Чертежи, които изглеждат завършени в CAD, често създават скъпи проблеми, след като стигнат до машинния цех. Липсваща база, прекалено -стегната двустранна толерантност върху не-критична повърхност или шаблон на дупка, дефиниран само с координатни размери, могат да предизвикат цикли за избистряне, допълнителни настройки или брак. Един скорошен проект видя три цикъла на ревизия и две седмици забавяне, тъй като позиционната връзка между портовете никога не е била ясно заявена. В крайна сметка частите бяха направени правилно, но въздействието върху разходите и графика можеше да се избегне. Clear GD&T превръща чертежа във функционален договор, който както машинистът, така и инспекторът могат да следват без предположения. Тази статия обхваща най-честите грешки в спецификациите, геометричните контроли, които са най-важни за фрезованите части, ефектите от реалната цена и-времето за изпълнение на избора на толеранс и методите за проверка, използвани за проверката им напрецизно смлени компоненти.
Често срещани грешки в спецификацията на допустимите отклонения върху чертежите
Тези проблеми се появяват редовно на чертежи, изпратени до прецизни магазини:
Тесни ± допустими отклонения, приложени към характеристики, които не влияят на годността или функцията.
Базови референтни рамки, които са непълни или лошо избрани, оставяйки измерването отворено за интерпретация.
Силно разчитане на общи-общи допуски на блока за повърхности или отвори, които всъщност контролират сглобяването.
Координатни размери, използвани за шаблони на отвори вместо толеранси на позицията.
Добавени са контроли за форма или ориентация, без да се свързват с функционалните данни.
Всяко от тях принуждава производителя или да спре и да зададе въпроси, или да интерпретира чертежа консервативно. И двата варианта добавят време и разходи.
Основи на GD&T, които всеки купувач трябва да разбере
GD&T (ASME Y14.5 / ISO 1101) дава на инженерите прецизен начин за контрол на формата, ориентацията и местоположението. Три контроли се показват постоянно върху фрезованите части.
Плоскост
Равнината ограничава колко една повърхност може да се отклони от перфектната равнина. Не зависи от ориентацията или местоположението на повърхността. Уплътнителните повърхности, монтажните подложки и първичните бази често се нуждаят от него. Обозначение за плоскост от 0,02 mm върху лице на капак от 150 mm е обичайно и директно предотвратява люлеене или изтичане, което би пропуснало простото отклонение на размера.
Позиция
Позицията определя зона на толеранс по отношение на еталонна референтна рамка. За кръгове на болтове и шаблони на портове е много по-функционален от стека от ± координатни измерения. Посочването на позиция при максимално състояние на материала често дава на магазина използваем бонус толеранс, като същевременно гарантира сглобяване. Правилното използване на позицията е основна част от успехапрецизно фрезоване според спецификациите на GD&T.
Перпендикулярност
Перпендикулярността контролира 90-градусова връзка с базова точка. Обикновено се прилага към челна част спрямо отвор или към оста на отвора спрямо монтажна повърхност. Изискване за перпендикулярност от 0,03 mm може да елиминира обвързването, което само ъгловите размери биха позволили.
Когато тези контроли са съчетани с логически данни, чертежът казва на магазина точно какво трябва да се постигне и дава на качеството ясен план за измерване.
Как изборът на толерантност влияе върху разходите и времето за изпълнение
Всеки по-строг толеранс променя процеса.
Не-функционална повърхност, задържана на ±0,02 mm вместо ±0,05 mm, може да изисква допълнителен завършващ проход или по-бавни подавания. Превключването на шаблон на дупка от координатни размери към позиционен толеранс при MMC често намалява разходите, тъй като магазинът печели гъвкавост на производството. Изискването за плоскост или перпендикулярност, по-строга от 0,01 mm при по-големи повърхности, може да наложи облекчаване на напрежението, специално закрепване или намалени параметри на рязане, добавяйки както време за цикъл, така и календарни дни. Функциите, които трябва да се поддържат в множество настройки, умножават риска и разходите; поддържането на тясно свързани функции в една настройка опростява всичко.
Опитните инженери третират всеки толеранс като решение за разходите. Въпросът никога не е "Колко здраво можем да успеем?" но "Какво всъщност изисква функцията?"
Методи за проверка, които проверяват съответствието с GD&T
Спецификацията без практическа проверка е непълна.
Координатните измервателни машини остават стандартен инструмент за позиция, перпендикулярност, плоскост и профил на сложнипрецизно смлени компоненти. Правилно програмиран CMM оценява цялата базова референтна рамка и отчита резултатите директно спрямо контролните рамки на характеристиките на чертежа.
Оптичните и визуалните системи се справят добре с плоскостта и профила на по-малки или тънкостенни части, където контактното сондиране може да причини деформация. Устройствата за-изследване на грапавостта на повърхността и уредите за измерване на височина покриват по-прости проверки, когато пълното отчитане на CMM не е необходимо.
Една способна фабрика за високопрецизни фрезовани части съпоставя метода на проверка с толеранса и доставя отчети, които използват същите данни, показани на чертежа. Изискването на примерни отчети по време на оценката на доставчика бързо показва дали магазинът действително може да провери посочените GD&T.
Казус от практиката - Sunhingstones
Производител на измервателна уредба работеше с проценти на скрап над 12 % на фрезован алуминиев колектор. Оригиналният чертеж разчиташе на плътна мрежа с размери ±0,015 mm и почти никакви геометрични контроли. След съвместен преглед екипът замени критичния модел на порта с позиционен толеранс от ⌀0,04 mm при MMC към референтна рамка с три-равнини, добави 0,02 mm плоскост върху уплътнителната повърхност и облекчи няколко не-функционални измерения.
Скрапът на следните партиди падна под 2 %. Времето на цикъла се подобри и потокът от разясняващи имейли спря. Функционалните изисквания не се промениха-чертежът просто ги посочи ясно. Резултати като този са типични, когато чертежите преминават от чисто плюс/минус оразмеряване към правилнопрецизно фрезоване според спецификациите на GD&T.
Индустриални стандарти и авторитетни препратки
ASME Y14.5 остава основният стандарт за GD&T в Северна Америка; ISO 1101 изпълнява същата роля в международен план. Позоваването на приложимия стандарт директно върху чертежа премахва друг слой неяснота и привежда в съответствие дизайнерския екип, производителя и инспектора към едни и същи правила.
ЧЗВ
В: Какво е GD&T в машинната обработка?
О: GD&T е символен език, който дефинира допустимите вариации във формата, ориентацията, местоположението и изтичането на характеристиките спрямо базовите точки. Той предава функционалните изисквания по-точно от традиционните плюс/минус размери самостоятелно.
Въпрос: Колко точно може да бъде CNC фрезоването?
О: Съвременното прецизно CNC фрезоване рутинно поддържа ±0,005 mm до ±0,025 mm върху добре-проектирани характеристики в стабилни материали. Постижими са по-строги резултати, но бързо увеличават разходите и времето за изпълнение.
Въпрос: Трябва ли всяко измерение да носи строг толеранс?
О: Не. Прилагайте строги допуски и геометрични контроли само там, където засягат прилягането, функцията или сглобяването. Прекомерното-толериране на не-критичните функции повишава разходите, без да подобрява производителността.
В: Кога позицията е по-добра от координатните размери?
О: Използвайте позиция винаги, когато местоположението на даден елемент спрямо други елементи или данни е функционално важно-особено модели на дупки, свързващи интерфейси и елементи, които трябва да се сглобяват последователно.
Заключение
Добре-определените толеранси и GD&T са сред-инструментите с най-голяма полза, с които инженерът разполага за подобряване на качеството и контролиране на разходите за фрезовани части. Избягването на често срещани грешки, правилното прилагане на плоскостта, позицията и перпендикулярността и разбирането на въздействието върху процеса на всеки избор позволява на производителите да доставят последователнипрецизно смлени компоненти.
За примери на части, произведени по ясно посочени GD&T чертежи и подробности за възможностите за проверка, посетете нашата продуктова страница за прецизно смлени компоненти.
