Volg me op: 
Kennis van tolerantie voor CNC-bewerkingen
Tolerantie is een acceptabel bereik van afwijkingen van verwachte waarden voor afmetingen bepaald door de ontwerper op basis van de vorm, pasvorm en functie van het onderdeel. CNC-bewerking is zeer nauwkeurig, maar niet perfect, het is onmogelijk voor twee onderdelen die met hetzelfde fabricageproces zijn gemaakt om hetzelfde onderdeel te maken met dezelfde exacte afmetingen, zelfs op dezelfde CNC-machine. Tenzij anders aangegeven door de ontwerper, zijn de standaardtoleranties die over het algemeen worden gebruikt voor CNC-bewerkingen +/- .005″ voor metalen onderdelen en +/- .010″ voor plastic onderdelen. Als nauwere toleranties voor CNC-bewerking vereist zijn (bijv. +/- .002”), moet de nauwkeurigere informatie van de kritische afmetingen op de tekeningen worden aangegeven.
De soorten tolerantie voor CNC-bewerking:
Tolerantietermen met betrekking tot CNC-bewerkingen: CNC-machinetoleranties en ontwerptoleranties voor CNC-bewerkingen. CNC-machinetolerantie is de maatnauwkeurigheid die een werktuigmachine kan bereiken bij het bewerken van onderdelen. CNC-machine met zeer nauwkeurige, en sommige machines zijn in staat om onderdelen te bewerken met een nauwkeurigheid van ± 0.0025 mm, ongeveer een kwart van de grootte van een mensenhaar. Toleranties variëren echter tussen CNC-machines en worden meestal ingesteld door de fabrikant.
Ontwerptolerantie voor CNC-bewerking verwijst naar het acceptabele bereik van dimensionale variatie van het onderdeel tijdens ontwerp en bewerking. Bepaald door de ontwerper volgens de functie, pasvorm en vorm van het onderdeel, binnen het bereik van maatveranderingen, kan de volledige functie van het onderdeel nog steeds worden bereikt. Onderdelen die zijn ontworpen voor toleranties, zijn belangrijk om te passen bij andere componenten, zoals hoesjes voor mobiele telefoons, die hogere toleranties vereisen dan behuizingen voor airconditioning. De tolerantie wordt over het algemeen geschreven naast het dimensionale nummer waarop deze van toepassing is, en wordt aangegeven met "±" (bilaterale tolerantie).
Typen ontwerptolerantie voor CNC-bewerkingen omvatten limiettoleranties, unilaterale toleranties, bilaterale toleranties en een tolerantiesysteem genaamd geometrische afmetingen en toleranties (GD&T).
Beperk de toleranties voor CNC-bewerkingen. Grenstoleranties zijn de boven- en ondergrenzen van het acceptabele bereik van gespecificeerde afmetingen. De bovengrens verwijst naar de grootste aanvaardbare maat, terwijl de ondergrens verwijst naar de kleinst aanvaardbare maat. Elke tussenliggende waarde is acceptabel. Grenstolerantie bijvoorbeeld 0.55 – 0.65 mm, 0.55 mm is de bovengrens en 0.65 is de ondergrens.
Eenzijdige toleranties. Unilaterale tolerantie verwijst naar het acceptabele bereik dat de dimensionale variatie van een onderdeel in één richting mogelijk maakt. De richting kan positief of negatief zijn (verhogen of verlagen vanaf de opgegeven waarde). Eenzijdige tolerantie is bijvoorbeeld 1.5 mm +.000/-.005, dit betekent dat afmetingen tot 1.505 mm mogen afwijken, maar niet minder dan 1.5 mm van de oorspronkelijk opgegeven waarde.
Bilaterale toleranties. De bilaterale toleranties voor CNC-bewerking betekent het bovenste en onderste afwijkingsbereik in vergelijking met de standaardmaat. In tegenstelling tot de unilaterale tolerantie treedt de afwijking van bilaterale tolerantie op in zowel positieve als negatieve richtingen.
Geometrische afmetingen en toleranties (GD&T). GD&T is een geavanceerder en moeilijker systeem dan Standard Dimensioning and Tolerances (SD&T), dat niet alleen de afmetingen en toleranties van onderdelen biedt, maar ook de gespecificeerde geometrische kenmerken. GD&T behandelt verder geometrische kenmerken zoals vlakheid, ware positie en concentriciteit.
Overwegingen bij het selecteren van tolerantie
Een van de sleutels tot het instellen van een redelijke tolerantie voor CNC-bewerkingen is uitzoeken wanneer de functie en prestaties van een onderdeel worden beïnvloed door grootte- of maatveranderingen. Voor bepaalde soorten onderdelen, zoals kritische componenten in ventilatoren, zijn krappe toleranties vereist en elke misstap in de geometrie kan ernstige gevolgen hebben. Andere soorten onderdelen vereisen mogelijk geen hoge precisie, en een iets grotere bewerkingsafwijking kan geen kwaad. Hier zijn een paar punten waarmee rekening moet worden gehouden bij het kiezen van toleranties:
Wanneer krappe toleranties vereist zijn. Toleranties worden meestal ingesteld op structurele punten waar verschildelen stevig moeten worden verbonden (zoals gaten) of verbonden met andere componenten. Als een onderdeel moet passen bij een of meer componenten, moet het krappe toleranties hebben. U moet tolerantie-informatie in de tekening opnemen, zodat de leverancier van CNC-bewerkingsmachines beter kan begrijpen hoe het onderdeel zal werken. Opgemerkt moet worden dat zelfs als hetzelfde gereedschap meerdere kopieën van hetzelfde onderdeel produceert, de nauwkeurigheid minder consistent kan worden als gevolg van slijtage van de CNC-machine. Als u 1,500 onderdelen bestelt met een tolerantie van ±0.001”, moet uw leverancier van CNC-bewerkingsmachines wellicht van gereedschap wisselen of de bewerkingssnelheid aanpassen om consistente toleranties na te streven.
De kosten van nauwe toleranties. Opgemerkt moet worden dat wanneer CNC-machines worden vertraagd om een nauwere tolerantie te behouden, er langere bewerkingstijden nodig zijn, waardoor de kosten stijgen. Het verhogen van de tolerantie met slechts één decimaal zou de kosten met 2-3 keer verhogen. Door de tolerantie met één decimaal uit te breiden en de bijbehorende geometrie, zullen de kosten meer dan twee keer zo hoog zijn als het handhaven van de standaardtolerantie.
Tolerantie is afhankelijk van het materiaal. Bij het ontwerpen van tolerantie voor CNC-bewerkingen, moet u rekening houden met het materiaal dat u kiest. Verschillende materialen hebben verschillende eigenschappen die de haalbare tolerantieniveaus beïnvloeden. Zachtere materialen hebben de neiging om van grootte te veranderen tijdens CNC-bewerking. Harde materialen zorgen ervoor dat het gereedschap sneller verslijt, waardoor het gereedschap meerdere keren moet worden vervangen. Met name kunststofmaterialen hebben een slechte thermische stabiliteit en zijn gemakkelijk te vervormen bij contact met de gereedschappen. Kunststofmaterialen zoals nylon kunnen mogelijk niet dezelfde nauwe toleranties behouden als aluminium.
Keuze van de productiemethode. Elke CNC-machine heeft verschillende toleranties en sommige kunnen hun felbegeerde toleranties bereiken. In sommige gevallen moet u mogelijk aanvullende bewerkingen aan het onderdeel uitvoeren om de door u gewenste fijne toleranties te bereiken. Zoals extra armaturen, speciaal meetgereedschap. Om bijvoorbeeld een strakkere tolerantie van de gaten te bereiken, moeten gaten die met een verticale freesmachine zijn bewerkt, nog steeds op een draaibank worden geboord. En voor strengere tolerantie-eisen kan slijpen of leppen nodig zijn.
Inspectie. U heeft veel tijd nodig om onderdelen met zeer krappe toleranties te inspecteren. Mogelijk moet u ook gespecialiseerde gereedschappen en apparatuur gebruiken om de toleranties van onderdelen te controleren. Zoals CMM (coördinaten meetmachine) en andere precisie meetapparatuur.
Hoe de juiste tolerantie voor CNC-bewerking te bereiken?
Voor product- of onderdeelontwerpers, stuur 3D CAD-modellen en 2D-tekeningen van GD&T-toleranties naar uw CNC-bewerkingsleverancier en markeer de toleranties voor kritische afmetingen duidelijk, zodat ze de functie van het onderdeel volledig begrijpen. Dit is erg belangrijk voor het bereiken van de juiste toleranties vanwege de tijd en kosten die met machinale bewerking gemoeid zijn.
Overweeg het doel van het onderdeel. Niet alle onderdelen hoeven te worden ontworpen met nauwe toleranties. Het vervaardigen van het onderdeel dat niet met andere onderdelen hoeft te passen, vereist bijvoorbeeld een lagere CNC-freesnauwkeurigheid. Aangezien de kosten super hoog zullen zijn om de strakkere tolerantie te bereiken, en als je zo'n strakkere tolerantie niet nodig hebt, kun je overwegen om de tolerantie-eisen te versoepelen, dan zullen de kosten niet zo hoog zijn.
Houd rekening met de eigenschappen van het materiaal. Probeer voor zachte of zeer harde materialen losse toleranties aan te houden.
Vind een vertrouwde leverancier van CNC-bewerkingscentra. Een manier om toleranties te bereiken, is door een vertrouwde leverancier van CNC-bewerkingsmachines te vinden. Leveranciers van CNC-verspaning bereiken optimale toleranties door extra draadsnijden, EDM, slijpen, kotteren, slijpen en andere aanvullende processen. CNC-verwerkingsdiensten omvatten ook kwaliteitsinspectie, materiaalcertificering en inspectierapporten op ware grootte. Vertrouwen op geavanceerde meet- en meetinstrumenten is essentieel om ervoor te zorgen dat prototypes of definitieve onderdelen voldoen aan nauwkeurige specificaties en toleranties.
Conclusie
Nu kent u de belangrijkste overwegingen bij het kiezen van toleranties voor uw volgende CNC-bewerkingsproject. Volg gewoon deze regels en denk goed na voordat u de tolerantie ontwerpt en u heeft een ontwerp dat gemakkelijk te vervaardigen en kosteneffectief is. Hoe complex uw ontwerp ook is, DDPROTOTYPE is de productiepartner die aan uw behoeften voldoet, met standaardtoleranties voor DIN-2768-1-fine voor CNC-gefreesde metalen en DIN-2768-1-Medium voor kunststoffen. Onze fabriek in Shenzhen, China, we hebben een aantal 3, 4 en 5-assige CNC-machines en bieden verschillende oppervlaktebehandelingsprocessen zoals polijsten, anodiseren, galvaniseren, elektroforese, zandstralen en natuurlijk volledige inspectierapporten voor het onderdeel.