O que você deve saber sobre tolerância de usinagem

O que é tolerância?

A tolerância de usinagem, também chamada de precisão dimensional, é a quantidade aceitável de variação no tamanho de uma peça. Isso é expresso como os limites de tamanho máximo e mínimo da peça. Se o tamanho da peça estiver dentro desses limites, a peça é considerada dentro da faixa de tolerância. No entanto, se as dimensões das peças excederem esses limites, as peças excedem as tolerâncias aceitáveis ​​e são consideradas inutilizáveis.

Em relação à usinagem CNC, as tolerâncias são usadas em dois contextos diferentes:em termos de máquina CNC e em termos de projeto de usinagem CNC.

Na máquina CNC, a tolerância refere-se à precisão dimensional que a máquina pode alcançar ao usinar peças. As máquinas CNC são muito precisas e algumas máquinas podem produzir uma precisão de ± 0,0025 mm. No entanto, as tolerâncias de diferentes máquinas CNC são diferentes e geralmente são especificadas pelo fabricante. Por exemplo, 0,02 mm é uma tolerância média típica. Os fornecedores de usinagem CNC podem ajustar a tolerância da máquina para atender à tolerância especificada pelo cliente.

No projeto e na fabricação, a tolerância é a faixa aceitável de alterações dimensionais da peça, que ainda permitirá o pleno funcionamento da peça. A tolerância é determinada pelo projetista e é baseada na função, aplicação e forma da peça.

Tipos de tolerância

G eométrico T olerância

Ele não apenas fornece a dimensão e a tolerância de uma peça, mas também especifica a característica geométrica exata da peça à qual a tolerância se aplica, como planicidade, redondeza, cilindricidade, retilineidade, perfil, etc. É a tolerância da forma geométrica do elemento medido, ou seja, a precisão da forma geométrica. Não há erro na referência e é um erro independente.

Dimensão T tolerância

Tolerância dimensional significa que no processo de fabricação de peças, devido a fatores como processamento ou medição, sempre há um certo erro no tamanho real após a conclusão. Para garantir a intercambialidade das peças, o tamanho real das peças deve ser controlado dentro da faixa de variação permitida. Essa variação dimensional permitida é chamada de tolerância dimensional.

O limite superior especifica a dimensão máxima aceitável, enquanto o limite inferior especifica a dimensão mínima aceitável. Qualquer valor entre esses dois é aceitável. No caso do mesmo tamanho básico, quanto menor a tolerância dimensional, maior a precisão dimensional.

O tolerância de orientação

A tolerância de orientação é a quantidade total de mudança permitida na direção do elemento real de referência em relação à referência, incluindo paralelismo, perpendicularidade e angularidade.

O paralelismo (∥) é usado para controlar o requisito de que a direção do elemento medido (plano ou linha reta) na peça se desvie do elemento de referência (plano ou linha reta) em 0°, ou seja, o elemento medido deve estar equidistante da referência.

A perpendicularidade (⊥) é usada para controlar o requisito de que a direção do elemento medido (plano ou linha reta) na peça se desvie do elemento de referência (plano ou linha reta) em 90°, ou seja, o elemento medido deve estar a 90° da referência.

A Angularidade (∠) é utilizada para controlar o grau de desvio do elemento medido (plano ou linha reta) do elemento de referência (plano ou linha reta) de um determinado ângulo (0°~90°) na peça, ou seja, o elemento medido é necessário Faça um certo ângulo com a referência (exceto 90°).

Local T olerância

A tolerância de localização refere-se à quantidade total de alterações permitidas pelos elementos associados à posição de referência. A zona da zona de tolerância de posicionamento em relação ao ponto de referência é fixa. A zona de tolerância de localização não apenas controla o erro de posição do elemento medido, mas também controla o erro de direção e o erro de forma do elemento medido.

A tolerância de localização inclui três tipos:concentricidade, simetria e posição.

A tolerância de concentricidade é usada para controlar o erro de coaxialidade do eixo medido da peça do eixo para o eixo de referência.

A tolerância de simetria é usada para controlar o erro de coplanaridade (ou colinear) do plano central do elemento medido (ou eixo) para o plano central de referência (ou eixo).

A tolerância de posição é usada para controlar o erro de posição do elemento medido (ponto, linha, superfície) para a referência. O erro de posição pode ser dividido em três tipos:dado um sentido, dado dois sentidos e qualquer sentido, este último é o mais utilizado.

Executar – fora de tolerância

Pode ser dividido em excentricidade circular e excentricidade total.

Batimento circular:refere-se à diferença máxima de leitura medida pelo indicador na direção especificada quando a superfície real que está sendo medida gira em torno do eixo de referência sem movimento axial.

Batimento total:refere-se à rotação da superfície real medida em torno do eixo de referência sem movimento axial, enquanto o indicador se move paralelo ou perpendicular ao eixo de referência. A diferença máxima de leitura medida pelo indicador durante todo o processo.

A importância da tolerância

Embora as tolerâncias padrão possam ser fornecidas para dimensões sem tolerância, muitos fabricantes não as utilizam. Muitos fabricantes não podem começar a fabricar peças até que o engenheiro defina todas as funções com tolerâncias. Isso ocorre porque o fabricante não possui um quadro de referência para entender como uma peça irá interagir com outras peças.

Por falta de informação, os fabricantes não sabem a importância de dimensões específicas para o projeto final. Não há como iniciar a produção.

Dependendo se as tolerâncias são fornecidas, pode haver as seguintes possibilidades:

As tolerâncias são fornecidas:Após as tolerâncias serem fornecidas, o fabricante pode iniciar o processamento da peça imediatamente após receber o projeto e conhecer os limites de tamanho necessários. Isso pode minimizar os custos e reduzir o tempo de resposta.

Nenhuma tolerância é fornecida e os fabricantes se recusam a produzir:Alguns fabricantes não trabalham em peças sem fornecer tolerâncias para garantir a satisfação do cliente e reduzir os custos de reprodução. Embora isso possa aumentar o tempo de resposta, pode economizar custos potenciais de reestruturação dos engenheiros.

Nenhuma tolerância é fornecida e o fabricante continuará a produção:Nesse caso, o fabricante não entende o limite inferior do projeto, portanto, uma tolerância padrão de, por exemplo, ±0,005″ pode ser aplicada à peça. Isso significa que o diâmetro pode ser 0,005 polegada menor que o diâmetro especificado ou 0,005 polegada maior que o diâmetro especificado. Se o diâmetro projetado pelo mecânico for 0,005 polegada menor que o diâmetro requerido, a peça não poderá ser instalada no eixo e precisa ser reajustada ou mesmo reproduzida. Desperdiça muito o tempo do projetista e do fornecedor E o custo, também pode causar atrasos no projeto.

Usar as tolerâncias corretamente significa que suas peças se encaixam, seja um ajuste deslizante ou um ajuste de pressão. Se você estiver fabricando peças compatíveis com outros componentes, é absolutamente necessário definir suas tolerâncias. Mesmo um pequeno erro de medição ou variação de tamanho tornará seu produto funcionalmente inútil ou incompatível.

Se você estiver usando tolerâncias desnecessariamente apertadas, isso tornará a peça mais cara para produzir. Não há razão para aplicar uma tolerância de +/- 0,0002 quando +/- 0,002 funcionará bem.

Fatores que afetam a tolerância de usinagem

Há muitos fatores a serem considerados ao determinar as tolerâncias. Esses incluem:

Materiais:

Os materiais se comportam de maneira diferente sob pressão e alguns materiais são mais fáceis de processar do que outros. Ao determinar as tolerâncias, essas propriedades do material devem ser consideradas.

Por exemplo, devido à abrasividade dos materiais, esses materiais afetarão as tolerâncias do projeto quando desgastarem a máquina de corte.

Dureza e rigidez:Geralmente, quanto mais macio é um material, mais difícil é manter uma tolerância especificada devido à flexão do material durante o corte. Plásticos como Nylon, HDPE e PEEK podem não ter tolerâncias tão rígidas quanto aço ou alumínio sem considerações especiais de ferramentas.

Estabilidade térmica:Alguns materiais não metálicos, especialmente plásticos, empenam quando aquecidos. Isso limita os tipos aceitáveis ​​de processos de usinagem e afeta as tolerâncias das peças.

Também é importante considerar qual material usar ao escolher certos processos de processamento, porque alguns materiais não são compatíveis com certas operações de processamento, como a EDM não pode processar materiais não condutores.

Tipo de processamento:

Além dos materiais utilizados, a máquina utilizada para produzir a peça e o tipo de processamento afetarão muito as possíveis tolerâncias da peça acabada. As imagens certas são algumas máquinas de processamento comum e suas tolerâncias em SANS Machining .

Chapeamento e acabamentos:

Quaisquer processos de revestimento ou acabamento devem ser levados em consideração ao determinar as dimensões e tolerâncias da peça. Enquanto o chapeamento e o acabamento adicionam pequenas quantidades de material à superfície de uma peça, essas pequenas quantidades ainda alteram as dimensões do produto final e devem ser levadas em consideração antes da produção.

Como manter uma tolerância rígida

1. Encontre um local de trabalho adequado

Ao procurar um workshop, você não pode se concentrar apenas na comunidade. Você também precisa considerar em qual andar você quer estar. O primeiro andar (primeiro andar) é a única opção. No segundo andar, terceiro andar ou até andares mais altos de oficinas CNC, quando a máquina CNC estiver funcionando, você sentirá a vibração, e é quase impossível fabricar peças CNC de precisão na oficina trêmula.

2. Use máquinas-ferramentas CNC de alta qualidade

A tolerância da máquina é um dos fatores mais importantes para garantir a qualidade das peças. Se a tolerância da máquina for +/- 0,02 mm, como garantir que a tolerância seja +/- 0,01 mm?

3. Use ferramentas de corte afiadas (corretas)

A qualidade e afiação das ferramentas de corte desempenham um papel importante na obtenção de tolerâncias apertadas. As ferramentas cegas não só consumirão a energia da sua máquina, mas também o tornarão incapaz de obter precisão e precisão.

4. Engenheiros experientes:

Engenheiros experientes sabem como modificar o design para um processamento simples e preciso, produzindo assim melhores resultados. Engenheiros experientes sabem imediatamente qual método é o melhor para fabricar peças depois de ter os arquivos CAD e as tolerâncias necessários.

5. Operadores bem treinados

Operadores de máquinas habilidosos sabem como selecionar ferramentas de corte, programar máquinas e realizar usinagem manual e operações de torno. Eles também sabem reconhecer a qualidade das ferramentas de corte e alterar os parâmetros, se necessário. Também é importante que um bom operador saiba como proteger as peças durante e após o processamento.

6. Forte departamento de controle de qualidade:

Um bom controle de qualidade não aumenta automaticamente as tolerâncias, mas pode garantir que peças que excedam as tolerâncias aceitáveis ​​não sejam enviadas aos clientes por engano.

7. Bom comunicação:

Uma boa comunicação com clientes e colaboradores pode alcançar melhores resultados na loja. O departamento de produção deve entender com precisão as necessidades do cliente e comunicar as possibilidades reais ao cliente, o que é muito importante.

A SANS Machining é especializada na fabricação de peças usinadas CNC personalizadas há mais de 10 anos. Baseamos nossas operações nos mais rigorosos padrões de qualidade e inspecionamos todas as peças individualmente antes do envio para garantir que nossas peças superem as expectativas. Se você tiver projetos relacionados, você pode enviar o desenho para nós para cotação detalhada.