Κάθε σχέδιο κατεργασίας CNC είναι μια σύμβαση μεταξύ του σχεδιαστή και του μηχανουργού. Ο σχεδιαστής καθορίζει τι θέλουν, ο μηχανικός ανακαλύπτει πώς να το φτιάξει και το σχέδιο είναι το έγγραφο που διέπει αυτή τη σχέση. Εάν δεν μπορείτε να διαβάσετε το σχέδιο, δεν μπορείτε να επαληθεύσετε εάν το εξάρτημα κατασκευάστηκε σωστά. Εάν είστε αγοραστής που προμηθεύεται μηχανικά ανταλλακτικά, δεν χρειάζεται να είστε ειδικός της GD&T, αλλά χρειάζεται να κατανοήσετε τα βασικά -- πληροφορίες μπλοκ τίτλου, κρίσιμες διαστάσεις, επεξηγήσεις φινιρίσματος επιφανειών και προδιαγραφές υλικού.

Τα καλά νέα: τα περισσότερα από αυτά που πρέπει να γνωρίζετε ζουν σε τέσσερα σημεία στο σχέδιο. Το μπλοκ τίτλου (κάτω δεξιά γωνία, πάντα), οι προβολές (οι ορθογραφικές προβολές που δείχνουν το τμήμα από πολλές γωνίες), οι σημειώσεις και οι προδιαγραφές (επιφανειακό φινίρισμα, υλικό, θερμική επεξεργασία) και οι ανοχές (είτε στο μπλοκ τίτλου ως προεπιλογή είτε σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά ως επεξηγήσεις GD&T). Ας περπατήσουμε μέσα από το καθένα.

Το μπλοκ τίτλου βρίσκεται στην κάτω δεξιά γωνία κάθε κατάλληλου μηχανικού σχεδίου και είναι το πρώτο πράγμα που πρέπει να κοιτάξετε. Περιέχει τις πληροφορίες που απαντούν στις θεμελιώδεις ερωτήσεις σχετικά με το μέρος:

• Αριθμός εξαρτήματος και περιγραφή: Τι είναι αυτό το πράγμα; Εάν συγκρίνετε μια προσφορά με μια RFQ, βεβαιωθείτε ότι ταιριάζουν.

• Προδιαγραφές υλικού: Τι κράμα, τι ιδιοσυγκρασία, τι μορφή (ράβδος, πλάκα, σφυρηλάτηση). Αυτό επηρεάζει άμεσα το κόστος και τον χρόνο παράδοσης. Το "αλουμίνιο" δεν είναι προδιαγραφή υλικού -- το "Αλουμίνιο 6061-T6, ASTM B211" είναι.

• Κλίμακα: Η αναλογία μεταξύ του μεγέθους σχεδίου και του πραγματικού μεγέθους εξαρτήματος. Μια κλίμακα 1:2 σημαίνει ότι το σχέδιο έχει το μισό μέγεθος από το πραγματικό μέρος. Σημαντικό όταν μετράτε διαστάσεις από το σχέδιο (αν και θα πρέπει πάντα να χρησιμοποιείτε τις αναφερόμενες διαστάσεις, όχι έναν χάρακα στην εκτύπωση).

• Μπλοκ ανοχής: Αυτό είναι κρίσιμο. Κάθε σχέδιο έχει ένα μπλοκ ανοχής που καθορίζει τις προεπιλεγμένες ανοχές για διαστάσεις που δεν φέρουν μεμονωμένες ανοχές. Κάτι σαν "ΓΡΑΜΜΙΚΟ: +/-0,1 mm / ΓΩΝΙΑΚΗ: +/-0,5 μοίρες / ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ: Ra 3,2." Αυτό σημαίνει ότι, εκτός εάν μια ιδιότητα έχει μια συγκεκριμένη ανοχή γραμμένη δίπλα της, ορίζει αυτές τις τιμές από προεπιλογή.

• Αναθεώρηση σχεδίου και ημερομηνία: Αυτή είναι η πιο πρόσφατη έκδοση; Ελέγξτε το γράμμα αναθεώρησης (A, B, C...) και την ημερομηνία. Εάν κάνετε προσφορά ενάντια σε ένα σχέδιο B-rev, αλλά ο πελάτης εργάζεται τώρα από C-rev, μπορεί να τιμολογείτε λάθος μέρος.

• Μονάδες: χιλιοστά ή ίντσες. Ανακατέψτε το και το κομμάτι σας θα είναι εντελώς λάθος.

Εάν το μπλοκ τίτλου είναι ελλιπές ή λείπουν βασικές πληροφορίες (υλικό, μπλοκ ανοχής, αναθεώρηση), αυτό είναι μια κόκκινη σημαία. Σημαίνει ότι ο σχεδιαστής δεν έχει ολοκληρώσει το σχέδιο και οποιαδήποτε προσφορά θα λάβετε θα έχει υποθέσεις που μπορεί να μην ταιριάζουν με την πραγματική απαίτηση.

Τα περισσότερα σχέδια κατεργασίας CNC χρησιμοποιούν ορθογραφική προβολή -- ένα σύνολο δισδιάστατων προβολών που μαζί περιγράφουν ένα τρισδιάστατο μέρος. Η τυπική διάταξη είναι:

• Μπροστινή όψη: Η κύρια προβολή που δείχνει τα περισσότερα χαρακτηριστικά και το συνολικό σχήμα

• Κάτοψη: Κοιτάζοντας το μέρος από ψηλά

• Δεξιά πλάγια όψη: Κοιτάζοντας το μέρος από τα δεξιά

• Ισομετρική ή τρισδιάστατη προβολή(προαιρετικό): Μια εικονογραφική προβολή για αναφορά, όχι διάσταση

Οι όψεις είναι διατεταγμένες σε συγκεκριμένη διάταξη (προβολή πρώτης ή τρίτης γωνίας ανάλογα με το αν βρίσκεστε στην Ευρώπη/Ασία ή στη Βόρεια Αμερική). Η προβολή πρώτης γωνίας τοποθετεί την κάτοψη κάτω από την μπροστινή όψη. Η προβολή τρίτης γωνίας τοποθετεί την κάτοψη πάνω από την μπροστινή όψη. Και τα δύο είναι έγκυρα και τα περισσότερα σχέδια περιλαμβάνουν ένα σύμβολο προβολής στο μπλοκ τίτλου για να σας πει ποιο χρησιμοποιείται.

Κατά την ανάγνωση προβολών, ξεκινήστε με την μπροστινή όψη για να κατανοήσετε τη συνολική γεωμετρία και, στη συνέχεια, ελέγξτε την επάνω και την πλάγια όψη για χαρακτηριστικά που δεν είναι ορατά από μπροστά -- κρυφές τρύπες, τσέπες στο πίσω μέρος, χαρακτηριστικά στην απέναντι όψη. Διασταύρωση μεταξύ όψεων προβάλλοντας νοητές γραμμές από τη μια όψη στην άλλη. Μια τρύπα που εμφανίζεται ως κύκλος στην μπροστινή όψη είναι μια διαμπερής οπή εάν εμφανίζεται επίσης ως κύκλος στην επάνω όψη, αλλά είναι μια τυφλή τρύπα εάν εμφανίζεται μόνο σε μία προβολή.

Οι διαστάσεις σε ένα σχέδιο κατεργασίας CNC εμπίπτουν σε δύο κατηγορίες: κρίσιμες διαστάσεις και μη κρίσιμες διαστάσεις.

Κρίσιμες διαστάσειςέχουν ειδικές ανοχές που αναφέρονται άμεσα. Αυτά είναι τα χαρακτηριστικά όπου η ανοχή έχει σημασία για τη λειτουργία -- προσαρμογές ρουλεμάν, επιφάνειες στεγανοποίησης, χαρακτηριστικά ευθυγράμμισης, διεπαφές ζευγαρώματος. Μπορεί να μοιάζουν με "25.000 +/-0.01" ή "50.00 +0.02/-0.00" (μονομερής ανοχή) ή να προσδιορίζονται με σύμβολα GD&T. Αυτές οι διαστάσεις καθορίζουν το κόστος του εξαρτήματος. Οι αυστηρότερες ανοχές απαιτούν πιο προσεκτική μηχανική κατεργασία, περισσότερη επιθεώρηση και μεγαλύτερη ποσότητα απορριμμάτων. Μια διάσταση με +/-0,01 mm κοστίζει πολύ περισσότερο η συγκράτηση από την ίδια διάσταση με +/-0,1 mm.

Μη κρίσιμες διαστάσειςβασιστείτε στις προεπιλεγμένες ανοχές από το μπλοκ ανοχής. Αυτά είναι χαρακτηριστικά όπου το ακριβές μέγεθος δεν έχει μεγάλη σημασία για τη λειτουργία -- συνολικό μήκος, πάχος τοιχώματος μη κρίσιμων περιοχών, ακτίνες άκρων σε καλλυντικά χαρακτηριστικά. Είναι συνήθως πιο χαλαρά και φθηνότερα στην παραγωγή.

Όταν αξιολογείτε ένα σχέδιο ως προς τη δυνατότητα κατασκευής, κοιτάξτε τις κρίσιμες διαστάσεις και ρωτήστε: αυτή η ανοχή πρέπει πραγματικά να είναι τόσο σφιχτή; Βλέπουμε τακτικά σχέδια με +/-0,01mm σε χαρακτηριστικά που θα μπορούσαν να λειτουργήσουν άψογα στα +/-0,05mm. Η διαφορά κόστους είναι πραγματική -- μερικές φορές 30-50% περισσότερο ανά εξάρτημα για αυστηρότερες ανοχές που δεν προσθέτουν λειτουργική αξία.

Οι επιφάνειες φινιρίσματος επιφανειών σάς λένε πόσο λεία ή τραχιά πρέπει να είναι μια επεξεργασμένη επιφάνεια. Ο πιο συνηθισμένος συμβολισμός είναι Ra (μέσος όρος τραχύτητας), που καθορίζεται σε μικρόμετρα ή μικρο-ίντσες:

• Ra 0,4 (16 μικροίντσες): Πολύ ομαλή. Μπορείτε να δείτε την αντανάκλασή σας, μετά βίας αισθάνεστε σημάδια μηχανικής κατεργασίας με ένα νύχι. Απαιτείται για στεγανοποίηση επιφανειών, εξαρτημάτων ρουλεμάν και οπτικών εξαρτημάτων. Ακριβό να επιτευχθεί.

• Ra 0,8 (32 μικροίντσες): Ομαλή. Σημάδια ελαφριάς κατεργασίας ορατά αλλά ελάχιστα απτικά. Κοινό για επιφάνειες ακριβείας.

• Ra 1,6 (63 μικροίντσες): Τυπικό επεξεργασμένο φινίρισμα. Ορατά σημάδια κατεργασίας, ελαφριά υφή. Αυτό παράγουν οι περισσότερες μηχανές CNC ως προεπιλογή χωρίς ειδικές εργασίες φινιρίσματος. Κατάλληλο για τις περισσότερες επιφάνειες γενικής χρήσης.

• Ra 3.2 (125 μικροίντσες): Πιο τραχύ κατεργασμένο φινίρισμα. Ξεκάθαρα ορατά σημάδια εργαλείου. Αποδεκτό για επιφάνειες χωρίς επαφή, εσωτερικές τσέπες και δομικά χαρακτηριστικά.

Ένα σχέδιο μπορεί να καθορίσει ένα φινίρισμα επιφάνειας σε συγκεκριμένα χαρακτηριστικά χρησιμοποιώντας ένα σύμβολο επιλογής σε κύκλο (το σύμβολο μηχανικής κατεργασίας) με την τιμή Ra δίπλα του. Εάν δεν καθορίζεται φινίρισμα επιφάνειας, ορίζεται από προεπιλογή η τραχύτητα που παράγει μια τυπική διαδικασία κατεργασίας -- συνήθως Ra 1,6-3,2 ανάλογα με τη διαδικασία.

Το GD&T (Geometric Dimensioning and Tolerancing) χρησιμοποιεί ένα τυποποιημένο σύνολο συμβόλων για να καθορίσει γεωμετρικές απαιτήσεις -- επιπεδότητα, ευθύτητα, κυκλικότητα, θέση, ομόκεντρη, καθετότητα και περίπου δώδεκα άλλα. Αυτά τα σύμβολα εμφανίζονται σε πλαίσια ελέγχου χαρακτηριστικών: ένα ορθογώνιο πλαίσιο που περιέχει το σύμβολο γεωμετρικής ανοχής, την τιμή ανοχής και τυχόν τροποποιητές (όπως MMC -- μέγιστη κατάσταση υλικού).

Δεν χρειάζεται να απομνημονεύσετε κάθε σύμβολο GD&T για να διαβάσετε ένα σχέδιο μηχανικής επεξεργασίας, αλλά θα πρέπει να αναγνωρίσετε τα πιο συνηθισμένα:

• Ομαλότητα(ένα παραλληλόγραμμο): Πόσο επίπεδη πρέπει να είναι μια επιφάνεια. Το "0,05" σημαίνει ότι η επιφάνεια δεν μπορεί να αποκλίνει από ένα απόλυτα επίπεδο επίπεδο περισσότερο από 0,05 mm. Κρίσιμο για επιφάνειες φλάντζας και στεγανοποίησης.

• Θέση(ένα σταυρόνημα): Με πόση ακρίβεια εντοπίζεται ένα χαρακτηριστικό (συνήθως μια τρύπα) σε σχέση με τα δεδομένα. Το "0.1[ABC]" σημαίνει ότι το κέντρο της οπής πρέπει να βρίσκεται μέσα σε έναν κύλινδρο διαμέτρου 0,1 mm σε σχέση με τα δεδομένα A, B και C. Αυτό είναι ίσως το πιο συνηθισμένο μήνυμα GD&T σε επεξεργασμένα εξαρτήματα.

• Κάθετο(ένα ανάποδο Τ): Πόσο τετράγωνο είναι μια επιφάνεια σε σχέση με την άλλη. "0,02[A]" σημαίνει ότι το χαρακτηριστικό πρέπει να είναι κάθετο στο σημείο αναφοράς Α εντός 0,02 mm.

• Ομοκεντρικότητα(δύο ομόκεντροι κύκλοι): Πόσο καλά δύο κυλινδρικά χαρακτηριστικά μοιράζονται το ίδιο κεντρικό σημείο. Κρίσιμο για άξονες όπου το ημερολόγιο ρουλεμάν και η επιφάνεια στεγανοποίησης πρέπει να είναι ομοαξονικά.

• Προφίλ μιας επιφάνειας(ένας μισός κύκλος): Ελέγχει το σχήμα μιας διαμορφωμένης επιφάνειας σε σχέση με ένα μοντέλο CAD. Χρησιμοποιείται σε μεγάλο βαθμό σε σύνθετες τρισδιάστατες επιφάνειες όπως βραχίονες αεροδιαστημικής και κοιλότητες καλουπιών.

Η προδιαγραφή υλικού σε ένα σχέδιο δεν είναι απλώς μια ετικέτα -- καθορίζει τις παραμέτρους μηχανικής κατεργασίας, την επιλογή εργαλείου, τις επιλογές επεξεργασίας επιφάνειας και το κόστος. Το "ανοξείδωτο ατσάλι" σε ένα σχέδιο είναι διφορούμενο. Το "Stainless Steel 316, ASTM A240, Solution Annealed" είναι αρκετά συγκεκριμένο ώστε ένας μηχανικός να παραγγείλει το σωστό απόθεμα και να σχεδιάσει τη σωστή διαδικασία.

Τα μηνύματα θερμικής επεξεργασίας είναι εξίσου σημαντικά. Το "HRC 35-40" σε ένα σχέδιο σημαίνει ότι το εξάρτημα πρέπει να σβήσει και να μετριαστεί σε σκληρότητα 35-40 στην κλίμακα Rockwell C. Αυτό επηρεάζει τη σειρά κατεργασίας -- συνήθως κάνετε χονδροειδή μηχανική επεξεργασία του εξαρτήματος σε κατάσταση ανόπτησης, το στέλνετε για θερμική επεξεργασία και, στη συνέχεια, κάνετε τελική κατεργασία (λείανση ή σκληρή στροφή) στις σκληρυμένες επιφάνειες. Εάν δεν παρατηρήσετε το μήνυμα θερμικής επεξεργασίας, η προσφορά σας θα είναι λανθασμένη.

Εάν προμηθεύεστε εξαρτήματα κατεργασμένα με CNC και θέλετε να αποφύγετε εκπλήξεις, δείτε τι πρέπει να ελέγξετε σε κάθε σχέδιο πριν το στείλετε για προσφορά:

1. Είναι πλήρως καθορισμένο το υλικό; Όχι μόνο «αλουμίνιο» ή «ατσάλι» αλλά το συγκεκριμένο κράμα και ιδιοσυγκρασία.

2. Είναι ρεαλιστικές οι κρίσιμες ανοχές; Συγκρίνετε τις πιο στενές ανοχές στη λειτουργία. Εάν δεν γνωρίζετε ποιες ανοχές είναι κρίσιμες, ζητήστε από τον μηχανικό σχεδιασμού να τις επισημάνει.

3. Υπάρχει κάποιο φινίρισμα επιφάνειας που έχει σημασία; Οι επιφάνειες στεγανοποίησης, οι προσαρμογές ρουλεμάν και οι καλλυντικές επιφάνειες πρέπει να έχουν σαφείς τιμές Ra. Εάν δεν υπάρχει μήνυμα, θα λάβετε ό,τι παράγει η τυπική διαδικασία κατεργασίας.

4. Υπάρχουν δεδομένα καθορισμένα; Οι επεξηγήσεις του GD&T αναφέρονται σε δεδομένα (A, B, C) και αυτά τα δεδομένα πρέπει να προσδιορίζονται σαφώς στο σχέδιο με σύμβολα χαρακτηριστικών στοιχείων αναφοράς. Τα στοιχεία που λείπουν καθιστούν τα μηνύματα GD&T μη μετρήσιμα.

5. Είναι τρέχουσα η αναθεώρηση; Ελέγξτε το γράμμα και την ημερομηνία στροφών. Εάν το σχέδιο είναι του 2018 και το έργο είναι τώρα στο 2026, επιβεβαιώστε ότι εξακολουθεί να είναι η πιο πρόσφατη έκδοση.

6. Είναι πλήρεις οι απόψεις; Μπορείτε να καταλάβετε το πλήρες τρισδιάστατο σχήμα από τις προβολές που παρέχονται; Εάν όχι, ζητήστε μια ισομετρική προβολή ή ένα μοντέλο 3D CAD για αναφορά.