Как добиться и поддерживать допуски ниже 25 микрон

 

В механической обработке допуск относится к допустимому отклонению параметра в определенном диапазоне. Этот параметр может охватывать различные измеримые физические свойства, такие как температура, влажность, уровень шума, напряжение, солнечное излучение и скорость, а также физические измерения, такие как пространственные измерения.

 

Допуски определяют допустимый диапазон фактических значений параметров. В технике допуски можно рассматривать как контрольные пределы ошибок. Допуски обычно имеют верхний предел, известный как максимальный предельный размер, и нижний предел, называемый минимальным предельным размером.

 

 

Допуски на обработку с ЧПУ

 

Термин «допуск» при обработке с ЧПУ имеет две интерпретации: одна относится к допускам станков с ЧПУ, а другая относится к конструктивным допускам при обработке с ЧПУ.

 

Допуски станков с ЧПУ указывают уровень точности размеров, которого может достичь станок при обработке деталей. Точность обработки на станках с ЧПУ чрезвычайно высока: на некоторых станках точность изготовления составляет ±{{0}}.0025 мм, что составляет примерно четверть толщины человеческого волоса. Однако разные машины имеют разные допуски, обычно определяемые производителем машины. Обычно используемый средний допуск на рынке составляет 0,02 мм. Поставщики услуг по обработке с ЧПУ также информируют клиентов о допусках имеющихся у них станков с ЧПУ.

 

 

Допуски проектирования и обработки

 

В контексте проектирования и обработки допуски относятся к допустимому диапазону изменений размеров детали. Пока деталь попадает в этот диапазон, она может соответствовать всем функциональным требованиям. В этом сценарии допуски устанавливаются разработчиком детали на основе функциональности, посадки и формы детали. Допуски на проектирование и обработку имеют решающее значение для подгонки и сборки деталей. Например, требования к допускам к компонентам электродвигателя значительно строже, чем к простой дверной ручке. Это связано с тем, что многочисленные и сложные части двигателя должны точно соединяться друг с другом. Обычно соответствующие обозначения допусков отображаются рядом с применимыми размерами детали.

 

Понимая и применяя правильные допуски, производители могут повысить качество и функциональность обрабатываемых компонентов, гарантируя успешную сборку и эксплуатацию в различных приложениях.

 

Добиться допусков от 25 до 50 микрон относительно просто. Однако если износ инструмента вызывает изменения на поверхности заготовки, он может превысить пределы допуска еще до того, как инструмент изнашивается. Это поднимает вопрос о том, как поддерживать эти допуски во время крупных производственных циклов.

 

Допуски менее 25 микрон представляют собой более серьезные проблемы, поскольку многие процессы обработки стремятся поддерживать более строгие допуски в диапазоне от 5 до 12 микрон. Этих более жестких допусков еще труднее достичь при массовом производстве. Вот несколько советов по управлению ими:

 

 

 

Используйте 80 % диапазона допуска.

 

Из-за строгих допусков во время производства необходима корректировка размеров. По мере износа инструментов обработанная поверхность может расширяться (внешняя поверхность) или сжиматься (внутренняя поверхность). Чем строже допуск, тем больше корректировок размеров потребуется.

 

Ключевое эмпирическое правило — использовать среднее значение поля допуска в качестве стандарта при первоначальном определении размеров и внесении корректировок, связанных с износом инструмента. Используя среднее значение, вы эффективно используете только половину диапазона допуска.Все соответствующие размеры обрабатываемых деталей будут находиться в верхней точке внешней поверхности или нижней точке внутренней поверхности. Поскольку допуски очень жесткие, операторам может потребоваться корректировка размеров после обработки всего нескольких деталей.

 

Если ваши размеры близки к нижнему или верхнему пределу диапазона допуска (в зависимости от внешней или внутренней поверхности), вы можете увеличить время между необходимыми регулировками. Я рекомендую установить целевой размер примерно на уровне 10 % от предела допуска. Этот подход может эффективно удвоить время между корректировками размера.

 

 

Минимизируйте влияние температурных изменений

 

Этот момент особенно актуален для токарных центров, но также влияет и на обрабатывающие центры. По мере нагревания машины ее компоненты могут удлиняться. Когда машина простаивает, эти компоненты сжимаются. Изменения размера компонента могут привести к изменениям в размерах обработки. При соблюдении строгих допусков температурные изменения могут вызвать серьезные проблемы. Например, некоторые токарные станки могут испытывать уменьшение внешнего диаметра до 25 микрон, когда компоненты достигают рабочей температуры.

 

Распространенным методом уменьшения температурных колебаний является запуск программы предварительного нагрева при первом включении машины и всякий раз, когда она простаивает более нескольких минут. Это может включать запуск программы без сырья.

 

Тепловые характеристики различаются у разных производителей машин, причем некоторые машины работают значительно лучше, чем другие. Если вам нужно, чтобы ваша машина соблюдала строгие допуски, это должно быть решающим фактором при покупке нового оборудования.

 

 

Учитывайте влияние левосторонних и правосторонних инструментов.

 

Выбор инструментов влияет на срок службы машины. Это особенно важно для большинства операций черновой обработки, где тип используемого инструмента передает усилия на станину станка. Для большинства токарных станков с наклонной станиной это означает использование левых инструментов и вращение шпинделя в противоположном направлении (M04).

 

Использование правосторонних инструментов на таких станках приведет к вращению шпинделя вперед (M03), отводя режущий инструмент от направления его опоры из-за сдвигающего действия в процессе обработки.

 

Это часто отрывает револьверную головку от поперечных салазок, а поперечные салазки от станины, создавая значительную нагрузку на движущиеся части машины и приводя к ускоренному износу. Первоначально машины могут легко поддерживать допуски, но со временем это становится все труднее или невозможно.

 

Следуя этим стратегиям, производители смогут лучше достигать и поддерживать допуски ниже 25 мкм, повышая качество и эффективность производства.