I concetti di intercambiabilità dei componenti e tolleranze dimensionali sono diventati una parte riconosciuta dell'industria manifatturiera. Sfortunatamente, l'uso improprio di quest'ultimo può causare una serie di problemi. Ad esempio, tolleranze troppo strette possono richiedere che le parti siano sottoposte a rettifica secondaria o operazioni di elettroerosione per il completamento, aumentando così inutilmente costi e tempi di consegna. Tolleranze "troppo larghe" o incoerenze con le tolleranze delle parti accoppiate possono comportare l'impossibilità di assemblare, con conseguente necessità di rilavorazione e, nel peggiore dei casi, il prodotto finito non può essere utilizzato.
Per evitare queste spiacevoli situazioni, questa tecnica di progettazione include alcune linee guida su come applicare correttamente le tolleranze delle parti, nonché la definizione di alcune annotazioni più comunemente utilizzate. Discuteremo anche dello standard industriale per le tolleranze delle parti, chiamato Dimensioni e tolleranze geometriche (GD&T).
1. Tolleranze standardizzate della lavorazione CNC
Si supponga che il prototipo standard e le tolleranze di elaborazione di produzione siano +/-0,005 pollici (0,13 mm). Ciò significa che la deviazione della posizione, larghezza, lunghezza, spessore o diametro di qualsiasi caratteristica della parte dal valore nominale non supererà questo valore. Se si prevede di elaborare una staffa larga 1 pollice (25,4 mm), la dimensione sarà compresa tra 0,995 e 1,005 pollici (25,273 e 25,527 mm) e la staffa ha un foro di 0,25 pollici (6,35 mm) su una gamba, quindi il diametro della staffa È compreso tra 0,245 e 0,255 pollici (da 6,223 a 6,477 mm), come mostrato nella figura sottostante.
Questo è molto vicino, ma se hai bisogno di una maggiore precisione, devi giudicare in base alla geometria e al materiale della parte, assicurati di indicarlo nel progetto della parte quando carichi il file per il preventivo.
2. Guida alle tolleranze di lavorazione CNC
Inoltre, tieni presente che si tratta di tolleranze bilaterali. Se espressa in termini unilaterali, la tolleranza standard dovrebbe essere +0.000/-0.010 pollici (o +0.010/-0.000 pollici). Tutti questi sono accettabili, così come i valori metrici, a condizione che tu lo specifichi nel progetto. Per evitare confusione, seguire le dimensioni e le tolleranze "a tre posizioni" mostrate ed evitare una posizione zero aggiuntiva di 1,0000 o 0,2500 pollici. A meno che non ci sia una ragione assoluta per farlo.
3. Precauzioni per la rugosità superficiale delle tolleranze di lavorazione
Oltre a lunghezza, larghezza e dimensione del foro, esistono anche tolleranze delle parti come la rugosità della superficie. Nel prodotto standard, la rugosità superficiale delle superfici piane e verticali è pari a 63 µin. Una superficie curva pari a 125µin è migliore.
Per la maggior parte degli scopi, questa è una finitura sufficiente, ma per le superfici decorative su parti metalliche, di solito possiamo migliorare l'aspetto con una leggera sabbiatura. Se hai bisogno di una superficie più liscia, indicalo nel tuo design e faremo del nostro meglio per soddisfare le tue esigenze.
4. Dimensioni e tolleranze geometriche
C'è un'altra considerazione. Come accennato in precedenza, possiamo accettare tolleranze GD&T. Ciò fornisce un livello più profondo di controllo della qualità, inclusa la relazione tra le varie caratteristiche della parte e i qualificatori di forma e adattamento. Ecco alcuni dei metodi più comuni:
Posizione reale: nell'esempio della staffa citato in precedenza, segniamo la posizione del foro specificando le distanze X e Y e le loro deviazioni consentite da una coppia di bordi della parte verticale. In GD&T, la posizione del foro sarà rappresentata dalla posizione reale di un insieme di origini di riferimento, accompagnata dal qualificatore MMC (Condizione di massimo materiale) o LMC (Condizione di minimo materiale).
Planarità: la superficie di fresatura è generalmente molto piatta, ma a causa dello stress del materiale interno o della forza di serraggio durante la lavorazione, possono verificarsi deformazioni dopo la rimozione delle parti dalla macchina, in particolare le parti a parete sottile e in plastica. La tolleranza di planarità GD&T controlla questo definendo due piani paralleli in cui deve giacere la superficie di fresatura.
Cilindricità: per lo stesso motivo, la maggior parte delle superfici di fresatura è molto piatta, la maggior parte dei fori è molto rotonda e lo stesso vale per le superfici di tornitura. Tuttavia, utilizzando una tolleranza di +/-0,005 pollici (0,127 mm), il foro da 0,25 pollici (6,35 mm) nell'esempio della staffa può essere rettangolare e le altre dimensioni unidirezionali sono 0,245 pollici (6,223 mm) e 0,255 pollici ( 6,477 millimetri). L'uso della cilindricità è definito come due cilindri concentrici in cui deve essere posizionato il foro lavorato. Il produttore può eliminare questa situazione improbabile.
Concentricità: gli anelli sul bersaglio sono concentrici, proprio come le ruote e gli assi di un'auto sono concentrici. Se il foro praticato o alesato deve essere esattamente lo stesso della lamatura coassiale o della borchia tonda, la marcatura di concentricità è il modo migliore per garantire ciò.
Verticalità: come suggerisce il nome, la verticalità determina la massima deviazione tra la superficie di lavorazione orizzontale e la vicina superficie verticale. Può essere utilizzato anche per controllare la perpendicolarità dello spallamento di tornitura al diametro adiacente o all'asse centrale del pezzo.
L'uso della lavorazione ad alta precisione richiede un'attenzione particolare al controllo delle tolleranze. Abbiamo bisogno di modelli CAD 3D, nonché disegni 2D di tolleranze GD&T e utilizziamo processi di lavorazione come taglio a filo, foratura EDM, rettifica e alesatura per soddisfare i requisiti di qualità delle parti.
Inoltre, Sunbright ha superato la certificazione del sistema di qualità ISO9001 e la certificazione AS 9100D, NADCAP-NDT. Su richiesta, eseguiremo un'ispezione completa al 100% per le tue parti, oltre a fornire rapporti di ispezione di qualità, ispezione del primo articolo (FAI), ecc. Se hai parti che devono essere elaborate, puoi contattarci tramite il sito Web ufficiale di Sunbright, e organizzeremo una consulenza pre-vendita professionale e un servizio di qualità durante tutto il processo.
