Uw strakke tolerantie kan de onderdeelkosten ernstig beïnvloeden

Waar heb je echt strakke toleranties nodig?

De grondbeginselen van de inkoop van kleine onderdelen — dimensies , toleranties , en materialen — hebben veel te maken met de vraag of een onderdeel is geoptimaliseerd voor maakbaarheid.

Toleranties zijn van invloed op productontwerp, productie en kwaliteitscontrole, waardoor ze cruciaal zijn voor de succesvolle prestaties van een eindproduct. Daarom is het bepalen van toleranties en de hoeveelheid acceptabele variatie in bewerkte of gesneden onderdelen een cruciaal onderdeel van de kwaliteitskosten.

Bij het aanvragen van een offerte kan het verleidelijk zijn om aan te nemen dat een zeer strakke tolerantie - misschien wel de kleinst mogelijke tolerantie - zou uw standaardkeuze moeten zijn. In plaats daarvan is het belangrijk om een ​​balans te vinden tussen het buitensporig verlagen van de kosten en het implementeren van onnodige vereisten.

Potentiële kosten van bewerkingen met strakke toleranties

Klanten vragen zich soms af waarom een ​​onderdeel zo duur is, terwijl ze zich niet realiseren dat het uitbreiden van de toleranties slechts één decimaal meer kunnen de kosten met een factor twee of drie verhogen. Dat komt omdat een strakkere tolerantie meer zorg vereist bij fabricage en inspectie om nauwkeurigheid te garanderen.

De realiteit is dat hoe strakker de tolerantie, hoe waarschijnlijker het is dat u de kosten van het volgende aan uw deel moet toevoegen:

• Hogere frequentie van kwaliteitsinspecties
• Meer geavanceerde of gespecialiseerde inspectieapparatuur
• Hogere frequentie van gereedschapswisselingen
• Lagere opbrengsten van uiteindelijk acceptabele onderdelen
• Hogere uitvalpercentages
• Meer grondstofverbruik door uitval van onderdelen

Naast een impact op de kosten van onderdelen en samenstellingen, heeft het specificeren van een strakke tolerantie invloed op welke gereedschappen en machines moeten worden gebruikt en de snijtechniek die zal worden gebruikt, wat op zijn beurt ook van invloed is op de kosten.

U moet zich afvragen:gebruikt de economische methode machines met de nodige nominale tolerantiemogelijkheden? Zo niet, dan kan een krappe tolerantie resulteren in een zeer dure productiemethode.

Gerelateerde infographic:een beknopte handleiding voor het kiezen van de juiste metaalbewerkingsmethode

Bovendien, hoe nauwer de toleranties, hoe moeilijker de samenstellende delen kunnen zijn. Dat betekent dat downstream, krappe toleranties ook de montagekosten kunnen verhogen vanwege meer arbeid en hogere uitvalpercentages.

Enkele normen voor standaardtoleranties

Er zijn normen voor verschillende industrieën, met toleranties die worden aanbevolen op basis van factoren zoals functie, materiaal, machine en proces. Er zijn ook handboeken, technische handleidingen en factsheets die standaardtoleranties bieden voor een verscheidenheid aan producten en processen.

In feite zullen de meeste tekeningen een standaardtolerantie noemen onder de kop "Tenzij anders aangegeven".

Dit is een indicatie dat, tenzij er een speciale tolerantiewaarde wordt gegeven, de standaardtolerantie moet worden gebruikt — afhankelijk van de andere conventie van hoeveel waarden rechts van de komma worden weergegeven, zelfs als die waarden nul zijn.

Waarom een ​​standaardtolerantie niet altijd de beste optie is

Het accepteren van de standaardtoleranties zonder te begrijpen of ze echt nodig zijn, of ze gewoon helemaal niet opmerken, kan de kosten nodeloos opdrijven. Hier zijn slechts enkele veelvoorkomende voorbeelden:

• Er is een extra decimaal tolerantie opgegeven, niet om een ​​technische reden - dat wil zeggen, niet omdat het specifieke onderdeel dat niveau van precisie nodig heeft - maar omdat "zo is het altijd gedaan."
• In een project met een aantal componenten waarvoor een tolerantie van ±0,001 vereist is vanwege de manier waarop ze in elkaar moeten passen, wordt automatisch een afzonderlijk onderdeel gespecificeerd met dezelfde tolerantie — ook al heeft het onderdeel geen interactie met de andere en kan of heeft misschien niet dezelfde strakke tolerantie nodig.
• In een poging om mechanische tekeninglabels consistent te houden met dezelfde decimale punt, is een nul per ongeluk verkeerd geplaatst , met een tolerantie van ±0,001 in plaats van ±0,010.
• Twee onderdelen die niet correct in elkaar passen, worden opnieuw gespecificeerd met nauwere toleranties - maar de oorspronkelijke fout was te wijten aan het feit dat de onderdelen werden gesneden met twee verschillende losse toleranties.

Heeft u echt ± 0.001 nodig vs. ± 0.01 (of ± 0.1)?

Hoewel het idee van bewerking of snijden met nultolerantie misschien aantrekkelijk klinkt, is het belangrijk om te erkennen dat er niet zoiets bestaat als "nultolerantie".

Maar er zijn ongetwijfeld momenten waarop een zeer strakke tolerantie absoluut verplicht is — wanneer het verschil tussen een product dat werkt en een product dat niet werkt, betekent dat u maattoleranties gebruikt, uitgedrukt in decimalen, die veel verder gaan dan u aanvankelijk had verwacht.

In deze scenario's kunnen kleine variaties in de afmetingen van elk onderdeel zich vermenigvuldigen, vooral bij complexe samenstellingen, wat resulteert in tolerantieopbouw en onaanvaardbare variaties in het beoogde ontwerp.

Als een tolerantie echter krapper is dan u echt nodig heeft, betaalt u er uiteindelijk voor. Maar door goed na te denken over het eindgebruik, waar het onderdeel naartoe gaat en wat het onderdeel moet doen, kun je:

• Onderscheid maken tussen kritische en niet-kritieke toleranties
• Vermijd onnodig krappe toleranties
• Minimaliseer uw kwaliteitskosten

Voorbeeld van een strikte risicotolerantie

Soms kunnen interacties binnen een onderdeel een strakke tolerantie onpraktisch of moeilijker (en duurder) maken om te bereiken.

Een klant van Metal Cutting zei bijvoorbeeld dat ze "een eenvoudig onderdeel" nodig hadden:een vaste stof met een lengte en een diameter gespecificeerd met een nauwe tolerantie van vier decimalen (± 0,000X). Bij het zoeken naar details ontdekten we echter dat het onderdeel een grote hoekradius nodig had, zonder scherpe randen - een interactie die de nauwe tolerantiediameter in gevaar zou brengen

Bovendien had het onderdeel een gladde oppervlakteafwerking nodig die mechanisch gepolijst zou moeten worden, wat op zijn beurt materiaal zou verwijderen en de gespecificeerde nauwe tolerantie zou beïnvloeden.

Gelukkig konden we na het ontdekken van deze cruciale details met de klant samenwerken en de specificaties aanpassen om een ​​onderdeel te maken dat werkt voor het beoogde gebruik.

Gerelateerd artikel: Belangrijke parameters voor het kiezen van een 2-assige precisie-snijmethode

Kiezen voor een losse tolerantie in de ontwerpfase

Het goede nieuws is dat er veel gevallen zijn waarin een ruimere tolerantie perfect acceptabel is.

Afhankelijk van het eindgebruik van een product, kunt u bijvoorbeeld inderdaad kiezen voor een standaard standaardtolerantie als het risico op falen van het product laag is of geen ernstige gevolgen zou hebben.

Ontwerpers programmeren hun software soms automatisch op een bepaalde tolerantie, waardoor alle afmetingen, al dan niet nodig, met dezelfde tolerantie worden gespecificeerd. Dit kan leiden tot onnodig krappe toleranties en onnodige kosten.

Waar mogelijk, tenzij een strakke tolerantie vereist is voor een goede pasvorm of functie van het uiteindelijke onderdeel of de assemblage, kan het kiezen in de ontwerpfase voor een losse tolerantie helpen om de ontwikkelings- en productiekosten laag te houden.

En natuurlijk is het van vitaal belang om in gedachten te houden welke rol de complexiteit en afmetingen van een ontwerp, evenals de toleranties, uiteindelijk een rol zullen spelen bij de fabricagekosten.

Enkele gezond verstand-tips voor het kiezen van toleranties

Dus, wat is een geschikte tolerantie voor bewerkte onderdelen of afgesneden onderdelen? Voordat u zich toelegt op bewerkingen of snijden met nauwe toleranties, moet u het volgende overwegen:

• Hoe functioneert het onderdeel in zijn eindgebruik?
• Welke toleranties zijn belangrijk voor de omgeving waarin het onderdeel zal worden gebruikt?
• Heeft het onderdeel interactie met een ander onderdeel of andere onderdelen? Zo niet, dan heb je misschien niet zo'n strakke tolerantie nodig. Als dit het geval is, moet u zich bewust zijn van de mogelijkheid van ophoping van tolerantie.
• Als hetzelfde onderdeel verschillende attributen heeft die toleranties vereisen, zoals zowel een diameter als een straal, wat is dan de meest kritische afmeting?
• Zoals in het voorbeeld van de klant hierboven, is er een zeer krappe tolerantie die kan worden tegengegaan door enige interactie binnen het onderdeel en daarom niet praktisch is?
• Bent u bereid een onderdeel te testen dat enigszins buiten de specificaties valt om te zien of een kleinere tolerantie voor uw toepassing werkt?

Door een weloverwogen beslissing te nemen over hoe strak een tolerantie werkelijk moet zijn, kunt u de productkwaliteit waarborgen, de maakbaarheid optimaliseren en de time-to-market versnellen.

Als u niet weet of niet zeker weet welke toleranties geschikt zijn voor uw toepassing, hoeft u zich geen zorgen te maken. U en uw productiepartner kunnen samen de beslissingspunten doorlopen om u te helpen de missiekritieke toleranties voor uw onderdelen te identificeren. Vraag het maar!

Voor meer tips over hoe u uw offerteaanvraag kunt verbeteren om de produceerbaarheid te optimaliseren en de resultaten te produceren waarnaar u op zoek bent, downloadt u ons witboek Hoe u uw offerteaanvraag kunt verfijnen voor uw maximale voordeel:veelgestelde vragen in de sourcing van kleine onderdelen.