Các bộ phận tùy chỉnh của bạn nên chặt chẽ đến mức nào?

Khi tìm nguồn cung ứng các bộ phận CNC tùy chỉnh, một trong những thông số kỹ thuật bị hiểu lầm nhiều nhất là dung sai gia công.

Nhiều người mua cho rằng dung sai chặt chẽ hơn đương nhiên có nghĩa là chất lượng cao hơn. Trên thực tế, việc xác định dung sai chặt chẽ không cần thiết có thể làm tăng chi phí gia công lên 30%–200%, kéo dài thời gian thực hiện và giảm hiệu quả sản xuất.

Tại Parts-CNC, nhóm kỹ thuật của chúng tôi xem xét hàng trăm RFQ gia công CNC mỗi tháng. Một vấn đề phổ biến là các bản vẽ thường áp dụng dung sai ±0,01 mm cho mọi tính năng, ngay cả khi hầu hết các kích thước hoạt động hoàn hảo ở ±0,05 mm hoặc ±0,1 mm.

Hiểu cách hoạt động của dung sai gia công giúp các kỹ sư giảm chi phí trong khi vẫn duy trì hiệu suất sản phẩm.

Dung sai gia công CNC đề cập đến độ lệch cho phép giữa kích thước thiết kế và kích thước sản xuất thực tế.

Ví dụ:

Phạm vi dung sai càng nhỏ thì quá trình gia công càng phải chính xác.

Các trung tâm gia công CNC hiện đại có thể thường xuyên đạt được:

• Dung sai tiêu chuẩn ± 0,05 mm
• Dung sai chính xác ± 0,02 mm
• Dung sai siêu chính xác ± 0,005 mm

Các cơ sở CNC tiên tiến được trang bị hệ thống kiểm tra CMM có thể đạt được dung sai chặt chẽ tới ±0,002 mm trong các điều kiện được kiểm soát.

Tiêu chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất cho gia công chung.

Các lớp học bao gồm:

• ISO 2768-f (Tốt)
• ISO 2768-m (Trung bình)
• ISO 2768-c (Thô)
• ISO 2768-v (Rất Thô)

Hầu hết các bộ phận công nghiệp được sản xuất theo tiêu chuẩn ISO 2768-m.

Đối với các ứng dụng hàng không vũ trụ, y tế và ô tô, Đo kích thước và dung sai hình học (GD&T) cung cấp khả năng kiểm soát chặt chẽ hơn đối với:

• Độ phẳng
• Độ vuông góc
• Độ đồng tâm
• Chức vụ
• Tính tuần hoàn

GD&T thường cải thiện chức năng đồng thời giảm chi phí sản xuất.

Một khách hàng đến từ Michigan đã gửi một vỏ nhôm được gia công CNC cho thiết bị tự động hóa công nghiệp.

• 68 kích thước
• Tất cả các kích thước ±0,01 mm

Sau khi đánh giá các yêu cầu lắp ráp, các kỹ sư của chúng tôi đã xác định rằng:

• Chỉ có 8 kích thước phù hợp mang bị ảnh hưởng
• Bề mặt niêm phong được kiểm soát 6 chiều
• Các kích thước còn lại không quan trọng

• Chu kỳ gia công giảm 17%
• Tỷ lệ phế liệu giảm 11%
• Tổng chi phí sản xuất giảm 22%
• Thời gian giao hàng rút ngắn 4 ngày

Kiểu tối ưu hóa Thiết kế cho khả năng sản xuất (DFM) này là một trong những cách hiệu quả nhất để giảm chi phí sản xuất CNC.

Mối quan hệ giữa dung sai và chi phí không phải là tuyến tính.

Tại sao?

Dung sai chặt chẽ hơn yêu cầu:

• Thêm thời gian setup máy
• Tốc độ cắt thấp hơn
• Kiểm tra bổ sung
• Môi trường kiểm soát nhiệt độ
• Biện pháp ngăn ngừa phế liệu cao hơn

Các nhà cung cấp CNC trong toàn ngành luôn báo cáo các yêu cầu thiết lập và kiểm tra dài hơn khi các yêu cầu về dung sai trở nên chặt chẽ hơn.

Dung sai điển hình:

• Tiêu chuẩn: ± 0,05 mm
• Độ chính xác: ± 0,02 mm

Tốt nhất cho:

• Nhà ở
• Dấu ngoặc đơn
• Tấm
• hình học phức tạp

Dung sai điển hình:

• Tiêu chuẩn: ± 0,02 mm
• Độ chính xác: ± 0,005 mm

Tốt nhất cho:

• Trục
• Ống lót
• Ghim
• Các thành phần có ren

Bởi vì tiện sẽ quay phôi đồng tâm nên nó thường đạt được khả năng kiểm soát đường kính chặt chẽ hơn so với phay.

Thích hợp cho:

• Kích thước chung
• Kiểm tra trong quá trình nhanh chóng

Sự chính xác:

±0,02 mm

Thích hợp cho:

• Trục chính xác
• Đường kính tới hạn

Sự chính xác:

±0,001mm

Thích hợp cho:

• Bộ phận hàng không vũ trụ
• Linh kiện y tế
• hình học phức tạp

Sự chính xác:

Xác minh cấp độ vi mô

Các nhà sản xuất CNC hiện đại thường xuyên sử dụng hệ thống CMM từ ZEISS và Hexagon để xác minh các bộ phận có độ chính xác cao.

Trước khi gửi RFQ, hãy hỏi:

Nếu không:

Sử dụng ±0,05 mm hoặc ±0,10 mm.

Nếu có:

Xem xét ±0,01 mm đến ±0,02 mm.

Nếu có:

Tham khảo bảng phù hợp ISO và chỉ định vùng dung sai chính xác.

Nhiều tính năng hoạt động tốt hơn khi được kiểm soát bằng dung sai vị trí thay vì dung sai kích thước.

Hầu hết các cửa hàng máy CNC sử dụng ± 0,05 mm làm dung sai tiêu chuẩn cho các bộ phận kim loại.

Trong môi trường phòng thí nghiệm, có. Trong sản xuất sản xuất, điều này hiếm khi thực tế hoặc tiết kiệm chi phí.

Không. Dung sai phải phù hợp với yêu cầu chức năng. Dung sai quá chặt chẽ sẽ làm tăng chi phí mà không cải thiện hiệu suất.

Hợp kim nhôm thường đạt được dung sai chặt chẽ hơn với chi phí gia công thấp hơn thép không gỉ hoặc titan.