Koncepcje wymienności komponentów i tolerancji wymiarowych stały się uznaną częścią przemysłu wytwórczego. Niestety niewłaściwe wykorzystanie tych ostatnich może spowodować szereg problemów. Na przykład zbyt wąskie tolerancje mogą wymagać poddania części wtórnego szlifowania lub operacji EDM, co niepotrzebnie zwiększa koszty i skraca czas realizacji. „Zbyt luźne” tolerancje lub niezgodności z tolerancjami współpracujących części mogą skutkować niemożnością montażu, co skutkuje koniecznością przeróbek, a w najgorszym przypadku niemożliwością użycia gotowego produktu.
Aby uniknąć tych nieprzyjemnych sytuacji, ta technika projektowania zawiera pewne wskazówki dotyczące prawidłowego stosowania tolerancji części, a także definicję niektórych częściej używanych adnotacji. Omówimy również branżowy standard tolerancji części, zwany wymiarami geometrycznymi i tolerancjami (GD&T).
1. Standaryzowane tolerancje obróbki CNC
Załóżmy, że standardowe tolerancje przetwarzania prototypu i produkcji wynoszą +/-0,005 cala (0,13 mm). Oznacza to, że odchylenie położenia, szerokości, długości, grubości lub średnicy jakiejkolwiek cechy części od wartości nominalnej nie przekroczy tej wartości. Jeśli planujesz obróbkę wspornika o szerokości 1 cala (25,4 mm), rozmiar będzie wynosił od 0,995 do 1,005 cala (25,273 do 25,527 mm), a wspornik ma otwór 0,25 cala (6,35 mm) na jednej nodze, wówczas średnica wspornika Jest to 0,245 do 0,255 cala (6,223 do 6,477 mm), jak pokazano na poniższym rysunku.
To jest bardzo blisko, ale jeśli potrzebujesz większej dokładności, musisz ocenić na podstawie geometrii i materiału części, pamiętaj o zaznaczeniu tego w projekcie części podczas przesyłania pliku do wyceny.
2. Przewodnik po tolerancji obróbki CNC
Należy również pamiętać, że są to tolerancje dwustronne. W przypadku wyrażenia jednostronnego standardowa tolerancja powinna wynosić +0,000/-0,010 cala (lub +0,010/-0,000 cala). Wszystkie te wartości są dopuszczalne, podobnie jak wartości metryczne, o ile określisz je w projekcie. Aby uniknąć nieporozumień, należy postępować zgodnie z przedstawionymi wymiarami i tolerancjami „trójpozycyjnymi” i unikać dodatkowego położenia zerowego wynoszącego 1,0000 lub 0,2500 cala. Chyba że jest ku temu absolutny powód.
3. Środki ostrożności dotyczące chropowatości powierzchni w tolerancjach obróbki
Oprócz długości, szerokości i rozmiaru otworu istnieją również tolerancje części, takie jak chropowatość powierzchni. W standardowym produkcie chropowatość powierzchni płaskich i pionowych wynosi 63 µin. Zakrzywiona powierzchnia równa 125 µin jest lepsza.
W większości przypadków jest to wystarczające wykończenie, ale w przypadku powierzchni dekoracyjnych na elementach metalowych zazwyczaj możemy poprawić wygląd poprzez lekkie śrutowanie. Jeśli potrzebujesz gładszej powierzchni, zaznacz to w swoim projekcie, a my postaramy się jak najlepiej spełnić Twoje wymagania.
4. Wymiary geometryczne i tolerancje
Jest jeszcze jedna uwaga. Jak wspomniano wcześniej, możemy zaakceptować tolerancje GD&T. Zapewnia to głębszy poziom kontroli jakości, w tym związek między różnymi cechami części oraz kwalifikatorami kształtu i dopasowania. Oto niektóre z bardziej powszechnych metod:
Pozycja rzeczywista: W przytoczonym wcześniej przykładzie nawiasu zaznaczamy położenie otworu, określając odległości X i Y oraz ich dopuszczalne odchylenia od pary pionowych krawędzi części. W GD&T pozycja otworu będzie reprezentowana przez rzeczywiste położenie zbioru punktów odniesienia, któremu towarzyszy kwalifikator MMC (maksymalny stan materiału) lub LMC (minimalny stan materiału).
Płaskość: Powierzchnia frezowania jest zwykle bardzo płaska, ale ze względu na wewnętrzne naprężenia materiału lub siłę zacisku podczas obróbki, po wyjęciu części z maszyny może wystąpić pewne wypaczenie, zwłaszcza cienkościenne i plastikowe. Tolerancja płaskości GD&T kontroluje to, definiując dwie równoległe płaszczyzny, w których musi leżeć powierzchnia frezowania.
Cylindryczność: Z tego samego powodu większość powierzchni frezowanych jest bardzo płaska, większość otworów jest bardzo okrągła i to samo dotyczy powierzchni toczenia. Jednak stosując tolerancję +/- 0,005 cala (0,127 mm), otwór 0,25 cala (6,35 mm) w przykładzie wspornika może być prostokątny, a pozostałe wymiary jednokierunkowe to 0,245 cala (6,223 mm) i 0,255 cala ( 6,477 mm). Zastosowanie cylindryczności definiuje się jako dwa współosiowe cylindry, w których musi znajdować się obrobiony otwór. Producent może wyeliminować tę mało prawdopodobną sytuację.
Koncentryczność: Pierścienie na tarczy są koncentryczne, podobnie jak koła i osie samochodu są koncentryczne. Jeśli wiercony lub rozwiercany otwór musi być dokładnie taki sam jak współosiowy pogłębienie walcowe lub okrągła piasta, najlepszym sposobem zapewnienia tego jest oznaczenie współśrodkowości.
Pionowość: Jak sama nazwa wskazuje, pionowość określa maksymalne odchylenie między poziomą powierzchnią obróbki a pobliską powierzchnią pionową. Może być również używany do kontrolowania prostopadłości ramienia obrotowego do sąsiedniej średnicy lub osi środkowej części.
Zastosowanie obróbki wysokoprecyzyjnej wymaga szczególnej uwagi przy kontroli tolerancji. Potrzebujemy modeli CAD 3D, a także rysunków 2D tolerancji GD&T i wykorzystujemy procesy obróbki, takie jak cięcie drutem, wiercenie EDM, szlifowanie i wytaczanie, aby spełnić wymagania dotyczące jakości części.
Ponadto firma Sunbright przeszła certyfikację systemu jakości ISO9001 oraz certyfikat AS 9100D, NADCAP-NDT. Na życzenie przeprowadzimy 100% pełną kontrolę Twoich części, a także dostarczymy raporty z kontroli jakości, kontrolę pierwszego artykułu (FAI) itp. Jeśli masz części, które wymagają przetworzenia, możesz skontaktować się z nami za pośrednictwem oficjalnej strony internetowej Sunbright, a my zorganizujemy profesjonalne konsultacje przedsprzedażowe i wysokiej jakości obsługę podczas całego procesu.
