Begrijpen en werken met CNC-bewerkingstoleranties

Als er één ding is waar CNC-bewerking bekend om staat, is het de nauwkeurigheid en precisie. Net als bij elk ander proces kunnen er echter ook variaties zijn in de afmetingen van de onderdelen die worden geproduceerd. Factoren zoals het gebruikte materiaal, de uitlijning van de spil, de nauwkeurigheid van het gereedschap, de stijfheid van het werkstuk, het gebruik van koelvloeistof en de complexiteit van de vorm hebben een aanzienlijke invloed op de maatnauwkeurigheid bij het bewerken.

Door de variabiliteit van de geproduceerde afmetingen te accepteren, stellen ingenieurs en ontwerpers tijdens het ontwerpproces specifieke CNC-bewerkingstoleranties voor de onderdelen in om te voorkomen dat de functionaliteit en kwaliteit van het eindproduct worden aangetast. Lees verder voor meer informatie over bewerkingstoleranties, waarom we ze nodig hebben en hoe u een nauwkeurig en nauwkeurig CNC-onderdeel kunt maken.

Waarom moeten we ons houden aan CNC-bewerkingstoleranties?

CNC-bewerkingstoleranties zijn de limieten die zijn ingesteld om te bepalen of een onderdeel acceptabel is of als schroot wordt beschouwd. Kortom, dit geeft inzicht in hoeveel ruimte voor fouten u heeft bij het bewerken van een onderdeel. Waarom is dit zo belangrijk?

● Kostenbeheersing

De essentie van zakendoen is natuurlijk de kosten zo laag mogelijk te houden en toch de benodigde kwaliteit voor de onderdelen te behouden. Over het algemeen geldt:hoe strakker de tolerantie die u instelt, hoe duurder het wordt. Onderdelen met een zeer krappe bewerkingstolerantie vragen om extra processen zoals slijpen of superfinishing. Voor een minder strikte tolerantie kan een onderdeel worden afgewerkt via de basisbewerkingsprocessen. Wat heeft tolerantie met kosten te maken?

Door uw toleranties te definiëren, voorkomt u dat de kosten voor het bewerken van een onderdeel worden overschreden. Alleen de kritieke delen van het onderdeel zijn gelabeld met nauwe toleranties. Dit verlaagt de kosten van geproduceerde componenten door vast te stellen welke functies er toe doen en welke niet.

● Uitwisselbaarheid/ herhaalbaarheid van onderdelen

De meeste onderdelen die door middel van machinale bewerking worden vervaardigd, zullen op de een of andere manier worden gekoppeld aan andere machinaal bewerkte componenten voor assemblage of andere doeleinden. Uitwisselbaarheid is zeer cruciaal voor het vervaardigen van onderdelen met een hoog volume. Hierdoor passen componenten op elk samenstel van hetzelfde type.
De eenvoudigste voorbeelden zijn de bijpassende onderdelen. Een as wordt bestuurd, dus deze moet nog steeds in het bijpassende deel passen, gezien eventuele maatvariaties. Hetzelfde geldt voor de mouw.

● Uitwisselbaarheid/ herhaalbaarheid van onderdelen

De meeste onderdelen die door middel van machinale bewerking worden vervaardigd, zullen op de een of andere manier worden gekoppeld aan andere machinaal bewerkte componenten voor assemblage of andere doeleinden. Uitwisselbaarheid is zeer cruciaal voor het vervaardigen van onderdelen met een hoog volume. Hierdoor passen componenten op elk samenstel van hetzelfde type.
De eenvoudigste voorbeelden zijn de bijpassende onderdelen. Een as wordt bestuurd, dus deze moet nog steeds in het bijpassende deel passen, gezien eventuele maatvariaties. Hetzelfde geldt voor de mouw.

● Behoud de functionaliteit van onderdelen

Bewerkte onderdelen worden gecontroleerd door toleranties omdat sommige kenmerken van een onderdeel essentieel zijn voor de functionaliteit ervan. In veel opspantoepassingen waar locatie en afmetingen van cruciaal belang zijn, zal elke variatie die niet binnen de tolerantie valt een armatuur defect en onbruikbaar maken.

Wat zijn de soorten toleranties die worden gebruikt in een machinewerkplaats?

Toleranties in fabricagetekeningen worden anders uitgedrukt, afhankelijk van welke functie wordt gecontroleerd en de ontwerpintentie van de ingenieur. Hieronder staan ​​de meest voorkomende soorten bewerkingstoleranties die in de industrie worden gebruikt:

Eenzijdige toleranties

Dit type tolerantie laat slechts één richtingsvariatie toe, dus unilateraal. Laten we aan een eenvoudig voorbeeld werken. Gegeven een as die in de binnendiameter van een huls moet passen. De asdiameter mag de binnendiameter van de huls niet overschrijden, dus als u eenzijdige tolerantie op de as toepast, controleert u deze door alleen een negatieve variatie van de nominale maat toe te staan ​​(bijv. gezien de asdiameter 1.000 inch is, ziet het toepassen van eenzijdige tolerantie er als volgt uit :1.000 +0/-.005 inch). Eenzijdige toleranties worden vaak gebruikt in componenten met bijpassende onderdelen.

Bilaterale toleranties

In tegenstelling tot unilaterale tolerantie, laten bilaterale toleranties zowel plus- als minvariaties van de nominale maat toe. Het toepassen van bilaterale tolerantie op een 1.000”-dimensie ziet er als volgt uit:1.000 +/- .005. Dit type maakt een gelijkmatige verdeling van de toegestane variatie voor het stukdeel mogelijk. Bilaterale toleranties worden vaak gebruikt, maar zijn niet beperkt tot, om externe dimensies op te roepen.

Beperk toleranties

Grenstolerantie wordt uitgedrukt als een bereik van de minimale afmeting en de maximaal toegestane afmeting. De afmeting van het gefabriceerde onderdeel moet tussen deze waarden liggen. Limiettoleranties in fabricagetekeningen zien er als volgt uit:.995-1.005 in.

Algemene/ standaard toleranties

Dit zijn de normen die zijn vastgesteld voor de meest voorkomende componenten in de industrie, zoals schroefdraadmaten, penmaten, buizen, stalen staven en nog veel meer. Algemene toleranties worden meestal gereguleerd door verschillende normen die van toepassing zijn op verenigingen zoals ASME, AISI, ISO en nog veel meer. De controle en specifieke afmetingen voor deze toleranties worden meestal vermeld in tabelreferenties.

Enkele voorbeelden zijn:
● Uitroepen van schroefdraad als grof, fijn, extra fijn (UNC, UNF, UNEF)
● Oproepen van as- en gatafmetingen om te passen bij toleranties zoals H7/g6, G7/h6 , H8/g6 (in eenvoudige bewoordingen:glijdende pasvorm, nauwsluitende pasvorm, nauwsluitende pasvorm, geforceerde pasvorm, vrijlopende pasvorm)

Geometrische dimensionering en tolerantie (GD&T)

Dit type tolerantie maakt gebruik van functiecontroleframes bij het weergeven van specifieke dimensionale en vormtoleranties. Dit maakt de weg vrij voor een duidelijkere weergave van de besturing van de functies van de CNC-onderdelen, inclusief vlakheid, rechtheid, slingering, loodrechtheid en positie-oproepen. GD&T is erg handig voor ontwerpers bij het specificeren van hun vereiste CNC-bewerkingstoleranties.

Waar moeten we rekening mee houden bij het omgaan met toleranties?

1.Vind de juiste partner voor bewerkingsfaciliteiten

Als u een onderdeel heeft dat u wilt uitbesteden, moet u op zoek gaan naar een vertrouwde en gevestigde bewerkingsfaciliteit om uw partner te zijn. Niet alle leveranciers van CNC-bewerkingsdiensten hebben de mogelijkheid om uiterst nauwkeurige en nauwkeurige onderdelen met nauwe toleranties te leveren. Faciliteiten met de meeste ervaring en high-end apparatuur zijn daarbij in het voordeel.

2. Handhaaf de nauwkeurigheid van werkhouders

Werkstukhouders spelen een grote rol om ervoor te zorgen dat de CNC-bewerkingstoleranties worden bereikt. Deze zijn verantwoordelijk voor het op zijn plaats houden van het onderdeel tijdens het bewerken en worden gebruikt als referentiepunten met betrekking tot locaties.

3. Gebruik hoogwaardige snijgereedschappen

Snijgereedschappen zijn een van de redenen achter de maatvariaties in een werkonderdeel. Dit kan worden veroorzaakt door verkeerd gebruik van het snijgereedschap, doorbuiging van het gereedschap en een botte snijkant. Doorbuiging van het gereedschap treedt meestal op bij objecten met een lang uiteinde, zoals diepe gaten en lange assen. Ook brengen botte snijgereedschappen uw onderdelen in een ongewenste positie en bedreigen de nauwkeurigheid van uw spindels.

4. Gebruikt materiaal

Nauwkeurigheid van de afmetingen kan voor sommige materialen moeilijk te bereiken zijn en kan voor sommige gemakkelijk zijn. Houd er rekening mee dat materialen zich anders gedragen als ze worden blootgesteld aan de bewerkingsomgeving.

Conclusie

• CNC-bewerkingstoleranties zijn een belangrijk aspect om de kwaliteit en functionaliteit van de geproduceerde onderdelen te waarborgen door limieten te stellen aan de mate waarin de maatvariaties zijn toegestaan.
• Het toepassen van toleranties bij het vervaardigen van onderdelen is belangrijk om de kosten te beheersen, hun uitwisselbaarheid te garanderen en de functionaliteit te behouden.
• De meest voorkomende soorten bewerkingstoleranties zijn unilaterale tolerantie, bilaterale tolerantie, limiettolerantie, algemene tolerantie en GD&T.
• Het is ook essentieel om rekening te houden met enkele factoren bij het werken met toleranties. Deze factoren omvatten werkstukhouders, materiaal, gereedschapsprestaties en de selectie van de gewenste bewerkingsfaciliteit.