Инструкции по расчету допусков

Дизайн с допусками на размеры имеет решающее значение для создания компонентов, которые хорошо подходят друг к другу и правильно функционируют. Чрезмерно «слабые» допуски дают слишком большие производственные припуски, что приводит к неправильному измерению (и, следовательно, часто непригодным для использования деталям), однако излишне «жесткие» допуски требуют точности, что может привести к увеличению стоимости, времени выполнения заказа и сложности.

Освоение процесса проектирования с учетом допусков деталей может помочь обеспечить следующее:

• Компоненты собираются вместе, как и планировалось, в результате чего получаются эффектные и красивые конечные продукты
• Вы не тратите деньги на особые, ненужные трудозатраты
• Неизбежные производственные ошибки не сделают компоненты бесполезными
• Естественный экологический износ не влияет на функциональность

Существует множество элементов, которые следует учитывать при разработке допуска на размер компонента. Необходимо учитывать каждый этап производственного процесса, поскольку все, начиная от используемого материала и заканчивая порядком сборки, может влиять на допуск деталей.

Советы по анализу допусков размеров

Допуски на размеры помогают инженерам понять допустимую погрешность изготовления, с которой может столкнуться компонент, прежде чем он станет непригодным для использования. Допуски часто измеряются по осям X, Y и Z, но могут применяться к любому элементу, например, к шероховатости поверхности и внешней температуре. «Подгонка» – это своего рода допуск, определяющий, как компоненты будут входить друг в друга, например, вал входит в отверстие.

Вы можете лучше всего определить допуски на размеры и посадки, потратив время на тщательное рассмотрение каждого элемента вашего компонента. Рассмотрите все возможности данной детали и то, как факторы, связанные с применением, факторами окружающей среды, материалами и т. д. могут повлиять на допуск детали. Кроме того, обязательно учитывайте, как производственные процессы определенного компонента могут повлиять на жесткость или ослабление его допусков.

Оптимизация допусков на размеры повлечет за собой достижение желаемого баланса между производительностью и экономической эффективностью. Вот несколько советов, которые следует учитывать при разработке производственных допусков:

Определите, какой производственный процесс вы будете использовать

Различные методы производства требуют и могут обеспечивать различные допуски. Всегда придерживайтесь рекомендаций по проектированию с точки зрения технологичности (DFM), чтобы гарантировать, что конструкция детали не только оптимизирована для ее конечного использования, но и хорошо подходит для данного метода производства.

Рассмотрите ваши материалы

Различные типы материалов имеют разные уровни точности, консистенции и степени усадки. Например, латунь хорошо поддается сварке, но весьма подвержена коррозионному растрескиванию под напряжением. Воспользуйтесь таблицей выбора материалов и проконсультируйтесь со своим производителем, чтобы выбрать наиболее подходящий материал, который будет соответствовать требованиям проекта и соответствовать всем вашим допускам.

Учитывать наложение допусков

Наложение допусков — это накопление допусков по нескольким связанным допускам. Если их не учитывать, накопление множества меньших допусков может сделать невозможным сборку двух сопрягаемых компонентов.

Учет условий окружающей среды

Нерегулярная производственная среда приведет к более естественным изменениям. Чтобы свести к минимуму отклонения между компонентами, убедитесь, что производственное предприятие, на котором будут производиться ваши детали, соответствует нормативным стандартам и не подвержено значительным колебаниям температуры или влажности, которые могут повлиять на производство и производительность деталей. Что еще более важно, учитывайте области применения деталей и факторы окружающей среды конечного использования, чтобы оценить потенциальную деградацию, обесцвечивание, деформацию и многое другое.

Будьте осторожны при применении допусков к радиусу или диаметру

Допуск радиуса удваивается при измерении как диаметра, поэтому он может быть случайно меньше или меньше, чем предполагалось, если его измерения не проверены должным образом. Обеспечьте точность, рассматривая допуски размеров так, как если бы они были продолжением нулей, даже если это не так.

Распространенные ошибки проектных допусков

Вот три распространенные ошибки, которые допускают дизайнеры и инженеры при разработке допусков, и способы их избежать:

Не ждите создания допусков на размеры

Учет допусков в начале процесса разработки продукта может предотвратить трудоемкие и дорогостоящие изменения конструкции. Если вы заранее отрегулируете спецификации детали, вы сможете ускорить производство и время выхода на рынок, особенно если вы заручитесь помощью опытного производителя, такого как Fast Radius, который может работать вместе с вами над оптимизацией допусков с первого дня.

Не переусердствуйте (или не ослабьте) допуски

Балансировка допусков — один из самых сложных аспектов проектирования допусков. При слишком широких допусках, вероятно, многие компоненты будут доставлены со смещением и, возможно, неисправными. С другой стороны, проектирование слишком жестких допусков на размеры приведет к излишнему увеличению производственных, материальных и трудовых затрат, что может стоить вам драгоценного времени и денег.

Не упускайте допуски на размеры

Если вы не укажете допуски на размеры, ваш производитель либо назначит свои собственные допуски, либо поместит стандартный допуск ±0,005 дюйма на деталь. Это, скорее всего, приведет к получению деталей неправильного размера, которые затем придется правильно переделывать с соблюдением соответствующих допусков.

Нормативные аспекты

Соблюдение правил и руководств по допускам предлагает параметры, которые помогут вам каждый раз проектировать правильные допуски. Эти требования и передовой опыт — некоторые из которых описаны ниже — могут помочь вам найти стандартный допуск для данной детали, найти формулы, помогающие в процессе создания допуска, и правильно учесть все материалы и производственные элементы компонента.

1. Нанесение геометрических размеров и допусков (GD&T) . Эта система помогает стандартизировать язык, используемый для определения допусков на размеры, инженерного замысла и других требований к компонентам. GD&T также предлагает основные правила и методы расчета допусков.
2. Американское общество инженеров-механиков (ASME) . ASME способствует единству символов, определений и правил допуска с помощью GD&T. Это помогает обеспечить четкую связь и взаимопонимание между дизайнерами, инженерами и производителями.
3. Международная организация по стандартизации (ISO) . Один из самых универсальных регулирующих органов, ISO устанавливает стандарты для производственных допусков. Важно отметить, что стандарты допусков размеров ISO отличаются от стандартов ASME в отношении угловой проекции, размера листа, а также основных надписей и границ по умолчанию.
4. Международные оценки допуска (IT-классы) . Эти руководства ссылаются на промышленные процессы, определенные в ISO, и определяют, насколько точным может быть допуск для размера с учетом его производственного процесса. Оценки ИТ предлагают математическую формулу, которая может помочь рассчитать допуск для определенной оценки ИТ.

Обратитесь к этим ресурсам, чтобы убедиться, что ваши допуски соответствуют требованиям. Использование этих инструментов может помочь предотвратить неправильное измерение допусков, а также обеспечить более глубокое понимание процесса формирования допусков на размеры.

Улучшение допусков с помощью быстрого радиуса

Создание допусков на размеры может быть сложной задачей, но использование надлежащего прогнозирования, инструментов и процессов допусков может помочь вам разработать сбалансированные допуски, которые помогут обеспечить долгосрочную работу ваших деталей. Однако определение допусков требует оценки ряда сложных факторов и может оказаться сложной задачей даже для самых опытных групп разработчиков продуктов. Чтобы быть уверенными в том, что каждая деталь обладает хорошей переносимостью и высокой производительностью, рассмотрите возможность сотрудничества с надежным партнером-производителем.

Fast Radius, ведущий производитель цифровой продукции по запросу, помогает оптимизировать допуски на размеры в соответствии с выбранным вами методом производства, материалами, сроками, бюджетом, соответствующими нормами и уникальными проектными требованиями. С командой опытных инженеров, дизайнеров и консультантов Fast Radius предлагает экспертные услуги, начиная от проектирования и оптимизации прототипов до производства и реализации. Свяжитесь с нами сегодня. Давайте воплотим ваше видение в реальность.

Чтобы узнать больше об оптимизации допусков при литье под давлением и других важных инженерных концепциях, таких как твердомер и концентрация напряжений, посетите ресурсный центр Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату