Følg meg på: 
Kunnskap om toleranse for CNC-bearbeiding
Toleranse er et akseptabelt avviksområde fra forventede verdier for dimensjoner bestemt av designeren basert på delens form, passform og funksjon. CNC-maskinering er svært presis, men ikke perfekt. Det er umulig for to deler laget med samme produksjonsprosess å lage den samme delen med nøyaktig samme dimensjoner, selv på samme CNC-maskin. Med mindre annet er spesifisert av designeren, er standardtoleranser som vanligvis brukes for CNC-maskinering +/- 005 tommer for metalldeler og +/- 010 tommer for plastdeler. Hvis det kreves strengere toleranser for CNC-maskinering (f.eks. +/- 002 tommer), må den mer presise informasjonen om de kritiske dimensjonene merkes på tegningene.
Typer av toleranse for CNC-bearbeiding
Toleransebegreper knyttet til CNC-maskinering: CNC-maskintoleranser og CNC-maskineringsdesigntoleranser. CNC-maskintoleranse er dimensjonsnøyaktigheten som en maskin kan oppnå ved maskinering av deler. CNC-maskin med svært presis, og noen maskin er i stand til å bearbeide deler med nøyaktighet på ± 0.0025 mm, omtrent en fjerdedel av størrelsen på et menneskehår. Imidlertid varierer toleranser mellom CNC-maskiner og er vanligvis satt av produsenten.
Designtoleranse for CNC-maskinering refererer til det akseptable området for dimensjonsvariasjoner av delen under design og maskinering. Bestemt av designeren i henhold til funksjonen, passformen og formen til delen, innenfor rekkevidden av dimensjonsendringer, kan den fulle funksjonen til delen fortsatt oppnås. Deler designet for toleranser er viktige for å passe sammen med andre komponenter, for eksempel mobiltelefondeksler, som krever høyere toleranser enn klimaanlegg. Toleransen er vanligvis skrevet ved siden av dimensjonstallet den gjelder, og er merket med "±" (bilateral toleranse).
Typer av CNC-maskindesigntoleranse inkluderte grensetoleranser, ensidige toleranser, bilaterale toleranser og et toleransesystem kalt geometriske dimensjoner og toleranser (GD&T).
Grensetoleranser for CNC-maskinering. Grensetoleranser er øvre og nedre grenser for det akseptable området for spesifiserte dimensjoner. Den øvre grensen refererer til den største akseptable størrelsen, mens den nedre grensen refererer til den minste akseptable størrelsen. Enhver verdi i mellom er akseptabel. For eksempel er grensetoleransen 0.55–0.65 mm, 0.55 mm er den øvre grensen og 0.65 er den nedre grensen.
Ensidige toleranser. Ensidig toleranse refererer til det akseptable området som tillater dimensjonsvariasjon av en del i én retning. Retningen kan være positiv eller negativ (økning eller minskning fra den spesifiserte verdien). For eksempel er ensidig toleranse 1.5 mm + 000/- 005, dette betyr at dimensjoner kan avvike med opptil 1.505 mm, men ikke mindre enn 1.5 mm fra den opprinnelig spesifiserte verdien.
Bilaterale toleranser. De bilaterale toleransene for CNC-maskinering betyr det øvre og nedre avviksområdet sammenlignet med standardstørrelsen. I motsetning til den ensidige toleransen forekommer avviket fra den bilaterale toleransen i både positiv og negativ retning.
Geometriske dimensjoner og toleranser (GD&T) . GD&T er et mer avansert og vanskeligere system enn standard dimensjonering og toleranser (SD&T), som ikke bare gir dimensjonene og toleransene til deler, men også de spesifiserte geometriske egenskapene. GD&T dekker videre geometriske egenskaper som flathet, sann posisjon og konsentrisitet.
Hensyn ved valg av toleranse
En av nøklene til å angi rimelig toleranse for CNC-maskinering er å finne ut når funksjonen og ytelsen til en del vil bli påvirket av størrelse eller dimensjonsendringer. For visse typer deler, for eksempel kritiske komponenter i ventilatorer, kreves det tette toleranser, og eventuelle feiltrinn i geometrien kan få alvorlige konsekvenser. Andre typer deler krever kanskje ikke høy presisjon, og det er ingen skade i litt større maskineringsavvik. Her er noen punkter du bør vurdere når du velger toleranser:
Når det kreves stramme toleranser. Toleranser settes vanligvis på strukturelle punkter der forskjellige deler må kobles tett sammen (for eksempel hull) eller kobles til andre komponenter. Hvis en del må passe sammen med en eller flere komponenter, må den ha stramme toleranser. Du bør inkludere toleranseinformasjon i tegningen slik at CNC-maskineringsleverandøren bedre kan forstå hvordan delen vil fungere. Det bør bemerkes at selv om det samme verktøyet produserer flere kopier av samme del, kan nøyaktigheten bli mindre konsistent på grunn av slitasje på CNC-maskinen. Hvis du bestiller 1,500 deler med ±0.001" toleranse, kan det hende at CNC-maskineringsleverandøren din må endre maskineringsverktøy eller justere maskineringshastigheten for å oppnå konsistente toleranser.
Kostnaden ved små toleranser. Det bør bemerkes at når CNC-maskiner bremses ned for å opprettholde små toleranser, kreves det lengre maskineringstider, noe som fører til økte kostnader. Å øke toleransen med bare ett desimalpunkt vil øke kostnaden med 2–3 ganger. Ved å utvide toleransen med ett desimalpunkt og den tilhørende geometrien vil kostnaden være mer enn dobbelt så høy som å opprettholde standard toleranse.
Toleranse avhenger av materialet. Når du designer toleranse for CNC-maskinering, må du vurdere materialet du velger. Ulike materialer har forskjellige egenskaper som påvirker de oppnåelige toleransenivåene. Mykere materialer har en tendens til å endre størrelse under CNC-maskinering. Harde materialer vil føre til at verktøyet slites raskere, noe som krever flere verktøyskift. Spesielt plastmaterialer har dårlig termisk stabilitet og er lette å deformere ved kontakt med verktøyene. Plastmaterialer som nylon er kanskje ikke i stand til å opprettholde de samme stramme toleransene som aluminium.
Valg av produksjonsmetode. Hver CNC-maskin har forskjellige toleranser, og noen kan oppnå sine ønskede toleranser. I noen tilfeller må du kanskje utføre ytterligere operasjoner på delen for å oppnå de fine toleransene du trenger. For eksempel ekstra festeanordninger, spesielle måleverktøy. For eksempel, for å oppnå en strammere toleranse for hullene, må hull maskinert med vertikal fresemaskin fortsatt bores på en dreiebenk. Og strammere toleransekrav kan kreve sliping eller lapping.
Inspeksjon. Du vil trenge mye tid til å inspisere deler med svært små toleranser. Du må kanskje også bruke spesialverktøy og -utstyr for å bekrefte deltoleranser. For eksempel CMM (koordinatmålemaskin) og annet presisjonsmåleutstyr.
Hvordan oppnå riktig toleranse for CNC-bearbeiding
For produkt- eller deldesignere, send 3D CAD-modeller og 2D-tegninger av GD&T-toleranser til din CNC-maskinleverandør og merk tydelig toleransene for kritisk dimensjon, slik at de fullt ut forstår delens funksjon. Dette er svært viktig for hvordan man oppnår de riktige toleransene på grunn av tiden og kostnadene som er involvert i maskinering.
Tenk på formålet med delen . Ikke alle deler trenger å være utformet med stramme toleranser. For eksempel krever det ofte lavere CNC-fresingsnøyaktighet å produsere en del som ikke trenger å passe sammen med andre deler. Kostnaden for å oppnå en stramme toleranse vil være svært høy, og hvis du ikke trenger en slik stramme toleranse, kan du vurdere å lempe på toleransekravene, da vil ikke kostnaden være så høy.
Husk materialets egenskaper. For myke eller svært harde materialer, prøv å opprettholde løse toleranser.
Finn en pålitelig leverandør av CNC-maskinering. En måte å oppnå toleranser på er å finne en pålitelig leverandør av CNC-maskinering. Leverandører av CNC-maskinering oppnår optimale toleranser gjennom ytterligere trådkutting, EDM, sliping, boring, sliping og andre tilleggsprosesser. CNC-prosesseringstjenester inkluderer også kvalitetsinspeksjon, materialsertifisering og inspeksjonsrapporter i full størrelse. Det er viktig å stole på banebrytende metrologi- og måleverktøy for å sikre at prototyper eller ferdige deler oppfyller nøyaktige spesifikasjoner og toleranser.
Konklusjon
Nå vet du hovedhensynene ved valg av toleranser for ditt neste CNC-maskinprosjekt. Bare følg disse reglene og ta nok hensyn før du designer toleransen, og du vil ha et design som er enkelt å produsere og kostnadseffektivt. Uansett hvor komplekst designet ditt er, er DDPROTOTYPE produksjonspartneren for å møte dine behov, med standardtoleranser til DIN-2768-1-fin for CNC-maskinerte metaller og DIN-2768-1-Medium for plast. Vår fabrikk ligger i Shenzhen Kina, vi har antall 3, 4 og 5 akse CNC-maskiner og tilbyr forskjellige overflatebehandlingsprosesser som polering, anodisering, galvanisering, elektroforese, sandblåsing og selvfølgelig inspeksjonsrapporter i full størrelse for delen.
