nel campo della fabbricazione accurata,Taglia di lavorazione CNC a tre assiÈ un parametro fondamentale per determinare se una parte può superare i test di montaggio e funzionali Per ingegneri e acquisti, la comprensione delle tolleranze di default ISO 2768 e la gerarchia IT possono ridurre significativamente i costi di errore di prova e di prova a tre assi, in genere con tolleranze generali di ± 0,05 mm a ± 0,1 mm, mentre in condizioni controllate, con maschere di precisione e prove in linea, è possibile raggiungere costantemente requisiti di elevata precisione di ± 0,01 mm. Basato su pratiche di produzione, questo articolo illustra in dettaglio lo standard di tolleranza CNC a tre assi, i fattori di influenza e il metodo di accettazione per aiutarvi a evitare i rischi di lavorazione durante la fase di progettazione.
Risoluzione del sistema della classe di tolleranza della lavorazione CNC a tre assi
Le tolleranze non sono sempre più piccole, ma le tolleranze troppo strette aumentano significativamente i costi di lavorazione e la percentuale di rottami, in genere per la classificazione con riferimento a ISO 286 - 1 o GB/T 1804 nella fresatura a controllo numerico a tre assi, la banda di tolleranza comune è la seguente:
- Classe IT12 (tolleranze allentate)Per parti strutturali o non complessi, l'errore dimensionale lineare è generalmente controllato entro ± 0,5 mm.
- IT9-IT10 (tolleranze medie)L'intervallo predefinito di capacità di lavorazione del CNC a tre assi con tolleranze dimensionali lineari di più di ± 0,1 mm è adatto per la maggior parte dei connettori meccanici.
- IT7 (Taglia di precisione)Devono essere compensati da morsetti di precisione e utensili e le tolleranze lineari possono essere fino a ± 0,05 mm o superiori, comunemente utilizzate su superfici di adattamento e baseline.
- IT Livello 6 e inferiore (alta precisione)Vicino al livello di ± 0.01mm, necessità di un laboratorio termostatico, utensili di pre-regolazione e campionamento frequente delle dimensioni, adatto per le strutture critiche di tipo aeronautico e medico.
Va notato che la lavorazione CNC a tre assi è principalmente per le tre direzioni lineari X, Y, Z. Se le parti coinvolgono tolleranze di livello come l'inclinazione, l'arco o il verticale, la difficoltà di controllo è superiore alla dimensione lineare e deve essere contrassegnato separatamente con il requisito di tolleranza del bit di forma (GD & T).
Fattori chiave che influiscono sulla precisione delle tolleranze CNC a tre assi
Con lo stesso disegno, le prestazioni delle tolleranze possono variare diverse volte in diverse condizioni di processo, i seguenti quattro fattori determinano direttamente se la tolleranza può raggiungere la conformità:
Coltelli da taglio e risarcimento.
L'utensile si consuma naturalmente nel processo di taglio se i parametri di taglio non vengono aggiornati in tempo, la dimensione di taglio effettiva produrrà errori cumulativi, ad esempio, il diametro della fresa integrale usura di 0,02 mm, se non compensata, la dimensione della parete del foro o del cerchio esterno sarà direttamente fuori 0,02 mm, pertanto, prima della lavorazione deve essere compensata dal raggio dell 'utensile attraverso il test o la testa di prova.
Il materiale è trasformato.
Le parti sottili o gli assi allungati genereranno una deformazione elastica dopo aver allentato il morsetto con la forza di serraggio, il rimbalzo del pezzo, con conseguente deviazione delle dimensioni reali dal valore teorico per i pezzi in lega di alluminio di spessore inferiore a 1 mm, si consiglia di riservare un margine di deformazione di 0,05 mm-0,1 mm al calcolo delle tolleranze, o l'uso di un processo di morsetto segmentato.
Calore sotto controllo
Durante la lavorazione di pezzi di precisione con deformazione termica compresa tra 0,01 mm e 0,02 mm, in estate o in continuo taglio ad alta velocità, si consiglia di programmare un tempo di raffreddamento completo di 2 - 4 ore o la finitura finale in un ambiente a temperatura costante (20 ± 1 ° C).
Caratteristiche dei materiali e parametri di taglio
I materiali differenti di resistenza al taglio sono diversi, ad esempio, le forze di taglio in lega di alluminio sono piccole, bassa deformazione, tolleranze facilmente controllabili e l'acciaio inossidabile 304 si indurisce seriamente, l'usura dell 'utensile è veloce, le fluttuazioni di tolleranza sono relativamente grandi, la selezione ragionevole della velocità di rotazione e di avanzamento, mantenendo l'utensile affilatura, è la base per tolleranze stabili.
Confronto tra la capacità di tolleranza CNC a tre assi dei materiali comuni
L'influenza di diversi materiali sulla difficoltà delle tolleranze è significativa nella tabella seguente mostra le tolleranze convenzionali dei materiali comuni sotto la lavorazione CNC a tre assi e la rugosità superficiale raccomandata per fare riferimento alla fase di progettazione:
| Marchio materiale | Tolleranza lineare convenzionale (all 'interno di 100 mm) | rugosità superficiale raccomandata (RA) | Difficile il controllo. |
|---|---|---|---|
| 6061 lega di alluminio | di 0,02 mm | Ra 0,8 - 1,6 µ m | Il materiale è morbido, facile da produrre coltelli e proiettili, necessario controllare l'avanzamento |
| 45 acciaio | di 0.03mm | Ra 1,6 - 3,2 µ m | I coltelli si consumano più velocemente e devono essere cambiati periodicamente. |
| 304 acciaio inossidabile | di 0,05 mm | Ra 3,2 µ m | Poca conducibilità termica, trucioli sottili, grandi fluttuazioni di tolleranza, è necessario un raffreddamento completo |
| Plastica ingegneristica PEEK | di 0,02 mm | Ra 0.8 μ m | Il materiale diventa igroscopico e deve essere conservato per 24 ore in un ambiente costante per test di stabilità |
Se i requisiti di tolleranza sono più rigidi dei valori convenzionali nella tabella, si consiglia di indicare chiaramente sul disegno la "lavorazione di precisione" o specificare le tolleranze di livello e confermare in anticipo con la fabbrica se è necessario utilizzare un collegamento a cinque assi o un processo di sostituzione con fresatura.
Metodo di rilevamento delle tolleranze della lavorazione CNC a tre assi
La conformità alle tolleranze deve basarsi su dati di misurazione tracciabili, come i comuni mezzi di rilevamento:
- Macchina di misura a coordinate (CMM)La precisione fino a ± 0.002mm è lo standard aureo per il rilevamento di tolleranze di bit complesse, come la planarità e la coassiale.
- Misuratore ottico di immagini.Misurazione senza contatto per materiali fragili o pezzi a parete sottile senza errori dimensionali dovuti a forza di contatto.
- Alza le mani e pinzaRilevamento di dimensioni convenzionali, precisione ± 0,01 mm, è necessario utilizzare la correzione di blocco standard, solo adatto per il campionamento di pezzi convenzionali ad alto volume.
- Resilienza.La qualità superficiale influenza direttamente l'attrito di montaggio e le prestazioni di tenuta, che devono essere ispezionate secondo lo standard GB/T 1031.
Nella produzione di massa, si consiglia di implementare il controllo a tre livelli del "primo controllo a grandezza intera + ispezione di processo + campionamento della spedizione" il primo pezzo deve essere sottoposto a ispezione CMM dopo che è stato qualificato, prima di procedere a un 'elaborazione di follow-up per evitare l'errore sistematico.
Specifiche di progettazione e marcatura per lo standard di tolleranza CNC a tre assi
L'irregolarità nella marcatura dei disegni è la ragione principale della diffusione delle tolleranze e dei costi di comunicazione, i seguenti punti devono essere seguiti:
classe di taglio chiaramente definita.Se non sono indicate tolleranze specifiche, è necessario indicare lo standard predefinito (ad esempio GB/T 1804-m o ISO 2768-m) sulla barra del titolo dei disegni, evitando che la lavorazione con le "tolleranze medie generali" predefinite causi l'over-allentamento della compatibilità.
Dimensioni chiave contrassegnate singolarmentePer la superficie di accoppiamento, i fori di linea di posizionamento e le dimensioni chiave della superficie di tenuta, la banda di tolleranza deve essere etichettata separatamente (come Ø 20H7, Ø 20k6), non dipende dalle tolleranze di adattamento predefinite devono essere calcolate in base allo standard GB/T 1800, per garantire che lo spazio minimo o l'offset soddisfi i requisiti funzionali.
Tensione di posizione (GD & T)3 assi CNC è bravo a controllare le dimensioni lineari, ma il controllo della posizione, della vera rotondità e di altre tolleranze di forma è debole, ad esempio, il requisito coassiale dei due fori di 0,05 mm, il controllo semplice della tolleranza lineare di ciascun foro non può garantire che il riferimento coassiale deve essere contrassegnato separatamente.
Evitare le tolleranze troppo rigideSuperfici non corrispondenti, non sigillate contrassegnati ± 0,01 mm non hanno senso, aumenterà significativamente il tempo di lavorazione e il tasso di scarto in conformità con il principio di "priorità funzionale ed economica", per le dimensioni non critiche rilassate a ± 0,1 mm o anche più ampio.
Resistenza CNC a tre assi Controllo delle anomalie e strategie di ottimizzazione
Quando le tolleranze nella produzione di massa continuano a divergere dallo standard, vengono risolte in base alla seguente logica:
- Controllate lo stato dei coltelliMisurare il diametro effettivo dell 'utensile dopo l'usura, aggiornare i parametri del coltello per gli utensili in metallo duro, stabilire un registro della gestione della vita dello strumento, ogni lavorazione di 100 pezzi di coltello o coltello deve essere cambiato.
- Ottimizzare la modalità di installazione·Per i pezzi a parete sottile, passare a una modalità di montaggio a bassa pressione (ad esempio, morsetti pneumatici, cuscinetti a spugna) e attendere 5 - 10 minuti prima di finalizzare il dispositivo per consentire al pezzo di rispondere in modo elastico prima di tagliare accuratamente.
- Calore compensazioneRegistra i cambiamenti dimensionali a diverse temperature ambientali, stabilendo un modello di compensazione termica in cui il pezzo viene lasciato in un ambiente ad alta temperatura per almeno 2 ore prima della finitura.
- Adeguamenti di processo e procedureRidurre la quantità di abrasione posteriore di finitura (consigliato 0,1 mm-0,2 mm), ridurre le velocità di avanzamento per migliorare la qualità della superficie e la stabilità dimensionale Per le parti profonde, organizzare razionalmente la sequenza di avanzamento per evitare la concentrazione di stress che porta a deformazioni.
Grazie alla risoluzione sistematica di cui sopra, la maggior parte delle anomalie delle tolleranze CNC a tre assi può essere localizzata e risolta in meno di 48 ore, evitando la fine dell 'intera serie.
Domande frequenti FAQ
Qual è la tolleranza di default per la lavorazione CNC a tre assi?
Se i disegni non sono etichettati, viene in genere eseguita per impostazione predefinita GB/T 1804-m (precisione media) o ISO 2768-m. Le tolleranze dimensionali lineari vanno da ± 0,1 mm a ± 0,2 mm nell 'intervallo da 0,5 mm a 1 mm, ma si consiglia di indicare chiaramente gli standard predefiniti per i disegni, evitando ambiguità.
Il CNC a 3 assi può raggiungere una tolleranza di ± 0,01 mm?
Può essere nell 'officina termostatica, nell' uso di dispositivi di precisione e nelle condizioni di ispezione online, il CNC a tre assi può raggiungere tolleranze di alta precisione di ± 0,01 mm, ma si deve notare che questa precisione è sensibile all 'usura dell' utensile e alla deformazione termica e deve aumentare la frequenza delle ispezioni e la gestione della vita dell 'utensile.
La rugosità superficiale ha un effetto sulle tolleranze?
La rugosità superficiale (Ra) non influisce sulle tolleranze dimensionali, ma influisce sull 'attrito di assemblaggio, sulla tenuta e sulla durata della fatica (Ra> 3,2 μ m) causando un aumento della distanza effettiva dalla superficie di adattamento, che si consiglia di etichettare contemporaneamente le tolleranze dimensionali e i requisiti di rugosità nel disegno.
Qual è la differenza tra le tolleranze CNC a tre assi dell 'acciaio inossidabile e dell' alluminio?
La forza di taglio della lega di alluminio è piccola, grande deformazione, tolleranze facilmente controllabili (± 0.02mm); la conduttività termica scarsa, la tempra facile, le fluttuazioni di tolleranza sono leggermente più grandi (± 0.05mm) nella lavorazione dell 'acciaio inossidabile, è necessario utilizzare utensili affilati e liquido di raffreddamento completo per controllare la deformazione termica e la formazione di tumori.
Come scegliere lo standard di tolleranza adeguato?
In base alla selezione della funzione delle parti: superficie in lega selezionabile IT6-IT8 (± 0,01 - 0,05 mm); superficie strutturale non conforme selezionabile IT10-IT12 (± 0,1 - 0,5 mm) per evitare tolleranze eccessive per dimensioni non critiche, riducendo i costi di lavorazione e il tasso di scarto.
Conclusioni e raccomandazioni d'azione
Lo standard di tolleranza per la lavorazione CNC a tre assi non è un parametro tecnico isolato, ma un 'ingegneria sistematica di progettazione, processo, materiale e ispezione che comprende il sistema di classe IT, padroneggia le caratteristiche del materiale, specifica la marcatura del disegno, è la chiave per il controllo dei costi di tolleranza e garantire la qualità se hai esigenze di elaborazione di parti di precisione, puoi fare riferimento alla nostra descrizione del processo di trattamento superficiale e al processo di controllo delle tolleranze. Inviate i vostri disegni e le specifiche tecniche: il nostro team di ingegneri fornirà i suggerimenti DFM e le citazioni dettagliate entro 24 ore per ottimizzare i progetti e fornire rapidamente i componenti ad alta precisione.
