Circulariteitstolerantie in kleine metalen onderdelen

Het bereiken van strakke toleranties voor rondheidsvereisten

Het specificeren van toleranties voor de missiekritieke kenmerken van een onderdeel is een cruciaal element van optimalisatie voor maakbaarheid.

Wanneer klanten naar Metal Cutting Corporation komen met een verzoek om een ​​zekere rondheidstolerantie op de kleine metalen onderdelen die we voor hen vervaardigen, roept dit een aantal interessante vragen op.

Wat is circulariteit? En hoe bepaal je of een onderdeel voldoet aan de criteria om het als 'circulair' te omschrijven?

Meerdere manieren om circulariteit te definiëren

In de eenvoudigste bewoordingen is circulariteit een beschrijving van rondheid, of hoe dicht een object op een echte cirkel lijkt.

In onze wereld is circulariteit een tweedimensionale meting van hoe rond een object op een bepaald punt langs een cilinder is. Circulariteitstolerantie wordt gespecificeerd om de vorm van dat cirkelvormige object te regelen om ervoor te zorgen dat het niet te langwerpig, vierkant of niet rond is.

Circulariteitstolerantie betreft slechts één punt op het onderdeel, niet de relatie met iets anders of de gehele lengte van de cilinder. Dit in tegenstelling tot concentriciteit, die rondheid op twee verschillende punten vergelijkt, en cilindriciteit, wat een driedimensionale kijk is op zowel rondheid als rechtheid langs de as van een onderdeel. (Lees meer over circulariteit, concentriciteit, cilindriciteit en andere gerelateerde termen.)

ID vs. OD voor circulariteitstolerantie

Bij het specificeren van circulariteitstolerantie is het belangrijk om duidelijk te zijn wat je wilt meten - heb je het bijvoorbeeld over de binnendiameter (ID) of de buitendiameter (OD)? - en welk punt langs de cilinder het belangrijkst is.

Als we bijvoorbeeld onderdelen (zoals pennen) tuimelen voor radius, weten we dat de diameters aan de uiteinden iets anders zullen zijn dan de diameter in het midden. Hoe groter de straal, hoe verder van de uiteinden de diameter wordt beïnvloed.

Daarom meten we meestal circulariteit in het midden van het onderdeel. Met een buis kan de ID echter alleen aan de uiteinden worden gemeten.

Bij Metal Cutting werken we over het algemeen met staven en buizen - echte ronde objecten die door het hele onderdeel dezelfde diameter hebben. (Als de diameter niet overal hetzelfde was, zou het object eerder ovaal dan rond zijn.)

Of we nu met een buis of een vaste stof werken, we richten ons op de OD om de circulariteitstolerantie te bepalen. Hier geeft het meten van de diameter op verschillende punten rond het onderdeel u een goed idee of het onderdeel echt cirkelvormig is.

Is een ronde figuur met platte zijden "cirkelvormig"?

Hoewel de brede definitie van circulariteit ook vormen kan beschrijven zoals zeshoeken en andere figuren met platte zijden, zijn de delen die we meten over het algemeen inderdaad rond.

Wel slijpen en snijden we veelhoekige delen op lengte, inclusief vierkante of rechthoekige zijden en zelfs complexe veelhoeken. In deze gevallen worden verschillende meettechnieken gebruikt om te bepalen of de onderdelen binnen de specificaties van de klant vallen voor circulariteitstolerantie.

Circulairiteit illustreren

In Geometric Dimensioning and Tolerancing (GD&T) is het symbool dat wordt gebruikt om circulariteit in technische tekeningen aan te geven - zoals je zou verwachten - een cirkel. Meestal heeft de tekening een bijschrift dat naar het corresponderende onderdeeloppervlak wijst, waarbij het bijschrift een cirkel en de juiste rondheidstolerantie bevat.

Een andere manier om GD&T-circulariteit aan te tonen, is door de tolerantiezone van het onderdeel te tekenen - twee concentrische cirkels die in diameter verschillen door de gespecificeerde tolerantie van het onderdeel.

De twee concentrische cirkels tonen de maximale en minimale afmetingen waartussen alle punten van de gespecificeerde diameter van het onderdeel moeten passen om als voldoende rond en binnen de vereiste rondheidstolerantie te worden beschouwd.

Met andere woorden, het onderdeel moet passen binnen de tolerantiezone tussen de binnenste en buitenste cirkels. (Verbazingwekkend genoeg kan dit zelfs gelden voor zeshoeken, sterren en andere vormen met platte zijden, waardoor ze kunnen worden beschouwd als een tolerantie voor ronddraaiendheid.)

Circulairheidstolerantie specificeren

Als u zoekt naar voorbeelden van circulaire GD&T, vindt u waarschijnlijk tekeningen van vormen met toleranties zoals ±0,050" (1,270 mm) of ±0,030" (0,762 mm). Hier bij Metal Cutting, waar we gespecialiseerd zijn in zeer kleine, precieze onderdelen, is 0,050” of 0,030” uit rond enorm groot!

Vaker hebben we te maken met circulariteitstoleranties zoals ±0,001” (0,0254 mm), ±0,002” (0,0508 mm), of zelfs zo dicht als ±0,0002” (0,0051 mm). Er zijn zelfs klanten voor wie circulariteit wordt gemeten in miljoensten van een inch.

Specificeren waar te meten voor circulariteit

Als klanten met zulke kleine onderdelen werken, vragen ze ons meestal om op een bepaald punt naar de diameter rond het onderdeel te kijken - meestal de buitendiameter en meestal in het midden van het onderdeel - om te bepalen of het onderdeel voldoet aan hun specificaties.

Toegegeven, uniforme diameter is geen perfecte definitie van wat circulariteit is. De meeste van onze klanten vinden echter dat het voldoet aan hun eisen voor het beheersen van rondheid en om ervoor te zorgen dat onderdelen goed passen, soepel bewegen en gelijkmatig slijten.

Waar klanten daarom vragen, kunnen speciale apparaten worden gebruikt om echte rondheid te meten in plaats van diameter. Er zijn bijvoorbeeld sondes die in staat zijn om helemaal rond een onderdeel te meten.

Welke tolerantie, inspectiemethode en meetinstrument ook geschikt is voor circulariteit of enig ander kritisch kenmerk van een onderdeel, inclusief die details (en meer) in de offerteaanvraag, zal helpen ervoor te zorgen dat het onderdeel is geoptimaliseerd voor produceerbaarheid.