Crteži koji izgledaju kompletno u CAD-u često stvaraju skupe probleme kada stignu u mašinsku radnju. Nedostajući datum, pre-uska bilateralna tolerancija na ne-kritičnoj površini, ili uzorak rupe definiran samo koordinatnim dimenzijama može pokrenuti petlje za pojašnjenje, dodatna podešavanja ili otpad. Jedan nedavni projekat imao je tri ciklusa revizije i dvije sedmice kašnjenja jer pozicioni odnos između luka nikada nije bio jasno naveden. Dijelovi su na kraju ispravno napravljeni, ali su se troškovi i utjecaj na raspored mogli izbjeći. Clear GD&T pretvara crtež u funkcionalni ugovor koji i strojar i inspektor mogu pratiti bez nagađanja. Ovaj članak pokriva najčešće greške u specifikacijama, geometrijske kontrole koje su najvažnije za glodane dijelove, stvarne troškove i{7}}vremene efekte izbora tolerancije i metode inspekcije koje se koriste za njihovu provjeru naprecizno brušene komponente.
Uobičajene greške specifikacije tolerancije na crtežima
Ovi problemi se redovno pojavljuju na crtežima koji se šalju preciznim radnjama:
Uske ± tolerancije primijenjene na karakteristike koje ne utječu na pristajanje ili funkciju.
Referentni okviri datuma koji su nekompletni ili loše odabrani, ostavljajući mjerenje otvorenim za tumačenje.
Veliko oslanjanje na opće tolerancije naslovnog-bloka za površine ili rupe koje zapravo kontroliraju montažu.
Koordinatne dimenzije koje se koriste za uzorke rupa umjesto tolerancija položaja.
Dodane su kontrole forme ili orijentacije bez povezivanja s funkcionalnim podacima.
Svaki od ovih primorava proizvođača ili da stane i postavlja pitanja ili da konzervativno tumači crtež. Obje opcije dodaju vrijeme i troškove.
GD&T osnove koje bi svaki kupac trebao razumjeti
GD&T (ASME Y14.5 / ISO 1101) daje inženjerima precizan način kontrole forme, orijentacije i lokacije. Tri kontrole se stalno pojavljuju na glodanim dijelovima.
Ravnost
Ravnost ograničava koliko površina može odstupiti od savršene ravni. Neovisno je o orijentaciji ili lokaciji površine. Zaptivne površine, montažne pločice i primarne referentne tačke često ga trebaju. Oblačić za ravnost od 0,02 mm na poklopcu od 150 mm je uobičajen i direktno sprečava ljuljanje ili curenje koje bi propustila jednostavna tolerancija veličine.
Pozicija
Položaj definira zonu tolerancije u odnosu na referentni okvir. Za krugove vijaka i uzorke portova daleko je funkcionalniji od hrpe ± koordinatnih dimenzija. Specificiranje položaja pri maksimalnom materijalnom stanju često daje radnji upotrebljivu bonus toleranciju dok još uvijek garantuje montažu. Ispravna upotreba pozicije je ključni dio uspješnostiprecizno glodanje prema GD&T specifikacijama.
Perpendikularnost
Perpendikularnost kontroliše odnos od 90 stepeni prema datumu. Obično se nanosi na lice u odnosu na provrt, ili na osu provrta u odnosu na površinu za montažu. Zahtjev za okomitost od 0,03 mm može eliminirati vezivanje koje bi same ugaone dimenzije dozvoljavale.
Kada su ove kontrole uparene sa logičkim podacima, crtež govori prodavnici šta tačno treba da se postigne i daje kvalitetu jasan plan merenja.
Kako izbor tolerancije utiče na cenu i vreme isporuke
Svaka pooštrena tolerancija mijenja proces.
Ne-nefunkcionalno lice koje se drži na ±0,02 mm umjesto ±0,05 mm može zahtijevati dodatni završni prolaz ili sporije pomake. Prebacivanje uzorka rupe s koordinatnih dimenzija na pozicijsku toleranciju na MMC-u često smanjuje troškove jer radnja dobija fleksibilnost proizvodnje. Zahtjev za ravnost ili okomitost čvršću od 0,01 mm na većim površinama može dovesti do smanjenja naprezanja, posebnog pričvršćivanja ili smanjenja parametara rezanja, dodajući i vrijeme ciklusa i kalendarske dane. Karakteristike koje se moraju držati u višestrukim postavkama umnožavaju rizik i troškove; Održavanje usko povezanih funkcija u jednoj postavci sve pojednostavljuje.
Iskusni inženjeri tretiraju svaku toleranciju kao odluku o troškovima. Nikada se ne postavlja pitanje "Koliko čvrsto možemo to učiniti?" ali "Šta funkcija zapravo zahtijeva?"
Metode inspekcije koje potvrđuju usklađenost sa GD&T
Specifikacija bez praktične provjere je nepotpuna.
Mašine za mjerenje koordinata ostaju standardni alat za položaj, okomitost, ravnost i profil na složenimprecizno brušene komponente. Pravilno programirana CMM procjenjuje cijeli referentni okvir referentne vrijednosti i izvještava rezultate direktno u odnosu na kontrolne okvire karakteristika na crtežu.
Optički i vizuelni sistemi dobro podnose ravnost i profil na manjim ili tankim-dijelovima gdje bi kontaktno sondiranje moglo uzrokovati otklon. Površinski-testeri za hrapavost i mjerači visine pokrivaju jednostavnije provjere kada potpuno CMM izvještavanje nije potrebno.
Sposobna tvornica visokopreciznih glodanih dijelova usklađuje metodu inspekcije s tolerancijom i isporučuje izvještaje koji koriste iste podatke prikazane na crtežu. Zahtjev za uzorke izvještaja tokom evaluacije dobavljača brzo pokazuje da li trgovina zaista može provjeriti da li je GD&T specificiran.
Studija slučaja - Sunhingstones
Proizvođač instrumenata je koristio stope otpada iznad 12% na glodanom aluminijskom razdjelniku. Originalni crtež se oslanjao na gustu mrežu dimenzija ±0,015 mm i gotovo bez geometrijskih kontrola. Nakon zajedničkog pregleda, tim je zamijenio kritični uzorak otvora s pozicionom tolerancijom od ⌀0,04 mm na MMC-u na referentni okvir od tri-ravnine, dodao ravnost od 0,02 mm na zaptivnoj površini i ublažio nekoliko ne-nefunkcionalnih dimenzija.
Otpad na sljedećim partijama pao je ispod 2 %. Vrijeme ciklusa je poboljšano i tok e-poruka s pojašnjenjima je zaustavljen. Funkcionalni zahtjevi se nisu promijenili-na crtežu su samo jasno navedeni. Ovakvi rezultati su tipični kada crteži prelaze sa čistog plus/minus dimenzioniranja na ispravnoprecizno glodanje prema GD&T specifikacijama.
Industrijski standardi i autoritativne reference
ASME Y14.5 ostaje primarni standard za GD&T u Sjevernoj Americi; ISO 1101 ima istu ulogu na međunarodnom nivou. Pozivanje na primjenjivi standard direktno na crtežu uklanja još jedan sloj dvosmislenosti i usklađuje dizajnerski tim, proizvođača i inspektora s istim pravilima.
FAQ
P: Šta je GD&T u mašinskoj obradi?
O: GD&T je simbolički jezik koji definira dopuštene varijacije u obliku, orijentaciji, lokaciji i odsustvu karakteristika u odnosu na podatke. Komunicira funkcionalne zahtjeve preciznije nego samo tradicionalne plus/minus dimenzije.
P: Koliko precizno može biti CNC glodanje?
O: Moderno precizno CNC glodanje rutinski drži ±0,005 mm do ±0,025 mm na dobro-oblikovanim karakteristikama u stabilnim materijalima. Postižni su jači rezultati, ali brzo povećavaju troškove i vrijeme isporuke.
P: Da li svaka dimenzija treba da nosi čvrstu toleranciju?
O: Ne. Primijenite čvrste tolerancije i geometrijske kontrole samo tamo gdje utiču na uklapanje, funkciju ili montažu. Prekomjerna-tolerantnost ne-nekritičnih funkcija povećava troškove bez poboljšanja performansi.
P: Kada je pozicija bolja od koordinatnih dimenzija?
O: Koristite poziciju kad god je lokacija neke karakteristike u odnosu na druge karakteristike ili datume funkcionalno važna-naročito uzorci rupa, spojni interfejsi i karakteristike koje se moraju dosljedno sastavljati.
Zaključak
Dobro-navedene tolerancije i GD&T su među najvećim-alatima koje inženjer ima za poboljšanje kvaliteta i kontrolu troškova na glodanim dijelovima. Izbjegavanje uobičajenih grešaka, ispravna primjena ravnosti, položaja i okomitosti i razumijevanje uticaja na proces svakog izbora omogućavaju proizvođačima da isporuče dosljedneprecizno brušene komponente.
Za primjere dijelova proizvedenih prema jasno određenim GD&T crtežima i detalje o mogućnostima inspekcije, posjetite našu stranicu proizvoda za precizno glodane komponente.
