Допуски обработки: основы, типы и почему они важны

На ранних стадиях первой промышленной революции не было стандарта для изготовления деталей машин. Это означало, что каждый станок или изготовленный продукт имел свой индивидуальный дизайн и строился в стиле «однократного» производства. Хотя этот метод позволял производителям достичь размерной точности, он вызывал длительные сроки выполнения.

К концу первой промышленной революции Эли Уитни (изобретатель хлопковомолки) выяснил, как изготовить несколько мушкетов так, чтобы они были взаимозаменяемыми — что означает, что мушкеты были идентичны, и он мог заменять их друг на друга. Его производственный подход показал, как компоненты сборки должны быть изготовлены с определенными стандартными допусками обработки.

Но что именно такое допуск обработки и как он работает? Эта статья отвечает на все эти вопросы и многое другое.

Что такое допуск в обработке?

Допуск — это просто мера допустимого вариации (или отклонения) в размере вашей детали. Простыми словами, допуск обработки позволяет вам указать максимальный и минимальный размерный предел детали. Обычно он выражается с помощью «±» (произносится «плюс или минус») и сопровождается допустимым отклонением (например, ±0,05).

Для лучшего понимания допусков рассмотрите сценарий, где вы хотите изготовить вал, который будет соединен с подшипником, как показано на Рисунке 1.

Рисунок 1: Соединение вала и подшипника

Предположим, подшипник имеет диаметр 30 мм. В таком сценарии вы согласитесь, что вал, изготовленный с диаметром 30 мм (или больше), может быть сложно вставить в подшипник. Точно так же вал с диаметром 27 мм будет слишком слабым для подшипника.

Допуски обработки позволяют вам указать допустимое отклонение в размере вашей детали для облегчения сборки. Так, например, вы можете указать размер вала 29 ± 0,05 мм при производстве вашего вала. Этот размер будет указывать, что диаметр вала между 28,95 мм и 29,05 мм будет удовлетворительным для сборки вала-подшипника.

Типы допусков

#1 Односторонний допуск

Односторонний допуск — это тип допуска, который позволяет вариацию от номинального (или истинного) размера только в одном направлении (положительном или отрицательном). Пример такого допуска показан на Рисунке 2. Этот чертеж иллюстрирует односторонний допуск с использованием вала с диаметром 153,65 (+2,52/-0,00) мм.

Рисунок 2: Односторонний допуск

Он говорит производителям, что готовый диаметр вала должен быть не менее 153,65 мм и не более 156,17 мм — что является суммой 153,65 мм и 2,52 мм.

Узнайте больше: Понимание высокоточной обработки

#4 Стандартные допуски обработки

Стандартные допуски — это наиболее широко используемые допуски обработки для большинства изготавливаемых деталей сегодня. Эти допуски обычно находятся в диапазоне от ±0,005" до ±0,030", и фрезеровщики обычно применяют их, когда клиенты не указывают уровни допусков.

Например, Таблица 1 показывает стандартные допуски для разных производственных процессов:

Эти значения допусков установлены несколькими международными стандартизационными организациями (такими как ASME и ANSI). Они идеальны, когда вы хотите изготовить простые детали (или элементы деталей) вроде труб, резьб и штифтов. Однако для более сложных элементов деталей вы можете захотеть указать допуски и требования, используя стандарт Геометрического Размерования и Допусков (ГРД / GD&T).

Понимание Геометрического Размерования и Допусков (ГРД / GD&T)

Геометрическое Размерование и Допуски (ГРД / GD&T) обеспечивают более высокий уровень контроля качества по сравнению с другими допусками обработки. Например, оно позволяет вам указать уникальные геометрические характеристики, такие как истинное положение элемента, плоскость детали, перпендикулярность, параллельность и концентричность.

Рисунок 5 показывает 2D чертеж САПР детали с ГРД. Обратите внимание, как этот чертеж и допуск обработки предоставляют полезную информацию о том, как определенные поверхности должны быть параллельны и перпендикулярны другим поверхностям.

Рисунок 5: Геометрическое Размерование и Допуски

ГРД является основой проектирования и производства, и вы найдете лучших проектировщиков продуктов, использующих этот подход к допускам с другими типами допусков для своего проектирования продукта. Эта комбинация методов допусков обработки позволяет вам точно передать ваше проектное намерение. Это также уменьшает необходимость объяснять сложные требования, особенно если вы хотите передать производство на аутсорсинг машиностроительному цеху за границей.

Рисунок 6: Разобранный вид и собранный вид асинхронного двигателя с несколькими деталями с разными требованиями к допускам

Производство с Gensun

Допуск обработки важен, когда вы проектируете детали, которые хотите произвести. Однако успех вашего производственного проекта также зависит от машиностроительного цеха, с которым вы решите работать.

Gensun Precision Machining — ведущий поставщик производственных услуг по всей Азии. У нас есть команда высококвалифицированных фрезеровщиков, инженеров и экспертов по контролю качества, которые работают вместе, чтобы понять ваш дизайн и требования к допускам перед тем, как сделать ваш продукт правильно.

Узнайте больше об наших высококачественных услугах ЧПУ и 3D-печати (или аддитивном производстве).