Wat is een tolerantieketen?

De resulterende maat heet de sluitmaat, en de keten zelf ook wel maatketen. Dat is vaak een afstand tussen kenmerken die niet rechtstreeks gemaatvoerd is, of een speling tussen onderdelen in een samenstelling. De afzonderlijke maten heten schakels, en de afwijking van iedere schakel werkt door in de sluitmaat. Met de ketenberekening bepaal je hoeveel de sluitmaat kan variëren. Een eendimensionale keten telt schakels langs één richting op, ook geometrische toleranties die in die richting werken. Tellen hoeken of afwijkingen in meerdere richtingen mee, dan is een twee- of driedimensionale analyse nodig.

Waar hangt een tolerantieketen van af?

Er zijn twee gangbare rekenwijzen. Reken je op het slechtste geval (worst case), dan tel je alle toleranties volledig op: zolang iedere schakel binnen zijn tolerantie ligt, blijft de sluitmaat binnen de berekende grenzen. Een statistische methode, bijvoorbeeld de wortel uit de som van de kwadraten (RSS), gaat ervan uit dat de afwijkingen onafhankelijk, gecentreerd en ongeveer normaal verdeeld zijn, met een vergelijkbare spreiding. De berekende variatie valt dan kleiner uit en de schakels mogen ruimer, in ruil voor een berekende kans dat de sluitmaat buiten zijn grenzen valt. Die aanname houdt alleen stand bij stabiele, beheerste processen; een proces dat bewust naar één kant van de tolerantie wordt gestuurd, voldoet er niet aan. Hoe meer schakels, hoe verder de twee uitkomsten uiteenlopen. Vorm-, richtings- en plaatstoleranties kunnen als schakel meetellen; met een maximum-materiaalvoorwaarde (Ⓜ) hangt hun bijdrage af van de werkelijke maat van het kenmerk.

Hoe werkt een tolerantieketen in de praktijk?

Bij kettingmaatvoering is een afstand tussen twee kenmerken die niet rechtstreeks op de tekening staat, de som van meerdere schakels. Hangt een functie van die afstand af, dan moet iedere schakel krap getolereerd zijn. Maatvoer je de functiemaat rechtstreeks, tussen de kenmerken die de functie dragen of vanaf het referentievlak waarop de functie rust, dan kunnen de andere maten vaak ruimer. De keten verdwijnt daarmee niet, maar verschuift naar maten waar de functie minder van afhangt. Zo'n voorstel aan de klant kan zinvol zijn, maar de beslissing ligt bij de ontwerper, omdat de wijziging ook tegenstukken kan raken. Een keten kan ook in de werkplaats ontstaan. Neem je in de opspanning een ander referentievlak dan de tekening, dan wordt de tekeningmaat een sluitmaat van je eigen bewerkingsmaten, en die vragen krappere werktoleranties. Of krappere schakels meer kosten, hangt af van proces, machine, meetinspanning en aantal.

Waarmee wordt een tolerantieketen vaak verward?

Een tolerantieketen is geen kettingmaatvoering: kettingmaatvoering is een manier van maatvoeren op de tekening, de tolerantieketen is het opstapelen van afwijkingen naar één sluitmaat. Die opstapeling ontstaat ook bij maatvoering vanaf een referentievlak, zodra een maat niet rechtstreeks gegeven is of onderdelen in een samenstelling op elkaar aansluiten. Evenmin is de keten een maattolerantie: die geldt voor één maat, de keten gaat over wat meerdere maten samen doen.