Výkresy, ktoré vyzerajú kompletne v CAD, často spôsobujú drahé problémy, keď sa dostanú do strojárskej dielne. Chýbajúci základ, príliš-príliš úzka obojstranná tolerancia na nekritickej ploche- alebo vzor otvorov definovaný iba pomocou súradnicových rozmerov môžu spustiť vyjasňovacie slučky, dodatočné nastavenia alebo odpad. Jeden nedávny projekt zaznamenal tri cykly revízií a dva týždne oneskorenia, pretože pozičný vzťah medzi prístavmi nebol nikdy jasne stanovený. Časti boli nakoniec vyrobené správne, ale vplyvu na náklady a harmonogram sa dalo vyhnúť. Clear GD&T premení výkres na funkčnú zmluvu, ktorú môže strojník aj inšpektor dodržiavať bez dohadov. Tento článok sa zaoberá najčastejšími chybami v špecifikáciách, geometrickými ovládacími prvkami, ktoré sú pre frézované diely najdôležitejšie, skutočnými nákladmi a{7}}časovým efektom výberu tolerancií a kontrolnými metódami používanými na ich overenie napresne frézované komponenty.
Bežné chyby špecifikácie tolerancie na výkresoch
Tieto problémy sa pravidelne objavujú na výkresoch odosielaných do presných dielní:
Tesné ± tolerancie aplikované na prvky, ktoré neovplyvňujú prispôsobenie alebo funkciu.
Referenčné referenčné rámce, ktoré sú neúplné alebo zle zvolené, takže meranie je otvorené pre interpretáciu.
Veľké spoliehanie sa na názov-bloku všeobecných tolerancií pre povrchy alebo otvory, ktoré skutočne riadia zostavu.
Súradnicové rozmery používané pre vzory otvorov namiesto tolerancií polohy.
Pridané ovládacie prvky tvaru alebo orientácie bez ich prepojenia s funkčnými základmi.
Každý z nich núti výrobcu buď zastaviť a klásť otázky, alebo interpretovať výkres konzervatívne. Obe možnosti zvyšujú čas a náklady.
Základy GD&T by mal pochopiť každý kupujúci
GD&T (ASME Y14.5 / ISO 1101) poskytuje inžinierom presný spôsob kontroly tvaru, orientácie a umiestnenia. Na frézovaných dieloch sa neustále zobrazujú tri ovládacie prvky.
Plochosť
Rovinnosť obmedzuje, ako veľmi sa môže povrch odchyľovať od dokonalej roviny. Je nezávislá od orientácie alebo umiestnenia povrchu. Často to potrebujú tesniace plochy, montážne podložky a primárne základne. Plochosť 0,02 mm na 150 mm krycej ploche je bežná a priamo zabraňuje kývaniu alebo presakovaniu, ktoré by jednoduchá tolerancia veľkosti prehliadla.
pozícia
Poloha definuje tolerančnú zónu vzhľadom na referenčný rám. Pre kruhy skrutiek a vzory otvorov je to oveľa funkčnejšie ako stoh ± súradnicových rozmerov. Zadanie polohy pri maximálnom stave materiálu často dáva dielni použiteľnú bonusovú toleranciu a zároveň zaručuje montáž. Správne využitie pozície je základnou súčasťou úspechupresné frézovanie podľa špecifikácií GD&T.
Kolmosť
Kolmosť riadi 90-stupňový vzťah k nulovému bodu. Typicky sa aplikuje na čelo vzhľadom k otvoru alebo na os otvoru vzhľadom na montážny povrch. Požiadavka kolmosti 0,03 mm môže eliminovať väzbu, ktorú by umožnili samotné uhlové rozmery.
Keď sú tieto ovládacie prvky spárované s logickými údajmi, nákres povie obchodu presne, čo sa musí dosiahnuť, a poskytne kvalite jasný plán merania.
Ako voľby tolerancie ovplyvňujú náklady a dodaciu dobu
Každá sprísnená tolerancia mení proces.
Nefunkčná plocha držaná na ±0,02 mm namiesto ±0,05 mm môže vyžadovať dodatočný dokončovací prechod alebo pomalšie posuvy. Prepnutie vzoru otvorov zo súradnicových rozmerov na polohovú toleranciu v MMC často znižuje náklady, pretože dielňa získava flexibilitu výroby. Požadovaná rovinnosť alebo kolmosť užšia ako 0,01 mm na väčších plochách si môže vynútiť uvoľnenie napätia, špeciálne uchytenie alebo znížené parametre rezu, pričom sa pridá čas cyklu aj kalendárne dni. Funkcie, ktoré sa musia uchovávať vo viacerých nastaveniach, znásobujú riziko a náklady; Udržiavanie úzko súvisiacich funkcií v jednom nastavení všetko zjednodušuje.
Skúsení inžinieri považujú každú toleranciu za rozhodnutie o nákladoch. Otázka nikdy neznie: "Ako pevne to dokážeme?" ale "Čo vlastne funkcia vyžaduje?"
Metódy kontroly, ktoré overujú súlad GD&T
Špecifikácia bez praktického overenia je neúplná.
Súradnicové meracie stroje zostávajú štandardným nástrojom pre polohu, kolmosť, rovinnosť a profil na komplexepresne frézované komponenty. Správne naprogramovaný CMM vyhodnocuje celý referenčný rámec a podáva výsledky priamo oproti rámcom riadenia prvkov na výkrese.
Optické a obrazové systémy dobre zvládajú rovinnosť a profil na menších alebo tenkostenných{0}}častiach, kde by kontaktné snímanie mohlo spôsobiť vychýlenie. Testery-drsnosti povrchu a výškomery pokrývajú jednoduchšie kontroly, keď nie je potrebné vykazovať celý CMM.
Schopná továreň na vysoko presné frézované diely prispôsobuje metódu kontroly tolerancii a dodáva správy, ktoré používajú rovnaké údaje ako na výkrese. Vyžiadanie vzorových správ počas hodnotenia dodávateľa rýchlo ukáže, či obchod môže skutočne overiť špecifikáciu GD&T.
Prípadová štúdia - Sunhingstones
Výrobca prístrojového vybavenia prevádzkoval mieru šrotu nad 12 % na frézovanom hliníkovom potrubí. Pôvodná kresba sa spoliehala na hustú mriežku s rozmermi ±0,015 mm a takmer žiadne geometrické ovládacie prvky. Po spoločnom preskúmaní tím nahradil vzor kritických portov s toleranciou polohy ⌀0,04 mm pri MMC na troj-rovinný referenčný rámec, pridal rovinnosť 0,02 mm na tesniacej ploche a uvoľnil niekoľko ne-funkčných rozmerov.
Šrot v nasledujúcich šaržiach klesol pod 2 %. Čas cyklu sa zlepšil a prúd vysvetľujúcich e-mailov sa zastavil. Funkčné požiadavky sa nezmenili-nákres ich jednoducho uviedol jasne. Takéto výsledky sú typické, keď výkresy prechádzajú z čistého plus/mínusového kótovania na správnepresné frézovanie podľa špecifikácií GD&T.
Priemyselné štandardy a autoritatívne referencie
ASME Y14.5 zostáva primárnym štandardom pre GD&T v Severnej Amerike; ISO 1101 plní rovnakú úlohu na medzinárodnej úrovni. Odkazovanie na príslušnú normu priamo na výkrese odstraňuje ďalšiu vrstvu nejednoznačnosti a prispôsobuje tím dizajnérov, výrobcu a inšpektora rovnakým pravidlám.
FAQ
Otázka: Čo je GD&T v obrábaní?
Odpoveď: GD&T je symbolický jazyk, ktorý definuje prípustné variácie vo forme, orientácii, umiestnení a nábehu prvkov vo vzťahu k základom. Komunikuje funkčné požiadavky presnejšie ako samotné tradičné plus/mínus rozmery.
Otázka: Aké presné môže byť CNC frézovanie?
Odpoveď: Moderné presné CNC frézovanie bežne drží ±0,005 mm až ±0,025 mm na dobre-navrhnutých prvkoch stabilných materiálov. Lepšie výsledky sú dosiahnuteľné, ale rýchlo sa zvyšujú náklady a dodacia lehota.
Otázka: Mal by mať každý rozmer úzku toleranciu?
Odpoveď: Nie. Prísne tolerancie a geometrické kontroly používajte len tam, kde ovplyvňujú lícovanie, funkciu alebo montáž. Prílišné-tolerovanie nekritických funkcií-zvyšuje náklady bez zvýšenia výkonu.
Otázka: Kedy je poloha lepšia ako súradnicové rozmery?
Odpoveď: Pozíciu použite vždy, keď je umiestnenie prvku vo vzťahu k iným prvkom alebo základom funkčne dôležité-, najmä vzory otvorov, párovacie rozhrania a prvky, ktoré sa musia zostavovať konzistentne.
Záver
Dobre{0}}špecifikované tolerancie a GD&T patria medzi nástroje s najvyšším{1}}pákovým efektom, ktoré má inžinier k dispozícii na zlepšenie kvality a kontrolu nákladov na frézované diely. Vyhýbanie sa bežným chybám, správna aplikácia rovinnosti, polohy a kolmosti a pochopenie vplyvu každej voľby na proces umožňuje výrobcom poskytovať konzistentnépresne frézované komponenty.
Príklady dielov vyrobených podľa jasne špecifikovaných výkresov GD&T a podrobnosti o možnostiach kontroly nájdete na našej produktovej stránke presne frézovaných komponentov.
