et serrées

Un autre type de tolérances conflictuelles est en fait une occurrence très courante : quand une seule pièce a une tolérance lâche, facilement rencontrée, couplée avec une tolérance serrée dans une autre dimension.

Par exemple, vous pourriez avoir une tolérance lâche de ± 0,01" (0,254 mm) pour la longueur avec une tolérance très serrée de ± 0,001" (0,0254 mm) en perpendicularité, rendant la pièce plus difficile à produire.

Pouvez-vous atteindre une tolérance serrée dans une dimension et une tolérance moins coûteuse, plus lâche dans une autre ? La réalité est que vous pourriez ne pas être capable d'atteindre les deux, comme spécifiées, dans une seule pièce.

C'est parce que la règle empirique est que la tolérance la plus serrée est celle qui doit guider la production — déterminant le type de machine et d'outils à utiliser, et ultimement déterminant le coût de la pièce.

Donc, vous devez regarder une pièce dans sa totalité et considérer toutes les tolérances pour obtenir une vraie image du processus et du coût.

Par exemple, un très grand rayon de coin peut réduire le diamètre, parce que la pièce a besoin d'être tribofinie longtemps pour atteindre le rayon. Cela exigerait une tolérance plus serrée et éliminerait l'avantage de coût de spécifier un diamètre extérieur global plus lâche.

Quand les tolérances multiples nécessitent un compromis

Fréquemment, ces tolérances conflictuelles nécessitent d'accepter un compromis. Par exemple :

• Vous pourriez avoir besoin de spécifier une tolérance de longueur plus serrée pour maintenir une perpendicularité serrée.
• Avec un rayon et un diamètre, vous pourriez avoir besoin de faire un compromis sur le diamètre pour atteindre une dimension plus critique (un rayon d'extrémité minimum).

Avec notre exemple précédent d'une longueur lâche et d'une perpendicularité serrée, vous pourriez avoir besoin de faire un choix :

• La perpendicularité a-t-elle vraiment besoin d'être aussi serrée ?

OU

• TOUTES les tolérances — y compris la longueur — ont-elles besoin d'être plus serrées pour atteindre la perpendicularité requise ?

Ajuster pour les tolérances multiples pour optimiser

Rappelez-vous, choisir les tolérances appropriées aide à assurer la performance correcte de la pièce, la facilité d'assemblage et, ultimement, la qualité du produit. Quand les tolérances multiples entrent en conflit les unes avec les autres, le défi est de corriger ou de faire des compromis pour éviter les problèmes qui vous coûteront du temps, de l'argent et de la qualité.

La bonne nouvelle est qu'ajuster une tolérance (ou plusieurs tolérances) légèrement peut vous aider à être sûr d'atteindre votre dimension la plus critique pour que vous rencontriez votre objectif final.

En identifiant la tolérance la plus difficile et en déterminant la meilleure façon de l'atteindre, vous pouvez obtenir une image claire du processus qui doit être utilisé et de ce que sera le coût.

De plus, un partenaire de fabrication connaissant peut vous aider à prendre des décisions éclairées et à comprendre les compromis qui doivent souvent se produire quand vous avez une pièce avec des tolérances multiples.