Cuvântul "toleranță" este frecvent folosit atunci când se decide asupra unui producător pentru componente din tablă metalică. Toată lumea dorește ca piesele lor să fie reproduceri exacte ale modelelor lor, dar în realitate, perfecțiunea nu poate fi definită cu certitudine absolută. Ne referim cu toții la acea variație ca la "toleranță". Cu toate că expresia "toleranțe de producție" este folosită frecvent, realitatea poate varia semnificativ în funcție de tehnica utilizată.
Prezentul articol compară efectele toleranțelor posibile asupra prelucrării mecanice, imprimării 3D și prelucrării metalului sub formă de tabla.
Prelucrarea tablei și imprimare 3D
Atât prelucrarea, cât și imprimarea 3D sunt procese de fabricație extrem de exacte care îndepărtează sau adaugă cu precizie material pentru a crea o geometrie finală. O geometrie finală este creată prin tăierea, îndoirea și întinderea foilor subțiri de metal în tablă, o tehnică de fabricație semnificativ mai puțin exactă. Toleranțele mai mici ale metodei tablei sunt rezultatul metodelor foarte variabile utilizate pentru a crea o geometrie.
Toleranțele de fabricație sunt cel mai bine înțelese în contextul prelucrării. La imprimările din tablă întâlnim frecvent blocuri de toleranță la prelucrare.
În școala de inginerie, ei învață că ±0,005 inchi (0,127 mm) pentru trei cifre semnificative este toleranța de bază. Acest lucru este posibil deoarece există o singură mașină care creează caracteristici, indiferent de caracteristicile deja create. Nu contează dacă ați găurit o gaură într-un loc, următoarea poziție și dimensiunea găurii vor fi determinate numai de mașina care efectuează tăierea.
Deși gradul exact de precizie depinde de materialele și procedurile folosite, imprimarea 3D este, de asemenea, o tehnică de fabricație precisă. La fel ca și în cazul prelucrării, rețineți că, atunci când utilizați imprimarea 3D, la o parte sunt adăugate noi funcții independente de cele existente. Acesta va continua să mențină un grad ridicat de precizie și să adauge material acolo unde este necesar (presupunând că designul dumneavoastră susține în mod corespunzător piesa în timpul producției).
Într-un fel, tabla se încadrează pe granița dintre lucrurile fabricate și articolele artizanale. Pentru a crea geometria finală, întindem și îndoim materialul. Cu o singură mașină, incredibil de precisă, nu adunăm și scădem metal. De fapt, în funcție de caracteristicile necesare, fabricarea tablei necesită aproape o duzină de mașini. O mașină de tăiat și o mașină de îndoit, fiecare cu propriile toleranțe și restricții, sunt necesare pentru a crea chiar și cea mai elementară piesă formată.
Toleranțele noastre din tablă
Toleranțe de tablă Protolabs:
- Toleranțe pe o suprafață
- Toleranțe pe mai multe suprafețe
În comparație cu toleranțele pe numeroase suprafețe, cele de pe o singură suprafață sunt substanțial mai strânse. Atunci când se examinează o singură suprafață, se utilizează de obicei un laser sau un pumn pentru a crea majoritatea caracteristicilor. Putem păstra toleranțe mai strânse datorită tehnologiei, la fel ca în cazul prelucrării mecanice și al imprimării 3D. Lucrurile devin puțin mai puțin clare când adăugăm îndoituri la geometrie.
Toleranțe pe o singură suprafață
Consultați tabelul de mai jos pentru toleranțele standard pentru fiecare secțiune marcată a piesei.
|
Toleranță de referință pentru caracteristici +/- |
|
De la margine la margine A 0,005 inchi (0,13 mm) |
|
De la marginea la gaura B 0,005 inchi (0,13 mm) |
|
Orificiu la gaură C 0,005 inchi (0,13 mm) |
|
Orificiu la hardware* D 0,010 in. (0,25 mm) |
|
Edge la hardware* E 0,010 inchi (0,25 mm) |
|
Hardware la hardware* F 0,015 inchi (0,38 mm) |
|
Îndoiți până la gaura G 0,015 inchi (0,38 mm) |
|
Îndoire la hardware* H 0,015 inchi (0,38 mm) |
|
Îndoire la muchie I 0,010 inchi (0,25 mm) |
|
Îndoire la îndoire J 0,015 inchi (0,38 mm) |
Știfturile, piulițele, distanțele și alte produse cu auto-fixare sunt considerate feronerie*.
Toleranțe pe suprafețe multiple
Pentru toleranțele standard pentru fiecare secțiune desemnată a piesei, consultați tabelul de mai jos.
| Toleranță de referință pentru caracteristici +/- |
| Îndoire la îndoire A 0,015 inchi (0,38 mm) |
| Îndoire la îndoire B 0,030 inchi (0,76 mm)* |
| De la margine la gaura C 0,015 inchi (0,38 mm) |
| Îndoiți până la gaura D 0,030 in. (0,76 mm)* |
| Îndoiți până la gaura E 0,030 in. (0,76 mm)* |
| Orificiul până la caracteristica formată F 0,010 inchi (0,25 mm) |
| Orificiul până la caracteristica formată G 0,030 in. (0,76 mm)* |
| Caracteristica de la margine la formată H 0,010 inchi (0,25 mm) |
| Caracteristica de la margine la formată I 0,030 inchi (0,76 mm)* |
| Orificiu la gaură J 0,020 in. (0,50 mm)* |
| De la margine la margine K 0,030 inchi (0,76 mm)* |
| De la marginea la îndoire L 0,030 inchi (0,76 mm)* |
* Necumulativ.
Lupta de stivuire
Să folosim această cutie și capac ca un studiu de caz pentru toleranțele tablei. Acest lucru ne va permite să examinăm modul în care fabricarea tablei afectează toleranța care poate fi atinsă. Simplitatea acestui montaj este înșelătoare. Luați în considerare subtilitățile implicate în dezvoltarea pieselor din tablă de calitate pe măsură ce ne adâncim în design.
Aruncă o privire mai întâi la capacul verde. Din segmentul mijlociu al acestei componente sunt create patru flanșe. Patru găuri din această parte centrală sunt folosite pentru a atașa capacul la cutia roz de sub el. Aceste patru găuri sunt create de un laser, iar o procedură controlată de computer le reglează îndeaproape poziția și dimensiunea. Locația acestor găuri va fi exactă și neafectată de unghiul de îndoire și toleranțele liniare din apropiere.
Situația cu găurile din cutia noastră roz este puțin diferită. Găurile de pe cutie sunt răspândite pe patru suprafețe diferite, fiecare distanțată de patru coturi, spre deosebire de orificiile capacului, care sunt toate pe aceeași suprafață. Obținem o toleranță liniară de 0,030 inchi (0,762 mm) atunci când traversăm cele patru coturi și o toleranță unghiulară de stivuire de 1° pe îndoire. Ca rezultat, amplasarea acestor găuri nu este atât de atent reglementată ca pe capac. Acesta este un aspect important la dezvoltarea componentelor din tablă.
Atunci ce pași puteți lua pentru a evita acest lucru? Puteți utiliza o feronerie plutitoare în cutie care permite alinierea greșită între capac și cutie sau puteți deschide găurile din capac pentru a permite nealinierea găurilor de montare. Când combinați cele două strategii, toleranțele de stivuire afișate în casetă sunt efectiv banalizate. Terminați cu un ansamblu util care se potrivește în mod demn de încredere și vă va uimi clientul cu măiestria dvs. în proiectarea tablei.
Toleranță Takeaways
Producem componente din tabla de precizie. Cu toate acestea, nu toate tehnicile de producție sunt create egale în ceea ce privește precizia. Un proiectant nu se poate aștepta ca produsul din tablă să mențină toleranțe asemănătoare prelucrarii. Puteți realiza lucruri remarcabile cu piesele dvs. dacă sunteți conștient de acest lucru, luați în considerare standardele de proiectare și metodic cu tabla.