Når et målinterval ikke er nok — form, orientering, placering og kast
En klassisk plus/minus-tolerance siger noget om, hvor stor en del må være — men ikke noget om dens form eller indbyrdes beliggenhed. En aksel kan ligge inden for sit diametermål og stadig være skæv eller oval. To huller kan hver især have rigtig diameter og alligevel sidde forskudt, så en samling ikke passer. Geometriske tolerancer (på engelsk GD&T) styrer netop det, som størrelsesmålene ikke kan: form, orientering, placering og kast.
Geometriske tolerancer hører under ISO GPS (Geometrical Product Specifications), et samlet standardsystem, der binder konstruktion, fremstilling og kontrol sammen med ét entydigt sprog. Grundstandarden for den geometriske symbolik er DS/EN ISO 1101, som beskriver tolerancer for form, orientering, placering og kast samt reglerne for, hvordan de angives og tydes. Datums og datumsystemer beskrives i DS/EN ISO 5459. Pointen med GPS er, at en specifikation skal kunne tydes ens af alle led — også af det måleudstyr, der senere skal kontrollere delen.
| Gruppe | Controls | Eksempler på egenskab |
|---|---|---|
| Shape | En enkelt flade/linjes egen form | Planhed, retlinethed, rundhed, cylindricitet |
| Orientering | Vinklen i forhold til et datum | Parallelitet, vinkelrethed, hældning |
| Placement | Hvor et element ligger i forhold til datums | Position, koncentricitet, symmetri |
| Kast | Afvigelse ved rotation om en akse | Radialt og aksialt kast (run-out) |
Hver tolerance angives i et toleranceramme-felt: et symbol for egenskaben, en toleranceværdi (ofte en tolerancezone som en bredde eller en diameter), og — for orientering, placering og kast — en henvisning til ét eller flere datums.
Et datum er en teoretisk eksakt reference (en flade, en akse eller et plan), som en geometrisk tolerance måles i forhold til. Vælger man datums forkert, måler man fra noget, der ikke svarer til, hvordan delen faktisk bruges eller spændes op. Derfor skal datums afspejle delens funktion: spænd den op i tankerne, som den skal sidde i virkeligheden, og lad den flade, der bærer eller centrerer, blive dit primære datum. Et datumsystem kan bestå af et primært, sekundært og tertiært datum, der sammen låser delen entydigt fast.
En geometrisk tolerance definerer en zone, som det virkelige element skal ligge inden for. Zonen kan være rummet mellem to parallelle planer (for eksempel ved planhed), et cylindrisk rum (for eksempel ved en positionstolerance på en akse) eller et bånd. Det er en mere præcis tankegang end plus/minus, fordi den beskriver et tredimensionelt rum frem for blot et talinterval — og fordi den knytter sig til delens funktion.
GPS-systemet bygger på nogle gennemgående principper: at en specifikation skal være entydig, at form- og størrelsestolerancer som udgangspunkt er uafhængige af hinanden, medmindre andet er angivet, og at man kan knytte materialebetingelser til en tolerance, når en samlings funktion afhænger af, om en del ligger ved sin maksimale eller minimale materialestørrelse. Brug kun de avancerede angivelser, du forstår fuldt ud — en forkert anvendt materialebetingelse ændrer betydningen markant.
“Mål fortæller, hvor stor en del er. Geometriske tolerancer fortæller, om den virker.”
— Princip i ISO GPS