Conform Academic Press Dictionary of Science and Technology, o diagramă de toleranță este definită ca „o reprezentare grafică a unei secvențe de operații la care trebuie să fie fabricată o piesă cu identificarea dimensiunilor specificate care indică limitele de toleranță” (Morris 1992). Este un instrument grafic vizual folosit pentru a dezvolta dimensiunile medii și toleranțele dimensiunilor de lucru pentru un nou proces de fabricație sau pentru a analiza un set de dimensiuni și toleranțe existente pentru a determina dacă componenta poate fi realizată pentru a îndeplini specificațiile modelului. Este un mijloc eficient de a trata problema stivuirii toleranțelor în planificarea procesului pentru prelucrarea pieselor.
According to the Academic Press Dictionary of Science and Technology, a tolerance chart is defined as “a graphical representation of a sequence of operations to which a part must be manufactured with identifying specified dimensions indicating tolerance limits” (Morris 1992). It is a visual graphic tool used to develop the mean sizes and tolerances of the working dimensions for a new manufacturing process, or to analyze a set of existing dimensions and tolerances to determine if the component can be made to meet the blueprint specification. It is an effective means to deal with the tolerance stack-up problem in process planning for part machining.

Desenele tehnice au fost folosite în mod tradițional pentru documentarea de proiectare și pentru comunicarea eficientă între inginerii din diferite departamente. În timpul proiectării componentelor și ansamblurilor mecanice, toleranțele sunt specificate în legătură cu geometria piesei, tipul de material și alte specificații tehnice.
Engineering drawings have traditionally been used for design documentation and for effective communication between engineers from different departments. During the design of mechanical components and assemblies, tolerances are specified in conjunction with part geometry, material type, and other technical specifications.

Planificarea procesului este o funcție prin care specificațiile desenului sunt transformate în instrucțiuni de fabricație. Inginerii de proces interpretează semnificația schiței și proiectează traseele de producție, hotărând ce proces de fabricație și mașini ar trebui utilizate pentru a efectua diferitele operațiuni necesare pentru a produce o componentă și secvența.
Process planning is a function by which the drawing specifications are transformed into manufacturing instructions. The process engineers interpret the meaning of the blueprint drawing and design the manufacturing routings by deciding which manufacturing process and machines should be used to perform the various operations necessary to produce a component and the sequence.

Costul de producție crește geometric pentru o strângere progresivă uniformă a toleranțelor. O modalitate de a minimiza costurile de producție este să vă asigurați că nicio toleranță nu este menținută mai strânsă decât cea cerută de desenul de proiectare a produsului sau de natura conceptelor procesului de fabricație care acoperă secvențierea, alegerea suprafețelor de amplasare, schemele de dimensionare pe tăieturi, principiile de susținere a lucrării, etc.
The cost of production increases geometrically for uniform incremental tightening of tolerances. One way to minimize production costs is to ensure that no tolerance is held tighter than required by the product design drawing or by the nature of the manufacturing process concepts covering sequencing, choice of location surfaces, dimensioning schemes on the cuts, work-holding principles, etc.

Utilizarea pe scară largă și în creștere a prelucrării NC a redus amploarea problemei de control a stivuirii toleranțelor, permițând prelucrarea tăierilor așa cum se arată în schemele de dimensionare a modelului, prin eliminarea controlului manual al deciziilor mașinii care afectează tăieturile și prin reducerea numărului de modificări ale suprafeței de locație și a dispozitivului de fixare necesar pentru prelucrarea non-NC. În general, a îmbunătățit, de asemenea, controlul dimensiunii și controlul caracteristicilor geometrice ale caracteristicii piesei. Însă, nu toate stivuirile de toleranță sunt eliminate prin utilizarea mașinii NC. Mașinile NC sunt adesea combinate cu mașini convenționale pentru a forma un grup de mașini pentru a face o piesă.
The widespread and growing use of NC machining has reduced the extent of the tolerance stack-up control problem by allowing cuts to be machined as shown on the blueprint dimensioning schemes, by eliminating manual control of machine decisions affecting the cuts, and by reducing the number of location surface changes and the attendant fixture required by non-NC machining. In general, it has also improved size control and control of geometric characteristics of part feature. However, not all tolerance stack-ups are eliminated by using NC machine. NC machines are often combined with conventional machines to form a group of machines to make a part.

Multe piese simple pot fi realizate fără ajutorul graficului de toleranță. Însă, în industria aerospațială, auto și în alte industrii, multe piese sunt foarte scumpe de fabricat. Rebutarea și reprelucrarea acestor piese duc la pierderi economice mari, în special în mediul de producție just-in-time (JIT). „A face bine de prima dată” este evident foarte important. Din cauza complexității piesei, a tensiunii toleranței, a numărului mare de operațiuni necesare pentru producerea piesei și a frecvenței mari de modificare a datelor de prelucrare, toleranțele de proces pentru piesă sunt dificil de controlat, iar rebuturile sunt de obicei inevitabile. Însă, în planificarea producției pentru cantități, piesa nu poate fi întotdeauna prelucrată dimensional așa cum se arată în desen, astfel încât suprafețele de referință trebuie să fie stabilite de către inginerul de producție pe baza unei selecții de suprafețe de localizare pentru fixare și pe decizii de organizare a modelului sculelor de tăiere. Indiferent dacă o piesă este realizată complet într-o singură operațiune sau direcționată pe o serie de mașini, dintre care unele pot fi NC, inginerul de proces trebuie să fie capabil să recunoască faptul că a fost creată o situație de stivuire a toleranțelor care va afecta toleranța atribuită tăieturilor la mașină.
Many simple parts can be made without the help of tolerance charting. However, in aerospace, automotive, and other industries, many parts are very expensive to manufacture. Scrap and rework of these parts result in large economic loss, especially in the just-in-time (JIT) manufacturing environment. “Doing it right the first time” is obviously very important. Because of the complexity of the part, the tightness of the tolerance, the large number of operations needed to produce the part, and the high frequency of changing machining datum, process tolerances for the part are difficult to be controlled, and the scraps are usually inevitable. In production planning for quantity runs, however, the part cannot always be machined dimensionally as shown on the drawing, so datum surfaces must be set up by the production engineer based on a selection of locating surfaces for fixture and on cutting tool design layout decisions. Whether a part is made completely to print in one operation or routed over a series of machine, some of which may be NC, the process engineer must be capable of recognizing that a tolerance stack-up situation has been created which will affect the tolerance assigned to the machine cuts.
Atunci când problemele de stivuire a toleranțelor trebuie rezolvate, cea mai ușoară, mai rapidă și mai sigură cale este utilizarea diagramei de toleranță. Tehnica graficului de toleranță poate controla sistematic toleranțele procesului în planificarea procesului și poate elimina rebuturile din producție. Secvența proceselor de fabricație poate fi vizualizată cu o diagramă de toleranță. Dacă o piesă poate fi prelucrată la toleranța selectată poate fi predeterminată grafic prin construirea unei diagrame de toleranță. Planificatorii de proces pot profita de instrumentele de grafică a toleranțelor pentru a determina dimensiunile de lucru și în alocarea toleranțelor optime dimensiunilor de lucru corespunzătoare. În special pentru piese complexe, cum ar fi arbori canelați, angrenaje fine, arbori de motor de avion și/sau piese similare, diagramele de toleranță sunt neprețuite, practic indispensabile pentru producția economică. Acesta este motivul pentru care diagramele de toleranță sunt utilizate pe scară largă în ingineria de producție, în special în ingineria de producție de precizie.
When tolerance stack-up problems must be handled, the easiest, quickest, and most foolproof way is by the use of the tolerance chart. The tolerance charting technique can systematically control the process tolerances in process planning and eliminate the scraps in manufacturing. The sequence of manufacturing processes can be visualized with a tolerance chart. Whether a part can be machined to selected tolerance can be predetermined graphically by constructing a tolerance chart. Process planners can take advantages of the tolerance charting tools in determining the working dimensions and in allocating optimal tolerances to corresponding working dimensions. Particularly for complex parts like splined shafts, fine gears, airplane engine shafts, and/or similar parts, tolerance charts are invaluable, practically indispensable for economical production. This is the reason why tolerance charts are widely used in manufacturing engineering, particularly in precision manufacturing engineering.

Industriile care utilizează graficele de toleranță variază de la corporații mari care produc motoare de avioane, vehicule off-road și automobile până la ateliere de mașini bazate pe NC. În orice companie de producție, trei grupuri separate sunt preocupate în mod constant cu problemele de determinare a mărimii toleranțelor care trebuie alocate dimensiunilor de lucru, a modului în care se acumulează toleranțele și, în cele din urmă, a ceea ce trebuie făcut cu acele situații de producție în care în atelier nu s-au păstrat toleranțele prescrise.
Industries that utilize tolerance charting vary from large corporations manufacturing aircraft engines, off-road vehicles, and automobiles to NC-based machine shops. In any manufacturing company three separate groups are constantly concerned with the problems of determining the magnitude of the tolerances to be assigned to working dimensions, how tolerances build up, and ultimately, what is to be done about those manufacturing situations where in the shop did not hold the prescribed tolerances.

Proiectanții de produse sunt primul grup de utilizatori, care au responsabilitatea emiterii de proiecte care încorporează toleranțe maxime de lucru posibile compatibile cu cerințele funcționale.

Inginerii de producție sunt al doilea grup de utilizatori, care au responsabilitatea emiterii fișelor de operații care prescriu cea mai bună și mai economică secvență capabilă să producă piesa.
Product designers are the first group of users, who have the responsibility of issuing designs that incorporate the maximum possible working tolerances compatible with the functional requirements.

Manufacturing engineers are the second group of users, who have the responsibility of issuing operation sheets that prescribe the best and most economical sequence capable of producing the part.

Inginerii de control al calității sunt al treilea grup de utilizatori, care au responsabilitatea de a măsura calitatea, de a evalua calitatea și de a acționa ca un catalizator organizațional atunci când toleranțele nu sunt menținute la tipărire și este necesar un efort coordonat de grup pentru a determina când s-a întâmplat acest lucru.
Quality control engineers are the third group of users, who have the responsibility of measuring quality, evaluating quality, and acting as the organizational catalyst when tolerances are not held to print and a coordinated group effort is required to determine when this happened.

În mediul actual CE (inginerie convergentă), toleranța este o problemă comună preocupată de toate ființele umane implicate în proiectul de produs. Slujba inginerilor proiectanți va fuziona cu cea a inginerilor de producție. Utilitatea diagramelor de toleranță poate acoperi toate departamentele întregii fabrici și chiar mai multe fabrici. Diagramele de toleranță devin un tip de resurse ale întreprinderii partajate între inginerii din diferite departamente. Ele pot fi stocate într-un sistem PDM (gestionarea datelor de produs) împreună cu modelul geometric, rutarea operațiunii, fișierele NC etc. În industria de producție modernă, grupurile de utilizatori de diagrame de toleranță pot acoperi tot mai mult decât înainte.
In current CE (concurrent engineering) environment, tolerancing is a common issue concerned by all human being involved in the product project. The design engineers’ job will fuse with the production engineers’ job. The utility of tolerance charts may cover all departments of the whole plant and even multi-plants. Tolerance charts become one kind of enterprise resources shared among engineers from different departments. They can be stored in a PDM (product data management) system along with the geometric model, operation routing, NC files, etc. In modern manufacturing industry, the user groups of tolerance charts may cover ever wider than before.

Graficul de toleranță este una dintre modalitățile eficiente utilizate de planificatorii de proces pentru a crește productivitatea și a reduce costurile prin proiectarea optimă a dimensiunilor și a toleranțelor acestora pentru a reduce rebuturile și reprelucrările. Inginerii de proces care folosesc diagrame de toleranță încearcă să garanteze că toate defectele vor fi curățate din deciziile inițiale de planificare a proceselor responsabile pentru stivuirea toleranțelor. Odată ce acest lucru a fost făcut corect, toleranțele de proces rezultate pot fi optimizate. Procesul final va fi rentabil și lipsit de toate toleranțele mari ale costurilor.
Tolerance charting is one of the effective ways used by process planners to increase the productivity and reduce the cost by optimal designing the dimensions and their tolerances to reduce the scraps and reworks. Process engineers using tolerance charts try to guarantee that all flaws will be purged from the initial process-planning decisions responsible for the tolerance stack-ups. Once this has been done correctly, the resulting process tolerances can be optimized. The final process will be cost effective and free of all high cost tolerances.

Această lucrare prezintă dezvoltarea unui pachet software numit diagramă de toleranță unghiulară asistată de computer (CAATC). Modelele matematice sunt folosite pentru a implementa graficul de toleranță unghiulară cu programe de calculator.
This paper introduces the development of a software package named computer aided angular tolerance charting (CAATC). The mathematical models are used to implement the angular tolerance charting with computer programs. v