CNC megmunkálási tolerancia: Minden, amit tudnia kell

Függetlenül attól, hogy mit gyárt, CNC gép tolerancia fontos tényező, amelyet figyelembe kell venni a folyamatok során. De ahhoz, hogy megértsünk mindent, amit a gyártási folyamat során megkövetelnek Öntől, először meg kell értenie, mi a tolerancia, annak típusai és azok mérésének módja.

Mik azok a tűréshatárok?

A CNC gépek toleranciája minden legyártott alkatrészre megengedett ráhagyás mértékére vonatkozik. Meghatározza azt az elfogadható határt, amelyen belül a kérdéses alkatrész az elvárt paraméterektől el tud menni, vagy nyúlhat anélkül, hogy a minősége romlana.

Tekintse ezt valamiféle juttatásnak, mint amilyen a szabásban van. A ruhakészítés során a szabók vagy a tervezők lehetőséget adnak a tévedésre, amit ráhagyásnak neveznek. Ez a ráhagyás lehetővé teszi, hogy ha a kérdéses ruha túl szoros, akkor a viselőjének megfelelően beállítható. 

A mérnöki területen a tolerancia a hiba megengedett mértéke, amely lehetővé teszi a gyártók számára, hogy eltérjenek az eredeti tervtől, teret adva a módosításoknak anélkül, hogy elveszítenék a cselekményt. Ez a tolerancia óriási szerepet játszik az összeszerelési folyamatban. 

Megmunkálási tűrések számítása és kifejezése

A megfelelő megértéshez CNC megmunkálási tűrések számításokat, nézzük meg a gyakori terminológiákat, amelyekkel találkozhat.

Alapméret

A gépalkatrészek gyártása előtt a gyártó csapat mindig rendelkezik egy meghatározott mérettel minden cikkhez. Ezt a méretet alapméretnek nevezzük. Ez azonban gyakran változik a tényleges gyártási folyamat során. Tehát az alapméret egy kiindulópont, amely leírja a tervezés tervezett méretét, és utat enged a toleranciának. 

Valódi méret

A tényleges méret a gyártási folyamat befejezése után kapott méret. Az alapmérettől eltérően, amely inkább csak találgatásokra hasonlít, a gyártott alkatrész tényleges mérete praktikusabb és reálisabb. A tervezők ezen a ponton arra törekednek, hogy az alapméret és a tényleges méret között kis különbség legyen, méretükben a lehető legközelebb legyen. 

Korlátok

A gyártásban a korlátok azok a határok, amelyek meghatározzák, hogy egy gyártott termék alkatrészei vagy összetevői mekkora vagy kicsik lehetnek. Kétféle korlát létezik: felső és alsó határ. A felső határérték az alkatrész megengedett legnagyobb méretére vonatkozik, míg az alsó határ az alkatrész megengedett legkisebb méretére vonatkozik. Bármely alkatrész, amely kívül esik ezeken a határokon, nem használható. 

Eltérés

Az „eltérések” kifejezés azt jelzi, hogy egy alkatrész mennyiben tér el a tervezett mérettől. Segít a gyártóknak eldönteni, hogy egy alkatrész nagyobb-e vagy kisebb, mint az előrejelzésük. Tehát míg az alapméret a gyártás során eltéréseket tesz lehetővé, az eltérés azt mutatja meg, hogy a végtermék mennyiben tér el az eredetileg tervezetttől. 

Ez az eltérés kétféle: felső és alsó eltérés. A felső eltérés azt méri, hogy egy termék mennyivel nagyobb a tervezett mérethez képest. Ennek kiszámításához ki kell vonni az alapméretből a felső határt (azaz az alkatrész megengedett legnagyobb méretét).

Hasonlóképpen, az alacsonyabb eltérés azt méri, hogy egy alkatrész milyen kicsi lehet a tervezett mérethez képest. Ezt a fajta eltérést úgy számíthatja ki, hogy az alsó határt (az alkatrész megengedett legkisebb mérete) kivonja az alapméretből. 

dátum

A nullapont a mérőberendezés kalibrálásához használt referenciavonal. Ez az CNC gépek tűrései milyen egy egyenlítői vonal a földrajzhoz. Mindkettő képzeletbeli vonal. Tehát a gyártáshoz szükséges alkatrészek méréséhez egy adott ponton kell kezdenie. Ezt az alappontot szokták használni a gyártók kiindulási pontként. A cél az, hogy minden a megfelelő helyen és méretben legyen. 

Maximális anyagszükséglet és a legkevesebb anyagszükséglet

A maximális anyagállapot (MMC) és a legkisebb anyagállapot (LMC) két fontos dolog, amelyet figyelembe kell venni a megmunkálási tűrések során. Az MMC akkor fordul elő, amikor a gyártott alkatrészben van a maximálisan megengedett anyag, míg az LMC akkor fordul elő, amikor a legkevesebb. 

Tolerancia számítása

Elmagyarázni, hogyan tudunk pontosan számolni tipikus CNC gépi tűrések, referenciaként használjunk egy 15 mm átmérőjű csavart. Ekkor azonban ennek a csavarnak a felső és alsó határát is be kell állítanunk. Tehát tegyük fel, hogy a felső határ 10 mm, az alsó határ pedig 6 mm. Ezután kivonjuk az alsó határt a felső határból, hogy megkapjuk az alábbiakban kifejezett tűréshatárt:

Tűrés (t): felső határ – alsó határ

t: 10 mm – 6 mm = 4 mm

A fentiek alapján elmondható, hogy a 4 mm az az elfogadható tartomány, amelyen belül a csavarunk átmérője változhat. 

A tűrések gyakori típusai a CNC megmunkálásban

 

Bár a megmunkálási tűrések végtelen listája létezik, ezek vezetik a táblázatot:

Standard tolerancia

A szabványos tűrés, más néven általános tűrés, a szokásos gépalkatrészek szokásos tűréshatárára vonatkozik. Tehát, ha egy műszaki rajz nem ír elő konkrét méreteket, a gyártók ezeket a szabványos tűréseket veszik figyelembe. 

A gyakorlatban ezek szabványos CNC megmunkálási tűrések megfelelnek a nemzetközi előírásoknak, és minden régiónak megvannak a saját irányelvei. Például Európában a szabvány az ISO 2768, míg az Egyesült Államokban az ASME Y14.5. Ezek a szabványos tűréshatárok segítenek leegyszerűsíteni a megmunkálási folyamatot, és biztosítják az összhangot és a hatékonyságot, még akkor is, ha a műszaki rajzok nem írnak elő konkrét követelményeket.  

Kétoldalú tolerancia

A kétoldalú tolerancia a szimmetriával kapcsolatos, és lehetővé teszi a különböző szögekből történő eltéréseket. Ellentétben az egyoldalú tűrésekkel, ahol a megengedett eltérés csak egy irányba mehet, a kétoldali tűrés az alapdimenzió mindkét (pozitív és negatív) oldalán játszhat. 

Geometriai méretezés és tolerancia (GD&T)

Ez egy bonyolultabb rendszer a szabványos tűréshatárhoz képest. Míg a szabványos méret és tűrés egy gépalkatrész alapformáját és tűréshatárát fedi le, a GD&T egy lépéssel tovább viszi azáltal, hogy nemcsak a méreteket határozza meg, hanem megadja a pontos geometriai jellemzőket is, amelyekre ezek a méretek vonatkoznak. 

Profiltűrések

A profiltűrés megfelelő megértéséhez először meg kell határoznunk egy profilvonalat. A profilvonal egy olyan vonal, amely a munkadarab keresztmetszeti területén fut, végső soron körvonalazva annak alakját. 

Maga a profiltűrés határozza meg ennek a vonalnak az elfogadható tartományát, és méretegységekben, például milliméterben vagy hüvelykben mérik. Tehát a többi tűréstől eltérően ez nem csak az alkatrész méretét és méreteit szabályozza, hanem az alakját és az ívét is, hogy megfeleljen a szigorú tervezési kritériumoknak.

Tájékozódási tűréshatárok

A tájolástűrés arra vonatkozik, hogy a munkadarab alakja hogyan térhet el az eredeti tervtől. Ezt az eltérést nem fokban mérik, ahogy az elvárható a szögekkel kapcsolatban, hanem méretegységekben, például milliméterben vagy hüvelykben.

Forma tűrések

Ahogy a neve is sugallja, a formatűrés egy darab fizikai jellemzőivel foglalkozik. Tehát itt a méretek helyett a várható síksági tűrés CNC gépen. Kiterjedhet kerekségére vagy egyenességére is. A cél annak biztosítása, hogy a legyártott alkatrész fizikai formája megfeleljen a tervezési előírásoknak. A keleti toleranciához hasonlóan itt is milliméterekkel vagy hüvelykekkel van dolgunk. 

Határtűrések

A CNC megmunkálásnál a határtűrés irányadó az elfogadható méretek meghatározásához. A határtűrés kétdimenziós skálát használ annak meghatározására, hogy mi lehet az alkatrész méretének felső és alsó határa. 

A felső határ a maximálisan elfogadható mérték, míg az alsó határ a minimumot jelenti. Tekintse ezeket a határértékeket határoknak – bármi, amit közöttük mérnek, az elfogadható tartományon belül van. Például a 0.55-0.65 mm-es határtűrés azt jelenti, hogy a felső határ 0.65 mm, az alsó határ pedig 0.55 mm. Ha a végső mérés ebbe a tartományba esik, az alkatrész megfelel a pontossági kritériumoknak.

Helyi tűréshatárok

Ez a tűrés a gépalkatrész sajátos jellemzőinek bármilyen eltolódását kezeli a tervezett helyzetéből. Ez magában foglalja annak megértését, hogy egyes elemek hogyan térhetnek el természetesen az előírt helyükről. 

Például, ha egy lapos fémlemezen egy adott helyzetben van egy lyuk. A CNC gépek helytűrése számos eltérést tesz lehetővé ettől a pozíciótól. 

Egyoldalú tűréshatárok

Az egyoldalú tűrés azt írja elő, hogy a megengedett eltérések csak egy irányban fordulhatnak elő. Vagyis ezek az eltérések csak az eredeti dimenzióhoz képest növekedést vagy csökkenést jelenthetnek, és nem mindkettő. 

Kifutási tűrések

A kifutási tolerancia határozza meg azt a megengedett eltérést, amely akkor fordulhat elő, amikor egy jellemző egy központi pont körül forog. Így például orsót vagy kereket gyártunk, és szükségünk van arra, hogy egyenletesen forogjon, ingadozás vagy túlzott eltérés nélkül. A kifutási tolerancia biztosítja, hogy például a kerék teljes körforgása során a helyzet minden eltérése a megengedett határokon belül maradjon.

Egyenlőtlenül elosztott tűréshatárok

Az egyenlőtlenül elhelyezkedő tűréseket általában U módosítónak nevezik, és ezt a körbe zárt „U” betű jelöli. Ezek akkor lépnek életbe, amikor egy adott darab létrehozása egyenlőtlen egyoldalú toleranciát igényel.

Tényezők, amelyeket figyelembe kell venni a CNC gépek tűrésének kiválasztásakor

Amikor a megfelelő kiválasztásáról van szó CNC gépi tűrések gyártási rendszerénél sok mindent figyelembe kell vennie. Ezen tényezők mindegyike különleges szerepet játszik annak meghatározásában, hogy az Ön által gyártott termék megfelel-e az előírt követelményeknek, amelyeknek meg kell felelnie. Íme néhány szempont, amelyeket érdemes figyelembe venni, mielőtt a CNC-gépek tűréshatárait választaná:

1. Szigorú toleranciára van szüksége?

Az, hogy szigorú tűréshatárt kell-e követnie, a gyártási projekt konkrét követelményeitől függ. Most, ránézésre, ésszerű lehet szigorú toleranciát követni, hogy nagyobb pontosságot érhessen el.

De vegye figyelembe, hogy ennek a döntésnek ára lesz: magasabb költségek és hosszabb gyártási órák. Tehát, mielőtt meghozná ezt a (drága) döntést, mérlegelje, hogy a termelése folytatható-e szigorú tolerancia nélkül. 

2. Költség

A tolerancia és a költségek közötti egyensúly megteremtése fontos az erőforrások hatékony kezeléséhez. A legtöbb gyártó a költségvetésének megfelelő legjobb tűréshatárt keresi, és ezt a megközelítést választhatja. 

3. Megmunkálási módszerek

A gyártás során használt gép típusa befolyásolhatja a késztermék tűrőképességét. Tehát, amit tehetünk, az az, hogy indítás előtt ellenőrizzük gépei tűrésszintjét. Kérdezd meg magadtól, „Milyen toleranciára képes egy CNC gép??' Ezután használja a választ útmutatóként vagy hivatkozási pontként annak meghatározásához, hogy mi a legjobb tolerancia a gyártáshoz. 

4. Felületi érdesség

A különböző gyártási anyagok különböző típusú felületi textúrákkal rendelkeznek, ami befolyásolhatja a tipikus CNC gépek tűrését. Tehát, ha szűk tűrésre törekszik, érdemes figyelembe vennie a felületi érdesség szintjét, amellyel dolgozik. Így előre láthatja a nehézségeket, és ennek megfelelően cselekedhet. Például a polírozott felületekkel sokkal könnyebb dolgozni, mint a durvábbakkal. 

5. Ellenőrzés

A minőség-ellenőrzés minden gyártási folyamat fontos része, és ez kiterjed a CNC gépek toleranciájára is. Ennek az ellenőrzésnek az a célja, hogy ellenőrizze és megnézze, hogy a végtermékek megfelelnek-e a megadott tűréseknek. Most a szigorú tűréshatár választása azt jelenti, hogy az ellenőrzéshez szükséges idő érthető módon hosszabb lesz, és fordítva. Tehát ezt tartsa szem előtt, mielőtt választana.

Hogyan találjuk meg a megfelelő toleranciát

Íme néhány módszer, amellyel kiválaszthatja a megfelelő tűrést CNC megmunkálásához:

Használjon megbízható CNC megmunkáló céget

Ha projektjét kiszervezi egy megbízható CNC megmunkáló cégnek, az segíthet a probléma megoldásában. Ha szakemberekre támaszkodik, tanácsokat kaphat az Ön gyártási folyamatához legmegfelelőbb tűréshatárokhoz. Ráadásul egy jó szakembernek a legmodernebb felszereléssel kell rendelkeznie, hogy Ön a legjobb eredményeket érje el. Egy jó hírű cégnek is rendelkeznie kell a CNC gépi tűréstáblázat ami megkönnyíti és gyorsabbá teszi a folyamatot.

Számítsa ki a tűréshatárokat saját maga

Ön is kiszámíthatja a legjobb tűréshatárt. Először azonban meg kell határoznia a gyártani kívánt alkatrész tervezett funkcióját. Ez megteremti az alapot annak eldöntéséhez, hogy milyen CNC gépi toleranciát kíván elfogadni. 

Ezután fontolja meg, hogy az adott rész funkcionalitása hogyan illeszkedik az Ön által szem előtt tartott tűréshez. Egyes produkciók szigorúbb toleranciát követelhetnek, míg mások lazább toleranciával működhetnek jól, a szabványok feláldozása nélkül. 

Miután mindezt meghatározta, használhatja a tűrésszámításokra vonatkozó szabványos általános szabályokat. 

Használja a megmunkálási tűrésre vonatkozó nemzetközi szabványokat

A nemzetközileg elismert benchmarkok követésével biztosíthatja, hogy CNC megmunkálása kompatibilis az ipari szabványokkal. Tehát ellenőrizze, hogy mely nemzetközi szabványok felelnek meg a projekt követelményeinek és az adott iparágnak. Például, ha a ruhája Európában van, ragaszkodjon az ISO 2768-hoz. De ha az Egyesült Államokban tartózkodik, az ASME Y14.5 elfogadhatóbb. 

Tippek a szorosabb CNC megmunkálási tűréshez

Íme néhány iránymutatás, amelyek segítenek a szorosabb elérésében CNC megmunkálási tűrések:

Használjon minőségi CNC gépeket

A kiváló minőségű CNC gépekbe való befektetés az egyik módja annak, hogy szűk tűréseket érhet el. Tehát a gépek kiválasztásakor ellenőrizze azok jellemzőit, pontosságát és megbízhatóságát. Ez biztosítja, hogy a legyártott termék megfeleljen a szükséges tűrésszinteknek. 

Válassza ki a megfelelő vágószerszámokat

A megfelelő vágószerszámok kiválasztása egy másik módja a szűk tűrés elérésének. Az anyagtípustól és a megmunkálási követelményektől függően ezek a szerszámok befolyásolhatják a végtermék pontosságát. Ügyeljen tehát az olyan sajátosságokra, mint a vágási sebesség, a bevonatok, a szerszám geometriája stb. 

Szerezzen be jó anyagszállítókat

A felhasznált nyersanyagok minősége közvetlenül befolyásolja az Ön CNC megmunkálási eredményeit. Tehát a legjobb anyagok beszerzése érdekében lépjen kapcsolatba a jó minőségű anyagok szállításáról ismert, jó hírű anyagszállítókkal. 

Végezzen megmunkálást szabályozott hőmérsékletű környezetben

A hőmérséklet-különbségek befolyásolhatják a megmunkált alkatrészek méreteit. Tehát, ha a megmunkálást szabályozott hőmérsékletű környezetben végzi, ez befolyásolhatja a hőmérséklet-ingadozások hatását. Ahol a hőmérséklet állandó, stabil megmunkálási feltételeket érhet el, és valamilyen módon megjósolhatja a végtermék pontosságát.

Béreljen szakképzett munkaerőt

A szakmunkások is szerepet játszanak a szűk tűrések elérésében. Tehát, ha gépkezelőket alkalmaz, keressen tapasztalatot és olyanokat, akik mélyen ismerik a CNC gépek toleranciáit. Szakértelmük nagyban befolyásolja a gyártási folyamat kimenetelét.

Kiegyensúlyozó szerszámtartók

Rendszeresen egyensúlyozza ki szerszámtartóit, hogy csökkentse a működés közbeni rezgéseket, mivel ezek a rezgések befolyásolhatják a CNC megmunkálási folyamat pontosságát. De a kiegyensúlyozott szerszámtartókkal simább vágási műveleteket érhet el, és elérheti a kívánt tűréshatárt.

Rendszeresen karbantartja és kalibrálja CNC gépeit

CNC gépeinek rendszeres karbantartása és kalibrálása garantálja az egyenletes teljesítményt. Tehát a rutin karbantartást adjon hozzá az ütemtervéhez, hogy felismerje a gépek korai elhasználódását és meghosszabbítsa a berendezés élettartamát.

Erős minőség-ellenőrzések végrehajtása

Korábban már beszéltünk arról, hogy a minőség-ellenőrzés fontos a CNC megmunkálásnál. A gyártási folyamat során biztosítson teret a robusztus minőségellenőrzési intézkedéseknek. Például rendszeres ellenőrzéseket és szigorú tesztelést végezhet a hibák korai szakaszában történő észlelése érdekében. Ezenkívül megpróbálhatja rögzíteni a sajátját CNC tűrésgép visszajelzés idővel, hogy segítsen nyomon követni tevékenységeit, és jobb minőségellenőrzéseket hajtson végre.

A CNC megmunkálási tolerancia jelentősége

A CNC megmunkálási tolerancia több, mint egy technikai kifejezés a gyártási folyamatban. Nagy szerepe van az elkészült munka minőségének, funkcionalitásának és megbízhatóságának meghatározásában. 

A CNC megmunkálásban, ahol a precizitás minden, a tűrés a vékony határvonal a hibák elkövetése és a kiváló munkavégzés között. Érthető, hogy minden legyártott munkában vannak hibák, ezért ezekre gondoskodunk.

A tolerancia azonban védelmet jelent a főtervtől való túl sok eltérés ellen, mivel a túl sok eltérés veszélyeztetheti a végtermék integritását. Az eltérések általában súlyos következményekkel járnak, de CNC megmunkálási tűrés teljes mértékben elkerülheti ezeket a hibákat.  

Következtetés

A gyártási folyamat nem teljes megmunkálási tűrés nélkül. Annak érdekében, hogy termékei megfeleljenek az ajánlott tűrésszinteknek, vegye figyelembe az ebben az útmutatóban tárgyalt irányelveket. De ha még mindig nem biztos abban, hogy milyen lépéseket kell megtennie, segítünk megkönnyíteni a munkánkat. Lépjen kapcsolatba velünk még ma!

Frissítse a cookie-k beállításait
Lapozzon a lap tetejére