Pengetahuan tentang toleransi untuk permesinan CNC

Pengetahuan tentang toleransi untuk permesinan CNC

Toleransi adalah rentang penyimpangan yang dapat diterima dari nilai yang diharapkan untuk dimensi yang ditentukan oleh perancang berdasarkan bentuk, kesesuaian, dan fungsi bagian tersebut. Mesin CNC sangat presisi, tetapi tidak sempurna, tidak mungkin dua bagian yang dibuat dengan proses pembuatan yang sama dapat membuat bagian yang sama dengan dimensi yang persis sama bahkan pada mesin CNC yang sama. Kecuali ditentukan lain oleh perancang, toleransi standar yang umumnya digunakan untuk pemesinan CNC adalah +/- .005″ untuk bagian logam dan +/- .010″ untuk bagian plastik. Jika diperlukan toleransi yang lebih ketat untuk pemesinan CNC (misalnya +/- 002”), informasi dimensi kritis yang lebih akurat harus ditandai pada gambar.

Jenis-Jenis Toleransi Untuk Pemesinan CNC

Istilah toleransi terkait dengan pemesinan CNC: Toleransi mesin CNC dan toleransi desain pemesinan CNC. Toleransi mesin CNC adalah akurasi dimensi yang dapat dicapai oleh alat mesin saat mengerjakan bagian-bagian mesin. Mesin CNC dengan presisi tinggi, dan beberapa mesin mampu mengerjakan bagian-bagian dengan akurasi ± 0.0025mm, sekitar seperempat ukuran rambut manusia. Namun, toleransi bervariasi antara mesin CNC dan biasanya diatur oleh pabrikan.

toleransi mesin cnc

Toleransi desain untuk pemesinan CNC mengacu pada rentang variasi dimensi yang dapat diterima dari komponen selama desain dan pemesinan. Ditentukan oleh perancang sesuai dengan fungsi, kesesuaian dan bentuk bagian, dalam rentang perubahan dimensi, fungsi penuh bagian masih dapat dicapai. Suku cadang yang dirancang untuk toleransi penting agar sesuai dengan komponen lain, seperti casing ponsel, yang memerlukan toleransi lebih tinggi daripada casing AC. Toleransi umumnya ditulis di sebelah nomor dimensi yang berlaku, dan ditandai dengan “±” (toleransi bilateral).

Toleransi desain mesin CNC

Jenis toleransi desain pemesinan CNC termasuk toleransi batas, toleransi unilateral, toleransi bilateral, dan sistem toleransi yang disebut Dimensi dan toleransi geometrik (GD&T).  

Batasi toleransi pemesinan CNC. Toleransi batas adalah batas atas dan bawah dari kisaran yang dapat diterima dari dimensi yang ditentukan. Batas atas mengacu pada ukuran terbesar yang dapat diterima, sedangkan batas bawah mengacu pada ukuran terkecil yang dapat diterima. Nilai apa pun di antaranya dapat diterima. Misalnya batas toleransi 0.55 – 0.65 mm, 0.55 mm adalah batas atas dan 0.65 adalah batas bawah.

Toleransi-Batas Pemesinan CNC

Toleransi sepihak. Toleransi unilateral mengacu pada rentang yang dapat diterima yang memungkinkan variasi dimensi suatu bagian dalam satu arah. Arahnya bisa positif atau negatif (naik atau turun dari nilai yang ditentukan). Misalnya, toleransi unilateral adalah 1.5 mm +.000/-.005, ini berarti dimensi dapat menyimpang hingga 1.505mm, tetapi tidak kurang dari 1.5mm dari nilai asli yang ditentukan.

toleransi sepihak

Toleransi bilateral. Toleransi bilateral untuk Mesin CNC berarti rentang deviasi atas dan bawah dibandingkan dengan ukuran standar. Berbeda dengan toleransi unilateral, penyimpangan toleransi bilateral terjadi ke arah positif dan negatif.

Toleransi bilateral

Dimensi Geometris dan toleransi (GD&T). GD&T adalah sistem yang lebih maju dan sulit daripada Pengukuran Dimensi dan Toleransi Standar (SD&T), yang tidak hanya menyediakan dimensi dan toleransi komponen, tetapi juga fitur geometris yang ditentukan. GD&T selanjutnya mencakup fitur geometris seperti kerataan, posisi sebenarnya, dan konsentrisitas.

Dimensi Geometris dan toleransi

Pertimbangan untuk memilih toleransi

Salah satu kunci untuk mengatur toleransi yang wajar untuk permesinan CNC adalah mengetahui kapan fungsi dan kinerja suatu bagian akan dipengaruhi oleh perubahan ukuran atau dimensi. Untuk jenis suku cadang tertentu, seperti komponen penting dalam ventilator, diperlukan toleransi yang ketat, dan kesalahan langkah apa pun dalam geometri dapat menimbulkan konsekuensi serius. Jenis suku cadang lain mungkin tidak memerlukan presisi tinggi, dan tidak ada salahnya melakukan penyimpangan pemesinan yang sedikit lebih besar. Berikut adalah beberapa poin yang harus dipertimbangkan ketika memilih toleransi:

Ketika toleransi yang ketat diperlukan. Toleransi biasanya ditetapkan pada titik struktural di mana bagian yang berbeda perlu dihubungkan dengan erat (seperti lubang) atau dihubungkan ke komponen lain. Jika suatu bagian harus sesuai dengan satu atau lebih komponen, itu harus memiliki toleransi yang ketat. Anda harus menyertakan informasi toleransi dalam gambar sehingga pemasok pemesinan CNC dapat lebih memahami cara kerja komponen tersebut. Perlu diperhatikan bahwa meskipun alat yang sama menghasilkan banyak salinan dari bagian yang sama, keakuratannya mungkin menjadi kurang konsisten karena keausan pada mesin CNC. Jika Anda memesan 1,500 komponen dengan toleransi ±0.001”, pemasok pemesinan CNC Anda mungkin perlu mengubah perkakas pemesinan atau menyesuaikan kecepatan pemesinan untuk mendapatkan toleransi yang konsisten.

Ketika toleransi yang ketat diperlukan.

Biaya toleransi yang ketat. Perlu dicatat, ketika mesin CNC diperlambat untuk mempertahankan toleransi yang lebih ketat, diperlukan waktu pemesinan yang lebih lama, sehingga biaya meningkat. Meningkatkan toleransi hanya dengan satu titik desimal akan meningkatkan biaya 2-3 kali lipat. Memperluas toleransi dengan satu titik desimal dan geometri yang terkait, biayanya akan lebih dari dua kali lipat mempertahankan toleransi standar. 

Biaya toleransi yang ketat.

Toleransi tergantung pada bahan. Saat merancang toleransi untuk pemesinan CNC, Anda harus mempertimbangkan material yang Anda pilih. Bahan yang berbeda memiliki sifat berbeda yang memengaruhi tingkat toleransi yang dapat dicapai. Bahan yang lebih lunak cenderung berubah ukuran selama pemesinan CNC. Bahan yang keras akan menyebabkan alat lebih cepat aus, membutuhkan penggantian alat berkali-kali. Secara khusus, bahan plastik memiliki stabilitas termal yang buruk dan mudah berubah bentuk saat bersentuhan dengan perkakas. Bahan plastik seperti nilon mungkin tidak dapat mempertahankan toleransi ketat yang sama seperti aluminium.  

Toleransi tergantung pada bahan

 Pilihan metode manufaktur. Setiap mesin CNC memiliki toleransi yang berbeda, dan beberapa dapat mencapai toleransi yang diinginkan. Dalam beberapa kasus, Anda mungkin harus melakukan operasi tambahan pada bagian tersebut untuk mencapai toleransi halus yang Anda perlukan. Seperti perlengkapan tambahan, alat ukur khusus. Misalnya, untuk mencapai toleransi lubang yang lebih ketat, lubang yang dikerjakan oleh mesin frais vertikal masih perlu dibor pada mesin bubut. Dan persyaratan toleransi yang lebih ketat mungkin memerlukan penggilingan atau pemukulan.

Mesin CNC Aluminium EDM

Inspeksi. Anda akan membutuhkan banyak waktu untuk memeriksa komponen dengan toleransi yang sangat ketat. Anda mungkin juga perlu menggunakan alat dan perlengkapan khusus untuk memverifikasi toleransi komponen. Seperti CMM (mesin pengukur koordinat) dan peralatan pengukuran presisi lainnya.

Pemeriksaan UNTUK BAGIAN MESIN CNC

Bagaimana mencapai toleransi yang tepat untuk permesinan CNC

Untuk desainer produk atau suku cadang, kirimkan model CAD 3D dan gambar 2D toleransi GD&T ke pemasok mesin CNC Anda dan tandai dengan jelas toleransi untuk dimensi kritis, sehingga mereka sepenuhnya memahami fungsi suku cadang tersebut. Ini sangat penting untuk bagaimana mencapai toleransi yang tepat karena waktu dan biaya yang terlibat dalam pemesinan.

Pertimbangkan tujuan bagian itu. Tidak semua bagian perlu dirancang dengan toleransi yang ketat. Misalnya, membuat bagian yang tidak perlu disesuaikan dengan bagian lain seringkali membutuhkan akurasi penggilingan CNC yang lebih rendah. Mengingat biaya akan sangat tinggi untuk mencapai toleransi yang lebih ketat, dan jika Anda tidak membutuhkan toleransi yang lebih ketat, Anda dapat mempertimbangkan untuk melonggarkan persyaratan toleransi, maka biayanya tidak akan lebih tinggi.

CNC_Aluminium_Machined Parts

Perlu diingat sifat-sifat material.  Untuk bahan yang lunak atau sangat keras, usahakan untuk mempertahankan toleransi yang longgar.

Temukan pemasok mesin CNC tepercaya. Salah satu cara untuk mencapai toleransi adalah dengan mencari pemasok permesinan CNC tepercaya. Pemasok pemesinan CNC mencapai toleransi optimal melalui pemotongan kawat tambahan, EDM, penggilingan, membosankan, penggilingan, dan proses tambahan lainnya. Layanan pemrosesan CNC juga mencakup inspeksi kualitas, sertifikasi material, dan laporan inspeksi ukuran penuh. Mengandalkan metrologi mutakhir dan alat pengukuran sangat penting untuk memastikan bahwa prototipe atau suku cadang akhir memenuhi spesifikasi dan toleransi yang akurat. 

Kesimpulan

Sekarang Anda mengetahui pertimbangan utama dalam memilih toleransi untuk proyek pemesinan CNC berikutnya. Cukup ikuti aturan ini dan lakukan pertimbangan yang cukup sebelum mendesain toleransi dan Anda akan memiliki desain yang mudah dibuat dan hemat biaya. Betapapun rumitnya desain Anda, DDPROTOTYPE adalah mitra manufaktur untuk memenuhi kebutuhan Anda, dengan toleransi standar hingga DIN-2768-1-fine untuk logam mesin CNC dan DIN-2768-1-Medium untuk plastik. Pabrik kami berlokasi di Shenzhen Cina, kami memiliki sejumlah mesin CNC 3, 4 dan 5 sumbu dan menawarkan proses perawatan permukaan yang berbeda seperti pemolesan, anodisasi, pelapisan listrik, elektroforesis, peledakan pasir, dan tentu saja, laporan inspeksi ukuran penuh untuk bagian tersebut.