Для каждого размера на чертеже требуется допуск. Определение одного индивидуально для всех из них трудоемко и загромождает чертеж, поэтому существуют общие стандарты допуска, охватывающие все, что не разрешено явно.
ISO 2768 является наиболее широко используемым из них и отображается в основной надписи примерно как «ISO 2768-mK». Многие инженеры копируют это обозначение из предыдущего чертежа, не зная, к чему оно их обязывает, что приводит к двум противоположным проблемам: детали сделаны менее свободными, чем предполагалось, или общие допуски более жесткие, чем что-либо действительно требуется.
В этом руководстве рассказывается, что означает стандарт, какие уровни допусков реально достижимы при механической обработке и как выбор допуска влияет на стоимость.
Что делает ISO 2768
ISO 2768 предоставляет допуски по умолчанию для размеров и геометрии, которые не имеют отдельных выносок. Он состоит из двух частей.
ИСО 2768-1охватывает линейные и угловые размеры. Он определяет четыре класса:
| Сорт | Описание |
| ж | Отлично |
| м | Середина |
| с | Грубый |
| в | Очень грубый |
Значения допусков внутри каждого класса различаются в зависимости от размера размера. Большие размеры получают пропорционально более широкие допуски, что отражает реальность производства, поскольку поддерживать абсолютное значение в длинном измерении труднее, чем в коротком.
ИСО 2768-2охватывает геометрические допуски, такие как прямолинейность, плоскостность, перпендикулярность, симметрия и биение. Он определяет три класса: H, K и L, от самого плотного до самого рыхлого.
Таким образом, в обозначении ISO 2768-mK указаны средние линейные допуски и геометрические допуски класса K.
Выбор класса
Штраф (ж)подходит для прецизионных компонентов, где большое значение имеют размеры. Это увеличивает стоимость всей детали, поскольку каждый неуказанный размер теперь жестко фиксируется.
Средний (м)является наиболее часто используемым классом для обычных обрабатываемых деталей и является разумным значением по умолчанию.
Грубый (с)подходит для структурных и некритических деталей, размеры которых имеют большие функциональные допуски.
Очень грубый (v)подходит для грубой обработки.
Важный принцип заключается в том, что общий класс должен отражать то, что требуется для большинства неуказанных измерений, а не то, что требует наиболее требовательная функция. Критические особенности должны иметь индивидуальные допуски.
Определение хорошего общего класса, охватывающего несколько критических измерений, является распространенной и дорогостоящей ошибкой. Он применяет жесткий контроль ко всему, включая функции, для которых он бесполезен, и цена этого проявляется во всей детали, а не в тех немногих измерениях, которые в этом нуждаются.
Что на самом деле может дать механическая обработка
Стандартная практика обработки обычных металлов составляет примерно ±0,005 дюйма или около ±0,127 мм без специальных мер. Это достижимо при нормальных подачах и скоростях с регулярным креплением и проверкой.
Расширение возможностей доступно поэтапно, и каждый этап меняет процесс:
Около ±0,001 дюйма (±0,025 мм)требует более тщательной настройки, лучшего крепления, контролируемых инструментов и большего количества проверок. Достижимо на стандартном оборудовании в опытном магазине по более высокой цене.
Около ±0,0005 дюйма (±0,0127 мм)требует прецизионного оборудования, температурной стабильности и строгого контроля процесса. Стоимость существенно возрастает.
Крепче, чем этообычно переводит деталь из фрезерования и токарной обработки в шлифование, хонингование, притирку или электроэрозионную обработку с проверкой в среде с контролируемой температурой.
Эти цифры являются общими и различаются в зависимости от материала, типа элемента и размера детали. Небольшое отверстие из алюминия ведет себя иначе, чем длинное отверстие из нержавеющей стали. Рассматривайте их как ориентир и подтвердите возможности вашей конкретной функции.
Почему толерантность увеличивает стоимость
Соединение нескольких механизмов.
Параметры резки.Жесткие допуски требуют более легкого резания и более медленной подачи, что увеличивает время цикла.
Крепление.Чтобы удерживать деталь достаточно жестко для точной обработки, может потребоваться специальное крепление, а не стандартное крепление.
Износ инструмента.По мере износа режущего инструмента размеры смещаются. Жесткий допуск означает, что инструменты необходимо менять чаще, прежде чем дрейф поглотит диапазон допуска.
Тепловые эффекты.При механической обработке выделяется тепло, и металл расширяется. При жестких допусках это становится важным, иногда требуя стабилизации детали перед окончательными проходами или проверкой.
Осмотр.Более жесткие допуски требуют большего количества измерений, лучшего оборудования и калиброванной среды. Неопределенность измерения также занимает часть диапазона допуска, поэтому допуск, близкий к возможностям измерительной системы, фактически более жесткий, чем кажется.
Лом.По мере ужесточения допусков доля деталей, выходящих за их пределы, увеличивается. Этот лом оплачивается по цене проходящих запчастей.
Отношения не являются линейными. Уменьшение допуска вдвое может более чем удвоить стоимость элемента, особенно вблизи пределов данного процесса.
Материал влияет на достижимую толерантность
Алюминийобрабатывается предсказуемо и хорошо сохраняет допуски, хотя при нагревании он расширяется больше, чем сталь, что важно для плотной работы.
Сталь и нержавеющая стальстабильны по размерам, но требуют более жесткого обращения с оснасткой, поэтому необходимо контролировать вынос, вызванный износом.
Титанвыделяет тепло и упрочняется, что делает жесткие допуски более требовательными.
Пластмассызначительно перемещаются в зависимости от температуры и влажности, в некоторых случаях впитывают влагу и менее жесткие при резании. Допуски, достижимые для металла, часто недостижимы для пластика, и их указание, несмотря на это, является частой ошибкой.
Для пластмасс всегда уточняйте достижимые допуски у поставщика, а не передавайте спецификации металла.
Практическая стратегия толерантности
1. По умолчанию используется общий класс, необходимый для большинства измерений.Обычно средняя для обработанных деталей.
2. Индивидуально допускаются только функциональные особенности.Отверстия подшипников, сопрягаемые поверхности, уплотнительные поверхности, элементы управления сборкой.
3. Для каждого жесткого допуска спросите, что не получается без него.Если вы не можете ответить, расслабьтесь.
4. Рассмотрите возможность суммирования допусков.Связанные размеры накапливают допуск. Если несколько измерений объединяются для управления критически важной взаимосвязью, либо допустите эту взаимосвязь напрямую, либо используйте GD&T для привязки элементов к общим базовым данным.
5. Используйте односторонние допуски там, где имеет значение направление.Отверстие, которое должно выходить за пределы вала, может иметь допуск +0,05/-0,00, а не ±0,025, что дает машинисту ту же общую полосу, расположенную там, где это полезно.
6. Соответствуйте допуску проверке.Допуск, который вы не можете проверить, — это не спецификация, это надежда. Убедитесь, что поставщик может измерить то, что вы указываете.
Стандартные эталонные допуски
Помимо ISO 2768, на чертежах представлены и другие стандарты, которые заслуживают внимания.
ИСО 286охватывает пределы и посадки для валов и отверстий, используя обозначения в стиле H7, g6. Это стандартный способ определения посадок между сопрягаемыми цилиндрическими деталями, и он более точен и более экономичен, чем изобретение значений плюс-минус.
Стандарты резьбыопределить классы допусков для резьбовых элементов. Лучше указать стандартный класс, чем задавать размеры резьбы по отдельности.
Использование установленных стандартов там, где они существуют, обычно лучше, чем таможенные допуски, поскольку обе стороны понимают их и методы проверки установлены.
Распространенные ошибки
Копирование основной надписи без ее просмотра.Самый распространенный источник несоответствующих общих допусков.
Сокращение общего класса, чтобы охватить несколько важных функций.Применяет стоимость везде, а не там, где это необходимо.
Определение допусков, более жестких, чем может выдержать процесс, а затем удивляетесь стоимости или проценту отказов.
Перенос допусков металла на пластиковые детали.без проверки достижимости.
Игнорирование наложения допусковпо связанным измерениям.
Указание допусков, которые невозможно проверитьс имеющимся инспекционным оборудованием.
Симметричные допуски, когда требование одностороннее., отдавая годную к использованию полосу.
Правильный баланс
Спецификация допусков является крупнейшим рычагом стоимости обработки, и она полностью находится под контролем проектировщика. Чертеж, проверенный с учетом стоимости перед выпуском, часто обнаруживает некоторые функции, которые жестко допускаются по привычке, а не по требованию.
Этот обзор стоит полдня и обычно меняет заявленную цену больше, чем при смене поставщика. Наше руководство по факторам затрат на обработку на станках с ЧПУ охватывает другие проектные решения, которые влияют на цену.
Elite Mold Tech предоставляет обзор DFM перед ценой, включая конкретные комментарии о том, какие допуски влияют на стоимость и где их можно ослабить без функциональных последствий. Отправка рисунка дает обратную связь вместе с ценой, а не только с ценой.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Что означает ISO 2768-mK?
A: Общие линейные допуски среднего класса по ISO 2768-1 в сочетании с общими геометрическими допусками класса K по ISO 2768-2. Это относится к размерам, которые не имеют индивидуальных обозначений допусков.
Вопрос: Какой допуск может быть стандартным при обработке на станке с ЧПУ?
A: Около ±0,005 дюйма или около ±0,127 мм достижимо при нормальных параметрах резки обычных металлов. Существуют более жесткие возможности, но они требуют более тщательного контроля процесса и увеличивают затраты.
Вопрос: Почему ужесточение повышения допуска обходится так дорого?
Ответ: Несколько эффектов суммируются: более медленная резка, лучшая фиксация, более частая смена инструмента, управление температурным режимом, больший объем проверок и больший процент брака. Зависимость не является линейной, особенно вблизи предела процесса.
Вопрос: Должен ли я использовать общий класс допуска?
О: Только если этого действительно требуют большинство неуказанных измерений. Сокращение общего класса до нескольких критически важных функций приводит к увеличению затрат на всю деталь, а не там, где это необходимо.
Вопрос: Имеют ли пластиковые детали те же допуски, что и металлические?
О: В целом нет. Пластмассы перемещаются в зависимости от температуры и влажности, некоторые впитывают влагу и менее жесткие при резании. Подтвердите достижимый допуск у поставщика, а не передавайте спецификации металла.