Behaal strakkere CNC-bewerkingstoleranties met deze tips

Een zekere mate van variatie is onvermijdelijk in de productie, zowel tussen banen als tussen afzonderlijke eenheden. Met dit in gedachten hebben productteams een methode nodig om ervoor te zorgen dat componenten werken zoals bedoeld, ongeacht de kleine variaties tussen afzonderlijke onderdelen.

Het bereik van acceptabele variatie, toleranties genoemd, is de foutmarge voor een bepaald onderdeel. Meestal gedefinieerd als een meetbereik, kunnen toleranties ook andere kwalitatieve factoren omvatten, zoals kleur, textuur, vorm of profiel. Hoewel het letten op bewerkingstoleranties misschien een kleine stap in het productieproces lijkt, zijn ze vereist om herhaalbare onderdelen te produceren.

Bij CNC-bewerkingen is effectieve tolerantie vooral belangrijk, omdat nauwere toleranties kosten met zich meebrengen. Het produceren van een onderdeel met een bepaalde vorm en tolerantie kan bijvoorbeeld meerdere snijbewerkingen met verschillende gereedschappen vereisen, wat zal leiden tot meer tijd op de machine en hogere kosten. Sommige vormen en ontwerpkenmerken (zoals scherpe interne hoeken of die gemaakt met langere snijwerktuigen) zijn veel moeilijker te bereiken door middel van CNC-bewerking, wat de kosten voor het bereiken van nauwere toleranties verhoogt als deze kenmerken nodig zijn en niet kunnen worden geoptimaliseerd.

Strengere toleranties zullen hoe dan ook meer kosten, maar deze kosten kunnen vaak worden verantwoord of gecompenseerd in de manier waarop u het productieproces benadert. Hier zijn een paar tips voor het kosteneffectief bereiken van de juiste CNC-toleranties.

1. Optimaliseer onderdeeltoleranties voor elke toepassing

Standaard bewerkingstoleranties zijn typisch +/- .005” voor metalen onderdelen en +/- .010” voor plastic onderdelen, maar voor sommige componenten kan nog minder afwijking langs bepaalde afmetingen nodig zijn om een ​​goede pasvorm te garanderen.

Nauwere toleranties kunnen een noodzakelijke kost zijn voor een bepaalde toepassing van een onderdeel. In dat geval is het het beste om nauwere toleranties te beperken tot alleen de noodzakelijke gebieden of oppervlakken van het onderdeel, omdat dit voldoet aan de ontwerpcriteria en tegelijkertijd de extra kosten beperkt. Als toleranties voor een onderdeel echter niet extreem krap hoeven te zijn, dan is kiezen voor de standaard een gemakkelijke manier om de bewerkingstijden en -kosten te verminderen.

2. Match productiemethoden met wat het meest efficiënt is

Als er krappere dan de standaard CNC-toleranties vereist zijn, is een ding om te overwegen of een ander productieproces misschien beter geschikt is voor het produceren van bepaalde functies of componenten.

Voor het machinaal bewerken van een gat met een verticale frees tot één set toleranties kan het nodig zijn om het gat met nauwere toleranties te boren bij gebruik van een draaibank, wat de instelkosten zou verhogen en de productietijdlijn zou verlengen. Voor onderdelen met een nauwsluitende of nauwsluitende tolerantie kunnen extra stappen nodig zijn (inclusief slijpen of leppen) om ervoor te zorgen dat elk onderdeel de gewenste pasvorm en afwerking bereikt.

3. Negeer parallellisme en loodrechtheid niet

Parallellisme en haaksheid zijn twee toleranties die prioriteit moeten krijgen, vooral als u met meerdere componenten werkt. Ze zijn vooral van cruciaal belang voor assemblages, omdat zelfs een kleine mate van verkeerde uitlijning kan leiden tot een nog grotere verkeerde uitlijning over afstand, wat uiteindelijk de algehele levensvatbaarheid en kwaliteit van het onderdeel beïnvloedt.

4. Stem de tolerantieverwachtingen af ​​op de bewerkbaarheid van het materiaal

Onderdelen zijn vaak ontworpen van specifieke materialen om specifieke fysische, chemische of prestatie-eigenschappen te bieden die voordelig zijn voor de eindgebruikstoepassingen. U moet er echter ook rekening mee houden hoe deze eigenschappen de bewerkbaarheid van het werkstuk beïnvloeden. Gehard staal is bijvoorbeeld veel moeilijker te frezen dan kunststoffen.

Typisch, hoe zachter een materiaal is (hoe lager de durometer), hoe moeilijker het voor het materiaal zal zijn om nauwere toleranties aan te houden. Zachte siliconen en harsen kunnen buigen tijdens snijbewerkingen, en voor kunststoffen zoals HDPE, nylon en andere is mogelijk extra gereedschap nodig om gespecificeerde toleranties te bereiken.

5. Ontwerp met het eindinspectieproces in gedachten

Hoe moeilijker een onderdeel of kenmerk is om te bewerken, hoe moeilijker het voor u zal zijn om de toleranties te meten - in sommige gevallen heeft u misschien zelfs gespecialiseerde apparatuur nodig om bepaalde kenmerken goed te meten. Kleinere onderdelen of onderdelen met bijzonder kleine kenmerken zijn over het algemeen moeilijker te vervaardigen en te inspecteren (kenmerken kleiner dan 0,005” zijn moeilijk te zien met het blote oog). Als nauwe toleranties nodig zijn, is het van vitaal belang om over de juiste apparatuur en gereedschappen te beschikken om die toleranties nauwkeurig te inspecteren, te meten en te verifiëren. Nauwe toleranties zijn slechts zo nauwkeurig als het gereedschap dat je hebt om ze te meten.

Goede geometrische dimensionering en toleranties leveren tal van voordelen op

Om ervoor te zorgen dat uw onderdelen de gewenste toleranties kunnen behouden, moeten de materiaalkeuze, het onderdeelontwerp en het fabricageproces goed worden overwogen. Het kosteneffectief bereiken van deze toleranties kan moeilijk zijn vanwege het aantal variabelen en procescontroles dat nodig is om rekening te houden met alle omgevings- en mechanische factoren die tijdens de productie een rol spelen.

Gelukkig kan een koppeling met een on-demand productiepartner zoals Fast Radius het proces vereenvoudigen. Ons team werkt nauw samen met elke klant om onderdeelontwerpen te optimaliseren om dure revisies langs de lijn te voorkomen - en tegelijkertijd ervoor te zorgen dat de in-house machinaal bewerkte onderdelen elke keer nauwkeurige, nauwe toleranties bereiken. Neem vandaag nog contact met ons op voor meer informatie.