דרגות הדיוק שניתן להשיג עם מכונות CNC הן גבוהות במיוחד. למכונות מסוימות יש את היכולת להשיג דיוקים של עד +/- 0.0025 מ"מ. כרסום רכיב במכונת CNC ברמת הדיוק הגבוהה ביותר מצריך השקעה משמעותית של כסף וזמן. ובכל זאת, הוא גם מייצר את התוצאות האיכותיות ביותר. גורם זה קובע סובלנות בעיבוד שבבי. מכיוון שרכיבים שונים זקוקים לרמות שונות של דיוק, האינטרס הטוב ביותר של הארגון הוא שהמעצב יזהה את הסובלנות הספציפית הנדרשת עבור כל רכיב.
מהן סובלנות?
במילים פשוטות יותר, סובלנות הן מדדים המעידים על מידת הדיוק הנדרשת לפריט שברצונך לייצר. ליתר דיוק, סובלנות עיבוד מציינת את כמות התנודות המותרת במידות הסופיות של פריט או בערכים החזויים.
מכונאים מודדים את הסובלנות באמצעות מספרים מספריים, לעתים קרובות מלווים בסימן שנראה כמו ±. עבור רכיב שאורכו הוא 2.550 אינץ', למשל, תוכל להחליט להחיל עליו סובלנות של ±0.001 אינץ'. זה מרמז שלמוצר המוגמר עשוי להיות אורך שונה הנע בין 2.549 אינץ' ל-2.551 אינץ'. נניח שלרכיב בגובה של 1.5 אינץ' יש סובלנות של ±0.005 אינץ'. במקרה זה, הרכיב המוגמר חייב לרדת בין 1.495 אינץ' ל-1.505 אינץ' כדי להיות זכאי לבדיקת איכות.
בעת יצירת מוצר, יצרנים ושירותי עיבוד שבבי CNC עשויים לקבוע את רמת הדיוק המתאימה לשימוש בהתבסס על סובלנות העיבוד שצוינו. נדרש דיוק רב יותר אם יש פחות מרווח לטעות, מה שמכונה סובלנות הדוקה יותר בעולם הייצור. ככל שהסובלנות גדולה יותר, אשר עשויה להיקרא גם רופפת יותר, כך נדרש פחות דיוק.
סוגים נפוצים של סובלנות בעיבוד CNC
כשמדובר בקביעת אמצעי מוצר, סובלנות הנדסית היא הכרח שיש לעמוד בו. הרכיבים ייוצרו בדרך כלל לפי דרגת סובלנות כללית אלא אם הלקוח מספק דרישות סובלנות ספציפיות.
לפני הפיכתו לעיבוד CNC, על המעצב לקבוע תחילה את סובלנות הרכיבים עבור המאפיינים הדרושים. זה מבטיח את שביעות רצון הלקוחות ומוריד את ההוצאות הכרוכות בעיבוד מחדש בחנות מכונות CNC.
כשאנחנו מדברים על תכונות מתאימות, אנו מתכוונים לעובדה שהגדרת סובלנות לכל מימד היא מיותרת. יש לכך השפעה הפוכה שנועדה שכן הוספת מפרטים לכל מדד תגרום לרכיב יקר מאוד.
בדרך כלל, אנו מציינים אותו רק עבור אותם רכיבים של רכיב הנחוצים כדי שהוא יתאים לחלקים אחרים. כאשר אנו משיגים זאת, אנו מאשרים שהרכיבים יפעלו כמתוכנן וישתלבו יחד בהרכבה. להלן סקירה כללית של סוגים רבים של סובלנות שניתן להחיל על חלקים מעובדים:
סובלנות כללית
| טווח מידות ליניארי (מ"מ) | f (בסדר) | מ' (בינוני) | C (גס) | V (גס מאוד) |
| 0.5 עד 3 | +0.05 | +0.1 | +0.2 | – |
| מעל 3 עד 6 | +0.05 | +0.1 | +O.3 | +0.5 |
| מעל 6 עד 30 | +0.1 | +0.2 | +0.5 | +1.0 |
| מעל 30 עד 120 | +0.15 | +0.3 | +0.8 | +1.5 |
| מעל 120 עד 400 | +0.2 | +0.5 | +1.2 | +2.5 |
| מעל 400 עד 1000 | +0.3 | +0.8 | +2.0 | +4.0 |
| מעל 1000 עד 2000 | +0.5 | +1.2 | +3.0 | +6.0 |
| מעל 2000 עד 4000 | – | +2.0 | +4.0 | +8.0 |
ניתן לתאר מדדים ליניאריים וזוויתיים, שיניים ותכונות מעוגלות אחרות באמצעות סובלנות כלליות. סובלנות אלו מגדירות את הטלרנסים הסטנדרטיים עבור ארבע מחלקות נפרדות, כל אחת על סמך הטווח שממד רכיב עשוי לקחת.
סיווגים אלה מונחים בתרשים המחלק את רמות הסובלנות השונות לגס מאוד, גס, בינוני ועדין.
התקנים הבינלאומיים מספקים את הטווח עבור כל סובלנות שצוינה עבור סוגר ממד נתון. התקנים הבינלאומיים הללו הם EN 20286, ISO 286, JIS B 0401, ISO 1829, ANSI B4.1, ISO 2768 ו-ANSI B4.2.
הגבלת סובלנות
אנו מייצגים את הגבול סובלנות כערכים המותרים הקטן והגדול ביותר עבור ממד נתון. לגבי ההרכבה, הממד המתאים של הרכיבים שנוצרו צריך ליפול בין שני העמדות הללו.
לדוגמה, אם מגבלת הסיבולת למדידה מוגדרת כ-12…12.5 מילימטרים, התוצאה הסופית חייבת ליפול איפשהו באמצע שתי המגבלות הללו.
סובלנות חד צדדית
בתרגול של סובלנות חד צדדית, טווח הערכים המקובל מוגדר בכיוון אחד בלבד. במובן אחר, אנו מתירים שינוי רק בצד אחד של הערך שנחשב נומינלי.
קחו למשל פיר בקוטר 70 מילימטר שיש להחדיר לחור בגודל זהה. נניח שקוטר הפיר גדול אפילו מעט מ-70 מילימטרים. במקרה כזה, לא ניתן יהיה להכניס אותו לחור.
כתוצאה מכך, איננו יכולים להשתמש בפירים שיוצרו בקוטר של יותר מ-70 מילימטרים. זה יביא לבזבוז גדול יותר ויאריך את זמן האספקה.
סובלנות חד צדדית מוחלת על רכיבים אלה כדי למנוע בעיה זו. הוסכם על טווח סובלנות של 70 +0.00/- 0.05 מ"מ עבור פיר זה. הקטרים הגדולים והקטנים ביותר של הפירים המותרים נמצאים בטווח זה של 70.00 ו-69.95 מילימטרים, בהתאמה.
אחד היתרונות הרבים של שימוש בסובלנות חד צדדית הוא הפשטות שבה אנו יכולים לבדוק זאת. אנחנו יכולים לעשות סטנדרטיזציה של מד תנועה מכיוון שהמידות משתנות רק בצד אחד, כשהערך העליון נשאר זהה. זה יאפשר לנו לבחון מהר יותר ובפחות מאמץ.
סובלנות דו-צדדית
סובלנות הן בצד שמאל והן בצד ימין של הערך הנומינלי או הפרופיל בפועל ידועה כ"דו-צדדית". אם הערך הנומינלי הוא 30 מילימטרים, סובלנות של +/- 0.05 מילימטרים משני הצדדים תצביע על טווח של 29.95 מילימטרים עד 30.05 מילימטרים.
מימד גיאומטרי וסובלנות (GD&T)
ניתן לשפר את הסטנדרט של סובלנות ממדים באמצעות מימד וסובלנות גיאומטרית (GD&T). בנוסף להבטיח שהערך הסופי יישאר בגבולות שצוינו, הוא גם מציין את המאפיינים הממדיים של ריכוזיות, חלקות ומיקום אמיתי.
המדידה הסופית חייבת להתאים לתקנים אלה כדי להתקבל. למרות ש-GD&T אינו נפוץ כמו סובלנות אחרות, הוא חיוני בייצור CNC. GD&T מספקת אפשרויות להבטחת דיוק ממדי עבור מספר מאפיינים, דבר שימושי במיוחד עבור חלקים אלה בשל הדרישות המחמירות שלהם בדרך כלל.
גורמים המשפיעים על סובלנות עיבוד
בעת קביעת סובלנות, יש הרבה אלמנטים שונים שצריך לקחת בחשבון. להלן כמה דוגמאות לכך:
חוֹמֶר
בעת קביעת סובלנות העיבוד לפרויקט, יש צורך לשקול את החומרים המשמשים. מידת הסובלנות שניתן להשיג עם חומרים שונים מותנית בגורמים שונים, לרבות תכונות החומרים עצמם. כמה דוגמאות להיבטים אלה הם כדלקמן:
- קַשִׁיוּת: עיבוד חומרים רכים יותר לסובלנות הדוקה יותר עשוי להיות מאתגר בגלל הקושי המוגבר לעשות זאת. זה בעיקר בגלל שהמידות שלהם עשויות להשתנות כאשר כלי החיתוך בא איתם במגע. תצטרך לגלות יותר סבלנות כשאתה עובד עם חומרים בעלי עקביות רכה יותר זו.
- שחיקה: חומרים מחוספסים ומחוספסים קשים לרוב על כלי החיתוך, והם עלולים אפילו לגרום לציוד להתבלות מהר יותר. בגלל טבעם של חומרים אלה, השגת סובלנות מסוימת היא מאתגרת שכן כל שינוי בכלי החיתוך עלול לגרום לירידה ברמת הדיוק. כאשר עובדים עם חומרים שוחקים, מקובל שהטכנאי מחליף את הכלי פעמים רבות במהלך פעולת העיבוד.
- יציבות חום: רוב החומרים שאינם מתכות מושפעים מבעיה זו. במהלך תהליך העיבוד, ככל שהטמפרטורה עולה, חומרים אלו מתחילים להתעוות ולאבד את צורתם המקורית. בשל כך, הטכניקות שניתן להשתמש בהן בחומר הספציפי הזה מוגבלות.
סוג עיבוד שבבי
מכיוון ששיטות עיבוד מסוימות מדויקות יותר מאחרות, הסבולות האפשריות למוצר המושלם יושפעו במידה ניכרת מהשיטה המשמשת לעיבוד שבבי.
ציפוי וגימורים: בעת חישוב המידות והסובלנות של רכיב, חשוב לקחת בחשבון את כל הליכי הציפוי או הגימור שיבוצעו על הפריט. ציפוי וגימור שניהם מוסיפים כמויות זעירות מאוד של חומר לחלק החיצוני של רכיב; עם זאת, תוספות אלו עדיין גורמות לשינוי בממדים הכוללים של המוצר. לכן יש לקחת אותם בחשבון לפני תחילת הייצור.
עֲלוּת
הסובלנות צריכות להיות מדויקות, אך לעולם לא יהיו מחמירות יותר מהנדרש לחלוטין. הסיבה לכך היא שהשגת סובלנות הדוקה יותר כרוכה בעלות כספית גבוהה יותר. נניח שהרכיב שלך יכול לתפקד כראוי עם סובלנות של שלושה מקומות עשרוניים. במקרה כזה, אין צורך להגדיל אותו לארבעה מקומות עשרוניים.
בְּדִיקָה
תהליך הבדיקה הופך למאתגר יותר ולאורך זמן ככל שהסובלנות הולכת ומצטמצמת. הם צריכים מכשירי מדידה מדויקים יותר ונהלי בדיקה יסודיים יותר. הדבר גורם לעלייה בסך עלויות הייצור של הרכיב.
כאשר שיקולים אלו נלקחים בחשבון, יחד עם יישום סובלנות מתאים, מהנדסים יכולים להיות בטוחים שהעיצובים שלהם יביאו למוצרים מוגמרים בגודל ובצורה המתאימים.
איך אתה יכול למצוא את הסובלנות הנכונה?
ישנם מצבים שבהם בחירת רמת הסובלנות אינה החלק המאתגר. זה על להיות בטוח שבחרת באפשרות הטובה ביותר. זה חיוני עבור האנשים שמעצבים מוצרים או חלקים כדי לחשב את כמות מרחב ההתנועעות המותרת לסובלנות של פריט מסוים. עשויה להיות לכך השפעה משמעותית על קביעת הסובלנות המתאימה, משך הזמן הדרוש להשלמת הפרויקט והעלות הנלווית.
כאשר מבקשים את ה"איכות הטובה ביותר האפשרית", לקוח העוסק בשירות עיבוד שבבי CNC מסתכן בהוצאות שלא ביודעין פי שניים מהנדרש. כי כרסום CNC הוא מטבעו תהליך שדורש רמת דיוק גבוהה, אפילו עם סובלנות רופפת יותר, התוצאה הסופית לרוב עדיין קרובה מאוד למה שצוין בתחילה. להלן מספר טיפים שיעזרו לך לקבל החלטה:
שקול את מטרת החלק שלך
לא כל החלקים נדרשים להיות מיוצרים בסובלנות הדוקה. המטרה הספציפית של החלק שלך מכתיבה לרוב את רמת הדיוק הנדרשת לעיבוד שבבי. לדוגמה, חלקים שאינם משתלבים עם אחרים אינם זקוקים לדיוק גבוה. לכן, מיותר להוציא הוצאות רבות על סובלנות הדוקה כאשר החלקים שלך למעשה לא צריכים את זה.
מצא שותף אמין לעיבוד CNC
יצרן עיבוד CNC אמין ואמין אומר כמעט הכל עבור סובלנות הדוקה. בין אם אתה מהנדס, מפתח מוצר או מעצב חלקים, אתה אמור לציין את הסובלנות, היעדים והמפרטים הרצויים שלך עם המומחים לפני שאתה שולח את בקשת הייצור שלך באינטרנט לחברת עיבוד שבבי CNC או אבות טיפוס מהירים. זה יעזור לך לחסוך בעלויות וזמן.
כמו כן, ישנה משמעות רבה לזכור שאם אינך מבקש או מציין סובלנות כלשהן בעת הגשת החלק שלך לייצור, רוב שירותי עיבוד CNC ישתמשו אוטומטית בסובלנות הסטנדרטית שלהם, בדרך כלל בסביבות ±0.005 אינץ' (±0.127 מ"מ). זוהי סטייה קטנה מאוד שאינה מורגשת לעין בלתי מזוינת, אך היא יכולה להשפיע על איך החלק הסופי שלך משתלב בהרכבה.
סיכום
אף עסק לא יכול להרשות לעצמו לקחת סובלנות ממדים כמובן מאליו. אם יש לנו סט טוב של סובלנות לעיבוד שבבי, זה יעזור להגביר את יעילות התהליך ולהפחית הוצאות תוך כדי הצלחת הפרויקט הכולל. Runsom דיוק יכול לסייע לך אם אתה מחפש חברה עם ניסיון בעבודה בתוך סובלנות ויכול לסייע לך בהשלמת הפרויקט שלך בהצלחה.
אנו מארחים סטים מלאים של ציוד עיבוד CNC מתקדם כולל 3-, 4- ו- עיבוד CNC 5 צירים מכונות. חוץ מזה מקיף שירותי עיבוד שבבי CNC, כמו כרסום CNC, מפנה CNC, ו שירותי עיבוד CNC שוויצריים, אנו מספקים גם כל מיני טיפולי פני שטח כדי לשפר את המאפיינים של חלקי CNC במכונה. ויש לנו מערכת בקרת איכות ייצור קפדנית בכל תהליכי הייצור כדי להבטיח שניתן ליישם את כל האמצעים הללו.
בבקשה הרגש חופשי ל להגיע אלינו אוֹ להגיש בקשה להמלצה כדי לקבל הצעת מחיר מיידית במהירות.
מאמרים נוספים שאתה עשוי להתעניין בהם:
