Poradniki / Projektowanie pod produkcję

Jak sumują się tolerancje w zespole audio

13 września 2026

Większość widocznych wad gotowego produktu audio nie wynika z tego, że część wyszła poza tolerancję. Wynika z tego, że kilka części jednocześnie mieści się wygodnie w tolerancji, w tym samym kierunku.

Podstawowa idea

Każdy wymiar ma zakres. Gdy elementy różnych części mają się zgrać, ich zakresy się sumują.

Weźmy gałkę przechodzącą przez wycięcie w panelu. Widoczna szczelina zależy od:

• Położenia wycięcia na panelu
• Średnicy wycięcia
• Położenia potencjometru na płytce
• Położenia płytki w obudowie
• Prostopadłości wałka
• Współosiowości otworu gałki

Sześć składników. Jeśli każdy to plus minus 0.1 mm, najgorsze przesunięcie wynosi 0.6 mm, co przy nominalnej szczelinie 1 mm jest różnicą między wyglądem precyzyjnym a zepsutym.

Najgorszy przypadek a statystyka

Najgorszy przypadek sumuje tolerancje arytmetycznie. Zakłada się, że każda część jest jednocześnie na najmniej korzystnej granicy. Gwarantuje montaż i daje ciasne, drogie tolerancje.

Statystyka, czyli pierwiastek z sumy kwadratów, bierze pierwiastek kwadratowy z sumy kwadratów. Zakłada, że składniki są niezależne i mają rozkład normalny, więc jednoczesne znalezienie się wszystkich na skrajnościach jest bardzo mało prawdopodobne. Daje luźniejsze, tańsze tolerancje i akceptuje niewielki odsetek braków.

Dla sześciu składników po plus minus 0.1 mm:

• Najgorszy przypadek: plus minus 0.6 mm
• Pierwiastek z sumy kwadratów: plus minus 0.245 mm

Różnica jest duża, dlatego metodę warto wybierać świadomie, a nie domyślnie.

Przy wolumenach hi-fi zwykle właściwy jest najgorszy przypadek. Metody statystyczne zwracają się przy tysiącach sztuk, gdzie niewielki odsetek braków jest tańszy niż ciaśniejsze tolerancje. Przy 200 sztukach rocznie problem rzędu dwóch procent to cztery sztuki, każda to niezadowolony klient i zwrot.

Wybrać bazę, a potem wymiarować od niej

To najbardziej opłacalna decyzja na rysunku i nic nie kosztuje.

Wymiarowanie łańcuchowe mierzy każdy element od poprzedniego. Błędy kumulują się wzdłuż łańcucha.

Wymiarowanie od bazy mierzy każdy element od jednego odniesienia. Błędy się nie kumulują. Każdy element mieści się w swojej tolerancji względem bazy niezależnie.

Na panelu czołowym z ośmioma wycięciami na złącza w rzędzie wymiarowanie łańcuchowe stawia ósme wycięcie osiem tolerancji od pierwszego. Rząd będzie widocznie odpływał. Wymiarowanie wszystkich ośmiu od osi panelu utrzymuje każde w swojej tolerancji i rząd wygląda równo.

Wynikające z tego zasady:

• Wybrać bazę ważną funkcjonalnie. Przy talerzu jest to otwór łożyska. Przy panelu zwykle oś w obu kierunkach. Przy obudowie zwykle obrobiona ściana, a nie giętowana krawędź.
• Stosować tę samą bazę dla powiązanych części. Jeśli panel jest wymiarowany od osi, a podpanel za nim od narożnika, nie zgodzą się.
• Nigdy nie używać giętowanej krawędzi jako bazy, jeśli dostępna jest obrobiona ściana, ponieważ wymiary giętowane mają znacznie większe tolerancje.

Zmniejszyć liczbę składników

Zacieśnianie tolerancji to drogi sposób naprawy łańcucha. Usuwanie składników to tani sposób.

• Pozycjonować obrobionym oparciem, stopniem lub wybraniem, zamiast otworami przelotowymi i śrubami. Otwory przelotowe dodają tolerancję otworu oraz sam luz.
• Łączyć części. Dwa elementy obrobione w jednym zamocowaniu na jednej części mają jedną tolerancję między sobą, a nie kilka.
• Uczynić jedną część regulowaną. Otwory podłużne w ukrytej części przenoszą problem z kontroli tolerancji na montaż, co przy małych wolumenach jest często najtańszym miejscem.
• Zaprojektować szczelinę wybaczającą. Szczelina cieniowa 1.5 mm pochłania ten sam błąd bezwzględny co szczelina 0.4 mm z jedną czwartą efektu proporcjonalnego. Oko odczytuje proporcję.
• Przerwać relację wizualnie. Faza lub stopień na styku tworzy linię cienia, która ukrywa niewspółosiowość, dlatego tak wiele cenionych obudów ma ją na każdej widocznej krawędzi.

Tolerować tylko to, co ma znaczenie

Wniosek jest równie ważny. Gdy wiadomo, które elementy leżą w łańcuchu widocznym dla klienta, wszystko inne może być luźne.

Działający wzór dla panelu audio:

GENERAL TOLERANCE: +/-0.2 UNLESS OTHERWISE STATED
CRITICAL FEATURES, PER TABLE:
  KNOB CUTOUT POSITION       +/-0.05 FROM DATUM A AND B
  PANEL WIDTH AND HEIGHT     +/-0.10
  MOUNTING SLOT POSITION     +/-0.10 FROM DATUM A AND B
ALL OTHER FEATURES AT GENERAL TOLERANCE

Trzy ciasne elementy i luźna tolerancja ogólna wyceniają się dramatycznie lepiej niż plus minus 0.05 mm na całym rysunku, a dają ten sam produkt.

Policzyć przed wydaniem

Zajmuje to dwadzieścia minut i wychwytuje kosztowne problemy.

1. Wypisać każdą widoczną szczelinę i pasowanie w produkcie
2. Dla każdej wypisać każdy składnik na każdej części
3. Zsumować w najgorszym przypadku
4. Porównać wynik z tym, co projekt wizualnie toleruje
5. Gdzie nie przechodzi, najpierw zmniejszyć liczbę składników, potem zacieśnić tolerancje
6. Wpisać pozostałe krytyczne elementy do rysunku jako wyróżnione tolerancje

Krok 2 to miejsce, gdzie leży większość wartości. Ludzie bywają zaskoczeni, ile części wpływa na szczelinę, którą uważali za należącą do jednej. Poradnik o szczelinach między panelami pokazuje pełny przykład.

Najczęstsze pytania

Czytaj dalej

• Jak powiedzieć zakładowi, które ściany zobaczy klient
• Ile cła naprawdę dodają do wyceny importowanej obudowy
• Dopasowanie koloru anodowania w partii i w ciągu roku