Hoe Toleranties Ontwerp, Productie en Kosten Beïnvloeden

Een Extra Punt om te Overwegen bij het Ontwerpen van Uw Onderdelen

In het verleden hebben we geblogd over veelvoorkomende sourcingproblemen en hoe u die problemen niet in een onderdeel kunt ontwerpen. Het komt vaak neer op toleranties en het begrijpen van de impact die ze hebben op processen en uiteindelijk uw kosten.

Net onlangs zei een klant tegen mij: "Ik las op uw website dat Metal Cutting een tolerantie van tien millionsten kan houden en CNC draaien doet — ik ben ontzettend benieuwd naar uw CNC draaibank die +/- 0,000010 houdt!"

Hoewel ik zo graag zou hebben gezegd: "Ja, we kunnen dat!" is de waarheid dat toleranties altijd afhangen van het specifieke proces of processen die vereist zijn om een onderdeel te produceren. Wanneer Metal Cutting — of voor die materie, enig ander bedrijf — onze mogelijkheden beschrijft voor marketingdoeleinden, is het belangrijk te onthouden dat die mogelijkheden niet altijd op elke machine en elk proces gelijkerig van toepassing zijn.

Strakke Tolerantie Kan Meerdere Processen Betekenen

Vaak, zelfs in tekeningen, kan de stapeling van toleranties misbegrepen worden. De realiteit is dat elk gefabriceerd onderdeel meerdere processen kan vereisen, en die processen hebben niet allemaal dezelfde mogelijkheden. Bijvoorbeeld, bij Metal Cutting kunnen we een strakke tolerantie van +/- 0,000010 houden bij het slijpen van de OD van een onderdeel; die strakke tolerantie is echter buiten de huidige snijmogelijkheden. (Een onderdeel kan gesorteerd worden op een heel strakke maat, maar zelfs dan waarschijnlijk niet tot +/- 0,000010.)

Het punt is: u kunt niet zomaar één tolerantie of één proces voor uw gehele tekening gebruiken, omdat geen leverancier — Metal Cutting inbegrepen — slechts één tolerantie kan gebruiken om al onze subtractieve metaalbewerkingsmogelijkheden te beschrijven. Verschillende toleranties kunnen verschillende processen vereisen om te bereiken, en niet alle processen zijn in staat resultaten tot dezelfde tolerantie te produceren.

Strakke Toleranties + Meerdere Processen = Hogere Kosten

Laten we de relatie tussen toleranties en kosten niet vergeten. Zoals we in een eerdere blog uitwijzen, kan het uitbreiden van toleranties met slechts één decimaal de kosten met een factor twee of drie doen stijten. Tenzij een strakke tolerantie 'normaal' is binnen de mogelijkheden van het specifieke te gebruiken proces, geldt: hoe strakker de tolerantie, hoe hoger de productiekosten.

Het kan verleidelijk zijn om aan te nemen dat de strakkst mogelijke tolerantie uw standaardkeuze moet zijn. Maar wanneer een koper toleranties vraagt die 'zo strak mogelijk' zijn, reageren we meestal met: Hoeveel wilt u uitgeven? Hoeveel onderdelen moet u maken? (Zoals Bob zegt: "Vraag niet meer dan wat u bereid bent te betalen!") Opnieuw, uw toleranties zullen bepalen hoeveel processen nodig zijn om uw afgeronde onderdeel te produceren, en elk proces heeft zijn eigen minimum. Dus als u geen heel strakke tolerantie op een bepaalde afmeting nodig hebt, is dat een plek waar u misschien een proces(sen) kunt elimineren en geld kunt besparen.

Wat Te Overwegen Voordat U Een Strakke Tolerantie Specificert

Toegegeven, er zijn momenten dat strakke toleranties het verschil maken tussen een product dat werkt en een dat faalt. Onvoldoende toleranties kunnen de prestaties en kwaliteit van componenten degraderen. Vooral bij complexe assemblage kunnen kleine variaties in elke onderdeeldimensie vermenigvuldigen, resulterend in tolerantie-opbouw en onacceptabele variaties in het bedoelde ontwerp.

Nogmaals, hier zijn enkele vragen die we u aanbevelen te overwegen voordat u zich committeert tot een zeer strakke tolerantie:

• Hoe functioneert het onderdeel in zijn eindgebruik?
• Welke toleranties zijn belangrijk voor de omgeving waarin het onderdeel gebruikt zal worden?
• Interageert het onderdeel met een ander onderdeel of onderdelen? Zo niet, heeft u misschien geen zo strakke tolerantie nodig. Zo ja, moet u u bewust zijn van tolerantie-accumulatie.
• Als hetzelfde onderdeel verschillende attributen heeft die toleranties vereisen, welke is de meer kritische dimensie?
• Is er een zeer strakke tolerantie die door een interactie binnen het onderdeel tegengewerkt kan worden en daardoor niet praktisch is en teruggeschraapt moet worden?
• Bent u bereid een licht buiten-spec onderdeel te testen om te zien of een losser tolerantie voor uw toepassing werkt?

Onthoud, door over-engineering van uw onderdelen met onnodig strakke toleranties te vermijden, kunt u uw kosten onder controle houden. En een goede leverancier zou altijd bereid moeten zijn u te helpen de beste tolerantie voor uw onderdelen, en uw budget, te identificeren.