Meten en toleranties
Met een rolmeter, een lat of een schuifmaat meet je tot op de millimeter of zelfs 0,1 mm. Een tolerantie zegt hoeveel een maat mag afwijken.
Waarom
Waarom past een batterij uit eender welke winkel altijd in je afstandsbediening?
Geen enkel onderdeel komt precies op maat uit een machine. Het ene is een fractie dikker, het andere een fractie dunner. Toch passen batterijen, schroeven en fietsbanden van verschillende fabrieken gewoon op elkaar.
Dat komt omdat de ontwerper niet alleen een maat opschrijft, maar ook hoeveel die maat mag afwijken. Zolang elk stuk binnen die grenzen blijft, past alles. Om dat na te gaan, moet je wel nauwkeurig kunnen meten.
Zie het
Kies een onderdeel: een as van 20 ± 0,1 mm, een plankje van 120 ± 1 mm of een bus van 8,0 ± 0,05 mm. Schuif de gemeten maat heen en weer en kijk of het stuk goedgekeurd of afgekeurd wordt.
- Aflezing
- 20 mm + 1 · 0,1 mm = 20,1 mm
- Toegelaten
- 19,9 … 20,1 mm
Beschrijving van het beeld
Een schuifmaat rond het gekozen onderdeel. Je ziet de hoofdschaal in millimeter en de nonius die tot op 0,1 mm of 0,05 mm afleest. Een band eronder toont de kleinste en de grootste toegelaten maat. Ligt de gemeten maat in de band, dan staat er goedgekeurd, anders afgekeurd.
Snap het
Elk meetinstrument heeft zijn taak. Met een rolmeter meet je lange maten, zoals een kamer of een plank, tot op de millimeter. Met een lat of liniaal meet je korte maten tot op de millimeter. Met een schuifmaat meet je kleine onderdelen tot op 0,1 mm of zelfs 0,05 mm: de buitenmaat met de grote bekken, een binnenmaat met de kleine bekjes bovenaan en een diepte met het staafje achteraan. Vergeet de eenheden niet: 1 cm is 10 mm, 1 m is 100 cm of 1000 mm. Op technische tekeningen staat alles in millimeter.
Een schuifmaat lees je in twee stappen af. Lees eerst de hele millimeters op de hoofdschaal, net links van de nul van de nonius. Zoek daarna het streepje van de nonius dat precies samenvalt met een streepje van de hoofdschaal. Is dat streepje 4, dan tel je er 0,4 mm bij. Staat de nul voorbij 23 mm, dan lees je 23,4 mm.
Een maat als 20 ± 0,1 mm heeft twee delen. De nominale maat is 20 mm: de maat die de ontwerper bedoelt. De tolerantie is 0,1 mm: zoveel mag het stuk groter of kleiner zijn. De kleinste toegelaten maat is dus 19,9 mm en de grootste 20,1 mm.
Bij de controle vergelijk je de gemeten maat met die grenzen. Ligt ze ertussen, de grenzen zelf meegerekend, dan is het stuk goedgekeurd. Ligt ze erbuiten, dan is het afgekeurd. Een as die te dik is, kun je soms nog bijschuren. Een as die te dun is, is meestal niet meer te redden.
Kleinste toegelaten maat is de nominale maat min de tolerantie, grootste toegelaten maat is de nominale maat plus de tolerantie. Daartussen: goedgekeurd. Schuifmaat: hele millimeters op de hoofdschaal plus het samenvallende streepje van de nonius maal 0,1 mm.
Uitgewerkt voorbeeld
Een as moet 20 ± 0,1 mm dik zijn. Je meet met de schuifmaat 20,2 mm. Is de as goedgekeurd of afgekeurd?
Bereken de kleinste toegelaten maat.
20−
0,1= 19,9 Bereken de grootste toegelaten maat.
20+
0,1= 20,1 20,2 mm is groter dan 20,1 mm, dus de as valt buiten de grenzen.
- Antwoord
De as is afgekeurd: ze is 0,1 mm te dik.
Doe het
Kies een niveau. Je krijgt telkens een nieuwe opgave, die meteen nagekeken wordt.
Maak het
Word kwaliteitscontroleur30 minuten
Wat je nodig hebt
- tien voorwerpen van hetzelfde soort, zoals houten wasknijpers of nieuwe potloden
- een liniaal, en als je er een hebt een schuifmaat
- een blad papier en een pen
- iemand die mee wil meten
Zo doe je het
- Kies welke maat je controleert, bijvoorbeeld de lengte van een wasknijper.
- Meet één stuk heel zorgvuldig. Die maat wordt je nominale maat.
- Spreek een tolerantie af: ± 1 mm als je met een liniaal meet, ± 0,2 mm met een schuifmaat.
- Bereken de kleinste en de grootste toegelaten maat en schrijf ze bovenaan je blad.
- Meet alle tien de stukken en noteer elke maat met de eenheid.
- Zet naast elke maat goedgekeurd of afgekeurd.
- Laat je meetpartner dezelfde stukken opnieuw meten, zonder naar jouw blad te kijken.
Veilig: Leg de voorwerpen plat op tafel om te meten. Een schuifmaat heeft spitse bekken: houd ze weg van je ogen en schuif ze rustig dicht, niet op je vingers.
Test het
Vergelijk jullie twee lijsten. Verschillen jullie bij hetzelfde stuk meer dan 1 mm, meet dan samen opnieuw en zoek waar het misliep, bijvoorbeeld bij het nulpunt van de lat. Je ziet ook meteen hoeveel van de tien stukken binnen de tolerantie vallen.
Valkuilen
Fout: Ik leg het uiteinde van mijn lat tegen de rand en lees af.
Bij veel latten staat de nul niet helemaal aan het uiteinde. Dan meet je elke keer een paar millimeter te veel.
Juist: Leg het nulstreepje precies tegen de rand van het voorwerp en kijk recht van boven naar de schaal.
Fout: Bij 20 ± 0,1 mm is alleen precies 20 mm goed.
Geen enkel stuk is precies 20 mm. De tolerantie zegt juist hoeveel afwijking mag.
Juist: Alles van 19,9 mm tot en met 20,1 mm is goedgekeurd.
Fout: Op de schuifmaat schat ik de tienden van een millimeter met het oog.
Schatten is onnauwkeurig. De nonius is er net om de tienden precies af te lezen.
Juist: Lees de hele millimeters op de hoofdschaal en zoek dan het streepje van de nonius dat precies samenvalt met de hoofdschaal.
Fout: Ik schrijf gewoon 2,5 op, iedereen weet wel wat ik bedoel.
2,5 mm, 2,5 cm en 2,5 m zijn heel verschillende maten.
Juist: Schrijf altijd de eenheid erbij. Alleen op een technische tekening laat je ze weg, omdat daar alles in millimeter staat.
In het echt
- Een batterij van het type AA past in elk toestel dat zo'n batterij vraagt, omdat de fabrikanten zich aan dezelfde maten en toleranties houden.
- Een schrijnwerker meet een nis met de rolmeter tot op de millimeter op voor hij er een kast op maat in bouwt.
- In de garage meet een mecanicien met een schuifmaat hoe dik een remschijf nog is. Is ze dunner dan toegelaten, dan moet ze vervangen worden.
Geschiedenis
In de 16e eeuw bedacht de Portugese wiskundige Pedro Nunes een manier om op een meetinstrument stukjes van een schaalverdeling af te lezen. Naar hem heet de nonius. De schaal zoals ze vandaag op een schuifmaat staat, werd in de 17e eeuw beschreven door de Franse wiskundige Pierre Vernier. Daarom heet ze in het Frans en het Engels een vernier.
Meer in Ruit
Omrekenen tussen millimeter, centimeter en meter en rekenen met kommagetallen oefen je ook in Ruit.
Naar RuitAan tafel
Meet samen iets in huis met een rolmeter, ieder apart. Krijgen jullie precies dezelfde maat, en hoeveel scheelt het?
Een vraag om samen over te praten, voor ouders en kinderen. Er is geen fout antwoord.