Hoe strak moeten uw aangepaste onderdelen zijn?

Bij het kopen van aangepaste CNC-onderdelen is een van de meest verkeerd begrepen specificaties de bewerkingstolerantie.

Veel kopers gaan ervan uit dat strakere toleranties automatisch een hogere kwaliteit betekenen.en verminderen van de productie-efficiëntie.

Bij Parts-CNC beoordeelt ons technische team elke maand honderden CNC-bewerking RFQ's. Een gemeenschappelijk probleem is dat tekeningen vaak ± 0,01 mm tolerantie toepassen op elke functie,zelfs wanneer de meeste afmetingen perfect werken bij ±00,05 mm of ±0,1 mm.

Het begrijpen van de werking van de bewerkingstoleranties helpt ingenieurs om de kosten te verlagen en tegelijkertijd de prestaties van het product te behouden.

De CNC-bewerkingstolerantie verwijst naar de toelaatbare afwijking tussen de ontworpen afmeting en de daadwerkelijke vervaardigde afmeting.

Bijvoorbeeld:

Hoe kleiner het tolerantiebereik, hoe nauwkeuriger het bewerkingsproces moet zijn.

Moderne CNC-bewerkingscentra kunnen routinematig:

• ±0,05 mm standaardtolerantie
• ±0,02 mm nauwkeurige tolerantie
• ±0,005 mm ultraprecisie-tolerantie

Geavanceerde CNC-installaties die zijn uitgerust met CMM-inspectiesystemen kunnen onder gecontroleerde omstandigheden toleranties bereiken van ±0,002 mm.

De meest gebruikte standaard voor algemene bewerking.

De klassen omvatten:

• ISO 2768-f (Fine)
• ISO 2768-m (Medium)
• ISO 2768-c (grof)
• ISO 2768-v (zeer ruw)

De meeste industriële onderdelen worden vervaardigd volgens ISO 2768-m.

Voor ruimtevaart-, medische en automotive toepassingen biedt geometrische afmetingen en tolerantie (GD&T) een strengere controle over:

• Vlakheid
• Perpendiculariteit
• Concentriciteit
• Positie
• Circulariteit

GD&T verbetert vaak de functionaliteit en verlaagt tegelijkertijd de productiekosten.

Een klant uit Michigan heeft een CNC-bewerkte aluminium behuizing voor industriële automatiseringsapparatuur ingediend.

• 68 afmetingen
• Alle afmetingen ±0,01 mm

Na het evalueren van de assemblagevereisten, hebben onze ingenieurs vastgesteld dat:

• Slechts 8 afmetingen van invloed lagers fit
• 6 dimensies gecontroleerde afdichtingsoppervlakken
• De overige afmetingen waren niet-kritisch.

• Bewerkingscyclus met 17% verminderd
• Schrootpercentage verlaagd met 11%
• Vermindering van de totale productiekosten met 22%
• Levertijd verkort met 4 dagen

Dit type Design for Manufacturability (DFM) -optimalisatie is een van de meest effectieve manieren om CNC-productiekosten te verlagen.

De relatie tussen tolerantie en kosten is niet lineair.

- Waarom? - Ik weet het niet.

Strenger toleranties vereisen:

• Meer tijd voor het instellen van de machine
• Lagere snijtijden
• Aanvullende inspectie
• Temperatuurgecontroleerde omgevingen
• Meer maatregelen ter voorkoming van schroot

CNC-leveranciers in de gehele industrie melden consequent dat de installatie- en inspectievereisten langer worden naarmate de tolerantievereisten strenger worden.

Typische tolerantie:

• Standard: ±0,05 mm
• Precisie: ±0,02 mm

Het beste voor:

• Huizen
• Verpakkingen
• Platen
• Complexe geometrieën

Typische tolerantie:

• Standard: ±0,02 mm
• Precisie: ±0,005 mm

Het beste voor:

• Schachten
• andere, met uitzondering van:
• Pins
• Gedrukt onderdeel

Doordat het draaien het werkstuk concentrisch draait, wordt de diameter vaak nauwer gecontroleerd dan bij het frezen.

Geschikt voor:

• Algemene afmetingen
• Snelle controles tijdens het proces

Genauigheid:

±0,02 mm

Geschikt voor:

• Precisieschachten
• Critische diameter

Genauigheid:

± 0,001 mm

Geschikt voor:

• Onderdelen voor de luchtvaart
• Medische componenten
• Complexe geometrieën

Genauigheid:

Verificatie op microniveau

Moderne CNC-fabrikanten maken vaak gebruik van CMM-systemen van ZEISS en Hexagon voor het verifiëren van hoge precisiecomponenten.

Vraag je eerst af:

Indien niet:

Gebruik ±0,05 mm of ±0,10 mm.

Indien ja:

De testmethode is gebaseerd op de volgende methode:

Indien ja:

Raadpleeg de ISO-passingstabellen en specificeer de precieze tolerantiezones.

Veel kenmerken presteren beter wanneer ze worden gecontroleerd door positie-toleranties in plaats van dimensietoleranties.

De meeste CNC-machineshops gebruiken ±0,05 mm als standaardtolerantie voor metalen onderdelen.

In laboratoriumomgevingen ja, maar in productie is dit zelden praktisch of kosteneffectief.

Nee, toleranties moeten overeenkomen met de functionele vereisten.

Aluminiumlegeringen bereiken over het algemeen strengere toleranties met lagere bewerkingskosten dan roestvrij staal of titanium.