Следуйте за мной на: 
Знание допусков для станков с ЧПУ
Допуск — это допустимый диапазон отклонений от ожидаемых значений размеров, определяемый проектировщиком на основе формы, посадки и функции детали. CNC-обработка является очень точным, но не идеальным, две детали, изготовленные с использованием одного и того же производственного процесса, не могут изготовить одну и ту же деталь с одинаковыми точными размерами даже на одном и том же станке с ЧПУ. Если иное не указано разработчиком, стандартные допуски, обычно используемые для обработки с ЧПУ, составляют +/- 005 дюйма для металлических деталей и +/- 010 дюйма для пластиковых деталей. Если требуются более жесткие допуски для обработки с ЧПУ (например, +/- 002 дюйма), более точная информация о критических размерах должна быть отмечена на чертежах.
Типы допусков для обработки с ЧПУ
Термины допусков, связанные с обработкой с ЧПУ: допуски станка с ЧПУ и допуски конструкции с ЧПУ. Допуск станка с ЧПУ — это размерная точность, которой может достичь станок при обработке деталей. Станок с ЧПУ с высокой точностью, а некоторые машины способны обрабатывать детали с точностью ± 0.0025 мм, что составляет примерно четверть размера человеческого волоса. Однако допуски различаются для разных станков с ЧПУ и обычно устанавливаются производителем.
Конструктивный допуск для обработки с ЧПУ относится к допустимому диапазону изменения размеров детали во время проектирования и обработки. В соответствии с функцией, посадкой и формой детали, определяемой конструктором, в пределах диапазона изменения размеров, все еще может быть достигнута полная функция детали. Детали, рассчитанные на допуски, важны для совместимости с другими компонентами, такими как корпуса мобильных телефонов, для которых требуются более высокие допуски, чем для корпусов кондиционеров. Допуск обычно указывается рядом с числом размеров, к которому он применяется, и помечается знаком «±» (двусторонний допуск).
Типы допусков проектирования станков с ЧПУ включают предельные допуски, односторонние допуски, двусторонние допуски и систему допусков, называемую геометрическими размерами и допусками (GD&T).
Ограничьте допуски на обработку ЧПУ. Предельные допуски — это верхний и нижний пределы допустимого диапазона заданных размеров. Верхний предел относится к максимальному допустимому размеру, а нижний предел относится к наименьшему допустимому размеру. Любое значение между ними допустимо. Например, предельный допуск 0.55–0.65 мм, 0.55 мм — верхний предел, а 0.65 — нижний предел.
Односторонние допуски. Односторонний допуск относится к допустимому диапазону, который допускает изменение размеров детали в одном направлении. Направление может быть положительным или отрицательным (увеличение или уменьшение от заданного значения). Например, односторонний допуск составляет 1.5 мм +,000/-,005, это означает, что размеры могут отклоняться до 1.505 мм, но не менее чем на 1.5 мм от исходного заданного значения.
Двусторонние допуски. Двусторонние допуски на CNC-обработка означает верхний и нижний диапазон отклонения по сравнению со стандартным размером. В отличие от односторонней толерантности отклонение двусторонней толерантности происходит как в положительную, так и в отрицательную сторону.
Геометрические размеры и допуски (GD&T). GD&T — более продвинутая и сложная система, чем Standard Dimensioning and Tolerances (SD&T), которая обеспечивает не только размеры и допуски деталей, но и заданные геометрические особенности. Кроме того, GD&T охватывает такие геометрические характеристики, как плоскостность, истинное положение и концентричность.
Соображения по выбору допуска
Одним из ключей к установлению разумного допуска для обработки с ЧПУ является выяснение того, когда на функцию и производительность детали будут влиять изменения размера или размеров. Для некоторых типов деталей, таких как важные компоненты вентиляторов, требуются жесткие допуски, и любая ошибка в геометрии может иметь серьезные последствия. Детали других типов могут не требовать высокой точности, и небольшое отклонение обработки не повредит. Вот несколько моментов, которые следует учитывать при выборе допусков:
Когда требуются жесткие допуски. Допуски обычно задаются в точках конструкции, где различные детали должны быть плотно соединены (например, отверстия) или соединены с другими компонентами. Если деталь должна соответствовать одному или нескольким компонентам, она должна иметь жесткие допуски. Вы должны включить информацию о допусках в чертеж, чтобы поставщик станков с ЧПУ мог лучше понять, как будет работать деталь. Следует отметить, что даже если один и тот же инструмент производит несколько копий одной и той же детали, точность может стать менее стабильной из-за износа станка с ЧПУ. Если вы заказываете 1,500 деталей с допуском ± 0.001 дюйма, вашему поставщику станков с ЧПУ может потребоваться заменить инструмент для обработки или отрегулировать скорость обработки для обеспечения стабильных допусков.
Цена жестких допусков. Следует отметить, что когда станки с ЧПУ замедляются для поддержания более жестких допусков, требуется более длительное время обработки, что приводит к увеличению стоимости. Увеличение допуска всего на один десятичный знак увеличило бы стоимость в 2-3 раза. Увеличение допуска на один десятичный знак и связанная с ним геометрия обойдутся более чем в два раза дороже, чем при сохранении стандартного допуска.
Допуск зависит от материала. При разработке допуска для обработки с ЧПУ вы должны учитывать материал, который вы выбираете. Различные материалы имеют разные свойства, влияющие на достижимые уровни допуска. Более мягкие материалы имеют тенденцию изменять размер при обработке на станках с ЧПУ. Твердые материалы приводят к более быстрому износу инструмента, что требует многократной смены инструмента. В частности, пластмассы обладают плохой термостойкостью и легко деформируются при контакте с инструментами. Пластмассовые материалы, такие как нейлон, могут не поддерживать такие же жесткие допуски, как алюминий.
Выбор способа изготовления. Каждый станок с ЧПУ имеет разные допуски, и некоторые из них могут достигать желаемых допусков. В некоторых случаях вам может потребоваться выполнить дополнительные операции с деталью, чтобы получить требуемые допуски. Например, дополнительные приспособления, специальные измерительные инструменты. Например, чтобы добиться более жесткого допуска отверстий, отверстия, обработанные вертикально-фрезерным станком, все же необходимо сверлить на токарном станке. А более жесткие требования к допускам могут потребовать шлифовки или притирки.
Осмотр. Вам понадобится много времени, чтобы осмотреть детали с очень жесткими допусками. Вам также может понадобиться использовать специальные инструменты и оборудование для проверки допусков деталей. Например, CMM (координатно-измерительная машина) и другое прецизионное измерительное оборудование.
Как добиться надлежащего допуска для обработки с ЧПУ
Для разработчиков продуктов или деталей отправьте 3D-модели CAD и 2D-чертежи допусков GD&T своему поставщику станков с ЧПУ и четко обозначьте допуски для критических размеров, чтобы они полностью понимали функцию детали. Это очень важно для достижения правильных допусков из-за времени и затрат, связанных с обработкой.
Учитывайте назначение детали. Не все детали должны проектироваться с жесткими допусками. Например, изготовление детали, которую не нужно стыковать с другими деталями, требует более низкой точности фрезерования с ЧПУ. Учитывая, что стоимость достижения более жесткого допуска будет очень высокой, и если вам не нужен такой более жесткий допуск, вы можете рассмотреть возможность ослабления требований к допускам, тогда стоимость будет не такой высокой.
Не забывайте о свойствах материала. Для мягких или очень твердых материалов старайтесь соблюдать небольшие допуски.
Найдите надежного поставщика станков с ЧПУ. Один из способов добиться допусков — найти надежного поставщика станков с ЧПУ. Поставщики станков с ЧПУ достигают оптимальных допусков за счет дополнительной резки проволоки, электроэрозионной обработки, шлифования, растачивания, шлифования и других дополнительных процессов. Услуги по обработке с ЧПУ также включают проверку качества, сертификацию материалов и полноразмерные отчеты об инспекции. Использование передовых средств метрологии и измерений необходимо для обеспечения того, чтобы прототипы или конечные детали соответствовали точным спецификациям и допускам.
Заключение
Теперь вы знаете основные соображения при выборе допусков для вашего следующего проекта обработки с ЧПУ. Просто следуйте этим правилам и уделите должное внимание перед проектированием допуска, и вы получите простую в изготовлении и экономичную конструкцию. Независимо от того, насколько сложна ваша конструкция, DDPROTOTYPE является производственным партнером, способным удовлетворить ваши потребности, со стандартными допусками DIN-2768-1-тонкий для металлов, обработанных на станках с ЧПУ, и DIN-2768-1-средний для пластмасс. Наш завод расположен в Шэньчжэне, Китай, у нас есть несколько 3-, 4- и 5-осевых станков с ЧПУ, и мы предлагаем различные процессы обработки поверхности, такие как полировка, анодирование, гальванопокрытие, электрофорез, пескоструйная обработка и, конечно же, полноразмерные отчеты о проверке детали.