Κάθε σχέδιο καταλήγει στο γραφείο μας με ένα μπλοκ ανοχής στο κάτω μέρος. +/- 0,05mm, +/- 0,1mm, ή το κλασικό "εκτός αν ορίζεται διαφορετικά." Και σχεδόν κανείς που στέλνει αυτά τα σχέδια δεν έχει σκεφτεί τι κοστίζουν αυτά τα νούμερα. Ένα +/- 0,005mm καλούμενο σε ένα κομμάτι 200mm δεν σας κάνει να φαίνεστε ολοκληρωμένος ∙ σας κάνει να φαίνεστε σαν να μην έχετε πληρώσει ποτέ για επεξεργασία ακριβείας.

Εδώ είναι τι πραγματικά συμβαίνει στο εργοστάσιο όταν οι ανοχές σφίγγουν. Και γιατί οι επιλογές ανοχής σας έχουν μεγαλύτερη σημασία από τις επιλογές υλικών σας.

Ας ξεκινήσουμε με αυτό που τα περισσότερα μαγαζιά θεωρούν "κανονική ακρίβεια" +/- 0,01mm σε γραμμική διάσταση.Το κρατάμε όλη μέρα σε εικόνες μέχρι 150 χιλιοστών.Το εργαλείο δεν χρειάζεται να αλλάζει ανάμεσα στα εξαρτήματα, η επιθεώρηση είναι γρήγορη (σφραγίδες ή μικρόφωνο) και το κόστος ανά κομμάτι είναι προβλέψιμο.

Αλλά τι γίνεται με το +/- 0,005mm; Εκεί είναι που τα πράγματα γίνονται ενδιαφέροντα. Σε 0,005mm, είστε τώρα στο μισό πλάτος της τρίχας. Η θερμική επέκταση του εργαστηρίου μόνο μπορεί να φάει ολόκληρο το προϋπολογισμό ανοχής σας.Ένα κομμάτι από αλουμίνιο 100 χιλιοστών που θερμαίνεται 3C από τη θερμότητα της μηχανικής αυξάνεται κατά 7 μικρών και αυτό είναι με ψυκτικό πλημμύραςΣε ένα κομμάτι 200 χιλιοστών; 14 μικρών. Όλη η ζώνη ανοχής σου έχει φύγει πριν καν το μετρήσεις.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα εξαρτήματα στενής ανοχής επεξεργάζονται σε περιβάλλον ελεγχόμενης θερμοκρασίας (20C + / -1C), μετρούμενο σε ένα CMM, και συχνά απαιτούν πολλαπλά περάσματα τελικής επεξεργασίας.Ο χρόνος επιθεώρησης αυξάνεται.Ο πολλαπλασιαστής κόστους από +/- 0,01 mm έως +/- 0,005 mm είναι συνήθως 2-3 φορές, και από +/- 0,01 mm έως +/- 0,001 mm είναι 5-10 φορές.

Οι περισσότεροι οδηγοί κόστους επεξεργασίας δείχνουν μια ωραία ομαλή καμπύλη όπου το κόστος αυξάνεται εκθετικά καθώς η ανοχή σφίγγει.

Το μεγάλο άλμα δεν είναι μεταξύ 0,1 και 0.01Είναι μεταξύ 0,01 και 0.005Εκεί περνάτε τη γραμμή από την "επεξεργασία CNC με προσοχή" στην "επεξεργασία ακριβείας" όπου ολόκληρη η διαδικασία ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙ ∙

Εδώ είναι ένα σενάριο που βλέπουμε εβδομαδιαία. Ένας μηχανικός καθορίζει +/- 0,01 mm σε διάμετρο τρύπησης και +/- 0,01 mm σε θέση τρύπησης σε σχέση με ένα δεδομένο. Η έκθεση CMM δείχνει και τα δύο εντός ανοχής.Τα εξαρτήματα πηγαίνουν στην συναρμολόγηση.Και δεν ταιριάζουν.

Γιατί; Επειδή η διάτρηση μπορεί να είναι 0.01mm υπερμεγέθους (που είναι εντός ανοχής) και η θέση μπορεί να είναι 0.01mm μακριά (επίσης εντός ανοχής),Αλλά η συνδυασμένη επίδραση και των δύο σφαλμάτων σημαίνει ότι ο άξονας ζευγαρώματος δεν μπορεί να πέσειΑυτός είναι ο λόγος για τον οποίο υπάρχει η GD&T - ελέγχει τη λειτουργική σχέση μεταξύ των χαρακτηριστικών, όχι μόνο τις μεμονωμένες διαστάσεις.

Οι κλήσεις GD&T που έχουν πραγματικά σημασία για τα μηχανικά μέρη CNC:

• Αληθινή θέση (0,05 mm MMC)Αν βουρτσίζετε δύο μέρη μαζί, η ανοχή θέσης έχει μεγαλύτερη σημασία από την ανοχή διάμετρου τρύπας
• Συγκέντρωση (0,01 mm): Για περιστρεφόμενους άξονες και κάθισματα ρουλεμάν.
• Πλανότητα (0,02 mm)Για τις επιφάνειες σφράγισης. Μια σφραγίδα δεν νοιάζεται αν η επιφάνεια είναι 0,02 mm από τη θέση ̇ νοιάζεται αν είναι επίπεδη
• Αριστερότητα (0,01 mm)Αν η όψη Β δεν είναι κάθετη προς την οπή Α, η συναρμολόγηση στοιβάζεται λάθος.

Το κόστος της GD&T είναι περίπου το ίδιο με τις ισοδύναμες γραμμικές ανοχές ∙ η μέθοδος επιθεώρησης αλλάζει (CMM αντί για σφραγίδες), αλλά η προσέγγιση μηχανικής δεν αλλάζει.Η διαφορά είναι ότι η GD&T σου δίνει λειτουργικά μέρη αντί για διαμετρικά σωστά μέρη που δεν λειτουργούν..

Η ίδια ονομασία ανοχής κοστίζει διαφορετικά ποσά σε διαφορετικά υλικά.

Αλουμίνιο: Το ευκολότερο για τη διατήρηση στενών ανοχής. Χαμηλές δυνάμεις κοπής, καλή καθαρότητα τσιπ, ελάχιστη φθορά εργαλείου. +/- 0,005 mm είναι εφικτό στα περισσότερα χαρακτηριστικά κάτω των 100 mm.

Ατσάλι από ανοξείδωτο 304Η κόψη του εργαλείου επιταχύνεται και τα πρώτα 10 μέρη μπορεί να διατηρήσουν +/- 0,01 mm ενώ το 50ο μέρος παρασύρεται σε 0,02 mm επειδή το ένθετο έχει φθαρεί.Οι αυστηρές ανοχές στο SS απαιτούν επιθετικά προγράμματα αλλαγής εργαλείων.

Τιτάνιο Ti-6Al-4VΤο υλικό αντιστέκεται. Το σπρίνγκ-μπακ μετά την κοπή σημαίνει ότι η τελική διάσταση είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από την διάσταση κοπής.Αλλά προσθέτει χρόνο εγκατάστασης.. +/- 0,01 mm είναι ρεαλιστικό. +/- 0,005 mm απαιτεί τρυπήματα ή άλεση.

PEEKΗ θερμική επέκταση είναι το κύριο ζήτημα. Το μέρος αλλάζει μεγέθους μετρήσιμα μεταξύ της θερμοκρασίας της μηχανικής και της θερμοκρασίας δωματίου.αφήστε το να καθίσει για 2 ώρες για να ισορροπήσειΠροσθέτει χρόνο κύκλου αλλά διατηρεί την ανοχή.

Μετά την επεξεργασία δεκάδων χιλιάδων εξαρτημάτων, εδώ είναι η προσέγγιση που παράγει τα καλύτερα αποτελέσματα με το χαμηλότερο κόστος:

1. Να προσδιορίζετε μόνο τις αυστηρές ανοχές όπου έχουν σημασία.Οι διεπαφές συναρμολόγησης, τα κάθισματα των ρουλεμάν, οι επιφάνειες σφράγισης, αυτά αξίζουν +/- 0,005 mm έως +/- 0,01 mm. Όλα τα άλλα; +/- 0,05 mm είναι πιθανότατα εντάξει.Ένα μη κρίσιμο πάχος τοίχου δεν χρειάζεται την ίδια ανοχή όπως ένα ρουλεμάνιο.
2. Χρησιμοποιήστε GD & T για λειτουργικές σχέσεις.Αν δύο στοιχεία πρέπει να ευθυγραμμιστούν, καθορίστε τη θέση ή την συγκεντρότητα σε σχέση με ένα δεδομένο.
3. Λήψη για την υλική συμπεριφορά.Αν ο σχεδιασμός σας το επιτρέπει, επιλέξτε υλικά τα οποία είναι ευκολότερα να μεταποιηθούν με ακρίβεια.
4. Ορίστε την ανοχή, όχι τη διαδικασία.Μην γράψετε "θλιψίματος έως +/- 0,005 mm" γράψτε "+/- 0,005 mm" και αφήστε το κατάστημα να αποφασίσει αν η φρέσκια CNC, το τρυπάνι ή η στύση είναι η πιο οικονομικά αποδοτική μέθοδος.Μερικές φορές ένας εξειδικευμένος μηχανικός με ένα κοφτερό τριβείο μπορεί να κρατήσει 0.005mm σε ένα κέντρο άλεσης, και η άλεση θα ήταν υπερβολική (και ακριβότερη).
5. Παρέχετε λειτουργική περιγραφή.Αν μας πείτε "αυτή η διάτρηση διατηρεί ένα 6205 ρουλέν σε μια ελαφριά πίεση προσαρμογής (0,01-0,02mm παρεμβολή), " μπορούμε να ανεχτούμε την διάτρηση κατάλληλα (35.00-35.01mm) και επιλέξτε τη μέθοδο επεξεργασίας που τη διατηρεί αξιόπισταΔεν χρειαζόμαστε ένα +/- 0,001mm κλήση για να κάνει το ρουλεμάν σας ταιριάζει.

Ένα σχέδιο με 200 σημεία ανοχής, εκ των οποίων τα μισά είναι +/- 0,005mm, δεν κάνει το σχέδιο σας ισχυρό.Η καλύτερη στρατηγική ανοχής είναι αυτή που χαλαρώνει κάθε διάσταση όσο το επιτρέπει η λειτουργία και σφίγγει μόνο εκείνες που πραγματικά έχουν σημασία..

Έχουμε δει έργα όπου χαλαρώνοντας το 80% των ανοχών από +/- 0,01mm σε +/- 0,05mm μειώνει το κόστος του μέρους κατά 30% με μηδενική επίδραση στην ποιότητα της συναρμολόγησης.Φώκια φώκιωνΟι σχέσεις μεταξύ των στοιχείων παραμένουν στενές.

Το σχέδιο ανοχής δεν είναι να κάνει τα πάντα σφιχτά, αλλά να ξέρει ακριβώς τι πρέπει να είναι σφιχτό και να αφήνει τα υπόλοιπα να αναπνέουν.