مهندسی 6 min read مهندسی

تلرانس‌های ماشین‌کاری CNC توضیح داده شده: چه چیزی را واقعاً باید تعیین کنید؟

تلرانس‌های استاندارد CNC، تطابق‌های ISO 2768 و ISO 286، تأثیر تلرانس بر هزینه و نحوه تعیین تنها آنچه قطعه شما نیاز دارد را با یک مثال بیاموزید.

پاسخ مستقیم

نقشه‌ای که روی هر بعد «±۰.۰۱ میلی‌متر» نوشته است، نقشه‌ای است که بیش از حد لازم هزینه دارد. تلرانس‌گذاری خوب، کم‌هزینه‌ترین راه برای کاهش هزینه CNC بدون دست زدن به عملکرد است.

نقشه‌ای که روی هر بعد «±۰.۰۱ میلی‌متر» نوشته است، نقشه‌ای است که بیش از حد لازم هزینه دارد. تلرانس‌گذاری خوب، کم‌هزینه‌ترین راه برای کاهش هزینه CNC بدون دست زدن به عملکرد است.

پاسخ کوتاه

یک تلرانس عمومی برای کل نقشه، مانند ISO 2768-m برای اکثر ویژگی‌ها تعیین کنید، و تلرانس‌های سخت‌گیرانه‌تر را تنها روی ویژگی‌هایی اعمال کنید که تطابق، آب‌بندی یا تراز را کنترل می‌کنند. HC-Mold می‌تواند با تلرانس تا ۰.۰۰۵ میلی‌متر، بسته به ویژگی، متریال و اندازه قطعه، و زبری سطح تا Ra 0.4 میکرومتر ماشین‌کاری کند. هر گام سخت‌گیرانه‌تر، زمان ماشین، بازرسی و ریسک را افزایش می‌دهد، بنابراین تلرانس‌گذاری به همان اندازه که یک موضوع فنی است، یک تصمیم هزینه‌ای نیز هست.

نکات کلیدی

  • از یک تلرانس عمومی استفاده کنید، سپس استثناها را اعلام کنید.
  • یک ویژگی را به دلیل کارکردش تلرانس‌گذاری کنید، نه از روی عادت.
  • متریال، اندازه و دما بر آنچه قابل دستیابی است تأثیر می‌گذارند.
  • بگویید چگونه یک تلرانس بازرسی می‌شود و آیا قبل یا بعد از پوشش اعمال می‌شود.

تلرانس چیست

تلرانس، تغییر مجاز یک بعد است. از تطابق و کارکرد محافظت می‌کند و آنچه را که بازرس می‌پذیرد یا رد می‌کند تعریف می‌کند. تلرانس‌ها می‌توانند بعدی (یک طول یا قطر)، هندسی (تختی، موقعیت، تمرکز تحت GD&T) و مرتبط با پوشش (زبری سطح) باشند.

تلرانس‌های عمومی: ISO 2768

ISO 2768 تلرانس‌های پیش‌فرض را برای ابعادی که تلرانس خاصی ندارند تعیین می‌کند. مقادیر خطی معمول برای کلاس‌های «fine» (f) و «medium» (m) در جدول زیر نشان داده شده‌اند. برای جدول کامل به خود استاندارد مراجعه کنید.

اندازه اسمی ISO 2768-f ISO 2768-m
۰.۵ تا ۳ میلی‌متر ±۰.۰۵ میلی‌متر ±۰.۱ میلی‌متر
بالای ۳ تا ۶ میلی‌متر ±۰.۰۵ میلی‌متر ±۰.۱ میلی‌متر
بالای ۶ تا ۳۰ میلی‌متر ±۰.۱ میلی‌متر ±۰.۲ میلی‌متر
بالای ۳۰ تا ۱۲۰ میلی‌متر ±۰.۱۵ میلی‌متر ±۰.۳ میلی‌متر
بالای ۱۲۰ تا ۴۰۰ میلی‌متر ±۰.۲ میلی‌متر ±۰.۵ میلی‌متر

کلاس را در قاب عنوان بگذارید، برای مثال «تلرانس‌های عمومی ISO 2768-m»، و سپس تنها استثناها را اعلام کنید.

تطابق‌ها و حدود: ISO 286

برای شفت‌ها و سوراخ‌هایی که باید با هم ترکیب شوند، از کلاس‌های تطابق به جای مقادیر دستی مثبت و منفی استفاده کنید. برای مثال، یک سوراخ H7 دارای انحراف پایین صفر و انحراف بالایی است که با اندازه افزایش می‌یابد.

اندازه سوراخ باند تلرانس H7 (تقریبی)
بالای ۶ تا ۱۰ میلی‌متر ۰ تا +۰.۰۱۵ میلی‌متر
بالای ۱۰ تا ۱۸ میلی‌متر ۰ تا +۰.۰۱۸ میلی‌متر
بالای ۱۸ تا ۳۰ میلی‌متر ۰ تا +۰.۰۲۱ میلی‌متر
بالای ۳۰ تا ۵۰ میلی‌متر ۰ تا +۰.۰۲۵ میلی‌متر

شفت مکمل سپس یک کلاس مانند g6 یا h6 را، بسته به لقی مورد نیاز، دریافت می‌کند. مقادیر دقیق را در استاندارد تأیید کنید.

تأثیر تلرانس بر هزینه

به عنوان یک قاعده کلی، هزینه با سخت‌گیرانه‌تر شدن تلرانس به شدت افزایش می‌یابد:

  1. برش‌های پرداخت کندتر و تعویض ابزار بیشتر
  2. فیکسچربندی دقیق‌تر و تعداد کمتر قطعه در هر ست‌آپ
  3. زمان بازرسی بیشتر، اغلب با CMM، و کنترل دما برای سخت‌گیرانه‌ترین مقادیر
  4. ریسک ضایعات بالاتر

منحنی هزینه غیرخطی است، بنابراین حرکت از ±۰.۱ به ±۰.۰۵ میلی‌متر گام کوچک‌تری نسبت به حرکت از ±۰.۰۲ به ±۰.۰۰۵ میلی‌متر است. راهنمای هزینه CNC را ببینید که چگونه تلرانس در کنار سایر محرک‌های هزینه قرار می‌گیرد.

عواملی که بر تلرانس قابل دستیابی تأثیر می‌گذارند

عامل چرایی اهمیت آن
متریال آلومینیوم، فولاد ضدزنگ، تیتانیوم و PEEK هنگام برش و رها شدن تنش متفاوت رفتار می‌کنند
اندازه قطعه قطعات بزرگتر حرکت حرارتی بیشتری می‌بینند
ضخامت دیواره دیواره‌های نازک تحت نیروی برش خم می‌شوند
ویژگی‌ها سوراخ‌های عمیق، شفت‌های لاغر و بلند و کف‌های نازک سخت‌تر نگه داشته می‌شوند
ست‌آپ‌ها ویژگی‌های ماشین‌کاری شده در ست‌آپ‌های مختلف به دقت دیتوم بستگی دارند
پوشش آندایزینگ یا آبکاری ضخامت می‌افزاید، بنابراین بگویید بعد قبل یا بعد از پوشش اعمال می‌شود

HC-Mold بیش از ۵۰ متریال را روی تجهیزات ۳، ۴ و ۵ محوره ماشین‌کاری می‌کند. یک دستگاه ۵ محوره می‌تواند ویژگی‌های مرتبط را در یک ست‌آپ نگه دارد. CNC 5 محوره برای برنامه‌های OEM را ببینید.

چگونه به خوبی تلرانس تعیین کنید

  1. یک تلرانس عمومی برای نقشه تعیین کنید.
  2. ویژگی‌های کارکردی را شناسایی کنید: سطوح ترکیب‌شونده، سوراخ‌ها، سطوح آب‌بندی و دیتوم‌ها.
  3. جایی که تابعیت را بهتر از مثبت و منفی توصیف می‌کند از GD&T (موقعیت، تختی، تمرکز) استفاده کنید.
  4. دیتوم‌ها را تعریف کنید که با نحوه استفاده و بازرسی قطعه مطابقت دارند.
  5. زبری سطح را تنها در جایی که اهمیت دارد مشخص کنید.
  6. بگویید چگونه اندازه‌گیری می‌شود، اگر روش اهمیت دارد، برای مثال گزارش CMM روی ویژگی‌های نام‌گذاری شده.
  7. برای سطوح پوشش‌دار، قبل یا بعد از پوشش را مشخص کنید.

اشتباهات رایج تلرانس‌گذاری

  • تلرانس‌های سخت‌گیرانه یکسان روی هر بعد
  • تلرانس‌هایی که سخت‌گیرانه‌تر از حدی هستند که متریال، اندازه یا فرایند به طور معقول نگه دارد
  • نبود دیتوم، به طوری که بازرس مجبور به حدس زدن است
  • کپی کردن تلرانس‌ها از طرح یک قطعه تزریقی یا ریخته‌گری
  • فراموش کردن ضخامت پوشش
  • درخواست یک زبری سطح که ظریف‌تر از حد نیاز کارکرد است

مثال کاربردی (نمونه، نه یک پروژه مشتری)

یک محفظه بیرینگ آلومینیومی نیاز به یک سوراخ دارد که یک بیرینگ ۲۰ میلی‌متری را می‌پذیرد، چهار سوراخ نصب و یک سطح آب‌بندی تخت. یک نقشه منطقی شامل موارد زیر خواهد بود:

  • تلرانس عمومی ISO 2768-m در قاب عنوان
  • سوراخ Ø20 H7 (تقریباً ۰ تا +۰.۰۲۱ میلی‌متر)، با یک نشانه زبری سطح در جایی که بیرینگ قرار می‌گیرد
  • یک تلرانس موقعیت روی چهار سوراخ نصب نسبت به محور سوراخ، به جای مثبت و منفی روی هر سوراخ
  • تختی روی سطح آب‌بندی، با یک مقدار زبری تنها روی آن سطح
  • همه چیز دیگر به تلرانس عمومی واگذار شود

نتیجه یک تطابق سخت‌گیرانه، یک کنترل هندسی و یک نیاز زبری به جای ده‌ها بعد سخت‌گیرانه است. هزینه کاهش می‌یابد و بازرسی آسان‌تر می‌شود.

بازرسی و گزارش‌ها

به تأمین‌کننده بگویید کدام ویژگی‌ها به گزارش اندازه‌گیری نیاز دارند، چند قطعه باید اندازه‌گیری شود (همه، یک نمونه یا فقط نمونه اولیه) و کدام روش اعمال می‌شود. یک گزارش CMM روی ویژگی‌های نام‌گذاری شده، یک گزارش نمونه اولیه و یک گواهی متریال درخواست‌های رایج هستند. نمونه‌های CNC در HC-Mold با یک گزارش بازرسی ارائه می‌شوند. درخواست گزارش روی هر بعد هزینه را افزایش می‌دهد، بنابراین آن‌ها را به ویژگی‌های بحرانی محدود کنید.

اطلاعاتی که باید در RFQ خود بگنجانید

نقشه ۲ بعدی با کلاس تلرانس عمومی و ابعاد بحرانی، مدل STEP، متریال، تعداد، پوشش و نیازمندی‌های بازرسی یا گزارش. چک‌لیست RFQ CNC را ببینید. رویکرد بازرسی HC-Mold در صفحه بازرسی آمده است. زمان ماشین‌کاری CNC ۵ تا ۱۰ روز و نمونه‌های CNC ۳ تا ۵ روز است، بسته به قطعه.

سؤالات متداول

تا چه میزان HC-Mold می‌تواند تلرانس‌های CNC را نگه دارد؟ تا ۰.۰۰۵ میلی‌متر، بسته به ویژگی، متریال و اندازه قطعه.

چه تلرانس عمومی خوبی برای قطعات CNC است؟ ISO 2768-m برای اکثر ویژگی‌های غیر بحرانی مناسب است. از ISO 2768-f یا مقادیر سخت‌گیرانه‌تر تنها در جایی استفاده کنید که کارکرد نیاز دارد.

آیا تلرانس سخت‌گیرانه همیشه گران‌تر است؟ بله. به برش‌های کندتر، فیکسچربندی دقیق‌تر و بازرسی بیشتر نیاز دارد و هزینه در سخت‌گیرانه‌ترین مقادیر به شدت افزایش می‌یابد.

آیا تلرانس‌ها قبل یا بعد از آندایزینگ اعمال می‌شوند؟ آن را روی نقشه ذکر کنید. پوشش‌ها ضخامت می‌افزایند، بنابراین پاسخ اندازه ماشین‌کاری شده را تغییر می‌دهد.

چه زبری سطحی را می‌توانید دستیابید؟ تا Ra 0.4 میکرومتر، بسته به ویژگی و متریال. آن را تنها روی سطوحی که اهمیت دارد مشخص کنید.

تلرانس‌های خود را پیش از سفارش بررسی کنید

نقشه خود را با ابعاد بحرانی آپلود کنید. مهندسان بررسی می‌کنند کدام تلرانس‌ها لازم هستند و کدام می‌توانند شل شوند. ما ظرف ۱۲ ساعت پاسخ می‌دهیم.

درخواست پیش‌فاکتور

Talk to HC-Mold engineering

Free DFM · reply ≤12h · quote ≤24h on complete RFQ · ISO 9001:2015 · Dongguan, China

Open RFQ