Risbe, ki so v CAD videti popolne, pogosto povzročijo drage težave, ko pridejo v strojnico. Manjkajoča referenčna točka, pre-tesna dvostranska toleranca na ne-kritični ploskvi ali vzorec lukenj, definiran samo s koordinatnimi dimenzijami, lahko sproži zanke razčiščevanja, dodatne nastavitve ali ostanke. En nedavni projekt je imel tri revizijske cikle in dva tedna zamude, ker razmerje med pristanišči ni bilo nikoli jasno navedeno. Deli so bili na koncu izdelani pravilno, vendar se je bilo mogoče izogniti vplivu na stroške in časovni razpored. Clear GD&T spremeni risbo v funkcionalno pogodbo, ki ji lahko tako strojnik kot inšpektor sledita brez ugibanja. Ta članek zajema najpogostejše napake v specifikacijah, geometrijske kontrole, ki so najpomembnejše za rezkane dele, dejanske stroške in učinke-časa izvedbe izbire toleranc ter inšpekcijske metode, ki se uporabljajo za njihovo preverjanje nanatančno rezkane komponente.
Pogoste napake pri specifikaciji tolerance na risbah
Te težave se redno pojavljajo na risbah, poslanih v delavnice za natančnost:
Ozke ± tolerance, ki se uporabljajo za funkcije, ki ne vplivajo na prileganje ali delovanje.
Datumski referenčni okviri, ki so nepopolni ali slabo izbrani, zaradi česar je meritev odprta za razlago.
Velika odvisnost od-splošnih toleranc naslovnega bloka za površine ali luknje, ki dejansko nadzorujejo sestavljanje.
Koordinatne mere, ki se uporabljajo za vzorce lukenj namesto toleranc položaja.
Dodani kontrolniki oblike ali orientacije, ne da bi jih povezali s funkcionalnimi datumi.
Vsak od teh prisili proizvajalca, da se bodisi ustavi in postavi vprašanja ali pa risbo interpretira konzervativno. Obe možnosti povečata čas in stroške.
Osnove GD&T, ki bi jih moral razumeti vsak kupec
GD&T (ASME Y14.5 / ISO 1101) daje inženirjem natančen način za nadzor oblike, orientacije in lokacije. Na rezkanih delih se neprestano prikazujejo trije kontrolniki.
Ravnost
Ploskost omejuje, koliko lahko površina odstopa od popolne ravnine. Neodvisen je od orientacije ali lokacije površine. Tesnilne površine, pritrdilne ploščice in primarne referenčne točke ga pogosto potrebujejo. Oblaček za ravnost 0,02 mm na 150 mm pokrovu je običajen in neposredno preprečuje zibanje ali puščanje, ki bi ga preprosta toleranca velikosti zamudila.
Položaj
Položaj določa tolerančno območje glede na ničelni referenčni okvir. Za kroge vijakov in vzorce odprtin je veliko bolj funkcionalen kot kup dimenzij ± koordinat. Določanje položaja pri najvišjem stanju materiala pogosto daje trgovini uporabno dodatno toleranco, hkrati pa zagotavlja montažo. Pravilna uporaba položaja je ključni del uspehanatančno rezkanje po specifikacijah GD&T.
Pravokotnost
Pravokotnost nadzoruje 90-stopinjski odnos do referenčne točke. Običajno se nanese na ploskev glede na izvrtino ali na os izvrtine glede na montažno površino. Zahteva glede pravokotnosti 0,03 mm lahko odpravi vezavo, ki bi jo omogočale same kotne mere.
Ko so te kontrole povezane z logičnimi datumi, risba pove delavnici točno, kaj je treba doseči, in daje kakovosti jasen merilni načrt.
Kako izbire tolerance vplivajo na stroške in dobavni rok
Vsaka poostrena toleranca spremeni proces.
Ne-funkcionalna površina, držana na ±0,02 mm namesto na ±0,05 mm, bo morda zahtevala dodaten zaključni prehod ali počasnejše podajanje. Preklop vzorca lukenj s koordinatnih dimenzij na položajno toleranco pri MMC pogosto zniža stroške, ker trgovina pridobi fleksibilnost proizvodnje. Zahteva po ravnosti ali pravokotnosti, ki je manjša od 0,01 mm na večjih ploskvah, lahko zahteva razbremenitev, posebno pritrditev ali zmanjšane parametre rezanja, pri čemer se dodajo čas cikla in koledarski dnevi. Funkcije, ki jih je treba hraniti v več nastavitvah, pomnožijo tveganje in stroške; ohranjanje tesno povezanih funkcij v eni nastavitvi vse poenostavi.
Izkušeni inženirji vsako toleranco obravnavajo kot stroškovno odločitev. Vprašanje nikoli ni "Kako tesno lahko zdržimo?" ampak "Kaj funkcija pravzaprav zahteva?"
Inšpekcijske metode, ki preverjajo skladnost z GD&T
Specifikacija brez praktičnega preverjanja je nepopolna.
Koordinatni merilni stroji ostajajo standardno orodje za položaj, pravokotnost, ravnost in profil na zapletenihnatančno rezkane komponente. Pravilno programiran CMM ovrednoti celoten referenčni okvir referenčne točke in poroča o rezultatih neposredno glede na okvire za nadzor funkcij na risbi.
Optični in vizualni sistemi dobro obravnavajo ravnost in profil na manjših ali tankostenskih-delih, kjer bi kontaktno tipanje lahko povzročilo deformacijo. Preizkuševalci-površinske hrapavosti in merilniki višine pokrivajo enostavnejša preverjanja, ko popolno poročanje CMM ni potrebno.
Zmogljiva tovarna rezkanih delov z visoko natančnostjo uskladi metodo nadzora s toleranco in predloži poročila, ki uporabljajo enake referenčne točke, prikazane na risbi. Zahtevanje vzorčnih poročil med ocenjevanjem dobavitelja hitro pokaže, ali lahko trgovina dejansko preveri navedeni GD&T.
Študija primera - Sunhingstones
Proizvajalec instrumentov je na zbiralniku iz rezkanega aluminija izvajal stopnje odpadkov nad 12 %. Prvotna risba se je zanašala na gosto mrežo dimenzij ±0,015 mm in skoraj brez geometrijskih kontrol. Po skupnem pregledu je ekipa zamenjala vzorec kritičnih odprtin s položajno toleranco ⌀0,04 mm pri MMC na referenčni okvir s tremi-ravninami, dodala 0,02 mm ravnost na tesnilni površini in sprostila več ne-funkcionalnih dimenzij.
Odpadki na naslednjih sklopih so padli pod 2 %. Čas cikla se je izboljšal in tok e-poštnih sporočil s pojasnili se je ustavil. Funkcionalne zahteve se niso spremenile-risba jih je le jasno navedla. Takšni rezultati so tipični, ko se risbe premaknejo s čistega plus/minus kotiranja na pravilnonatančno rezkanje po specifikacijah GD&T.
Industrijski standardi in verodostojne reference
ASME Y14.5 ostaja primarni standard za GD&T v Severni Ameriki; ISO 1101 opravlja enako vlogo na mednarodni ravni. Sklicevanje na veljavni standard neposredno na risbi odstrani še eno plast dvoumnosti in usklajuje oblikovalsko ekipo, proizvajalca in inšpektorja z istimi pravili.
pogosta vprašanja
V: Kaj je GD&T pri strojni obdelavi?
O: GD&T je simbolni jezik, ki definira dovoljene variacije v obliki, orientaciji, lokaciji in izteku funkcij glede na referenčne točke. Natančneje sporoča funkcionalne zahteve kot same tradicionalne dimenzije plus/minus.
V: Kako natančno je lahko CNC rezkanje?
O: Sodobno natančno CNC rezkanje redno vzdržuje ±0,005 mm do ±0,025 mm na dobro-zasnovanih funkcijah v stabilnih materialih. Dosegljivi so boljši rezultati, vendar se stroški in čas izvedbe hitro povečajo.
V: Ali mora imeti vsaka dimenzija strogo toleranco?
O: Ne. Ozke tolerance in geometrijske kontrole uporabite samo tam, kjer vplivajo na prileganje, delovanje ali sestavljanje. Pre-toleriranje ne-kritičnih funkcij zvišuje stroške brez izboljšanja učinkovitosti.
V: Kdaj je položaj boljši od koordinatnih dimenzij?
O: Uporabite položaj, kadar je lokacija elementa glede na druge elemente ali referenčne točke funkcionalno pomembna-zlasti vzorci lukenj, povezovalni vmesniki in elementi, ki morajo biti dosledno sestavljeni.
Zaključek
Dobro-določene tolerance in GD&T so med-orodji največjega učinka, ki jih ima inženir za izboljšanje kakovosti in nadzor stroškov rezkanih delov. Izogibanje pogostim napakam, pravilna uporaba ravnine, položaja in pravokotnosti ter razumevanje vpliva vsake izbire na proces omogoča proizvajalcem zagotavljanje doslednihnatančno rezkane komponente.
Za primere delov, izdelanih po jasno določenih risbah GD&T, in podrobnosti o zmožnostih nadzora obiščite našo stran z izdelki za natančno rezkane komponente.
