Почему важны допуски на размеры

Допуски на размеры являются важной частью проектирования и производственного процесса. Допуск — это числовой диапазон измерений, присвоенный размерам детали, показывающий, насколько производитель может отклониться от номинального размера. Потратив время на надлежащее соблюдение допусков перед изготовлением, вы сможете быстро и эффективно построить изделие.

Представьте, что вы заказываете 50 000 компонентов для нового проекта, и половина из них оказывается меньше на 0,2 мм. Для некоторых частей это отклонение не имеет значения, но для вашей конкретной части несоответствие делает половину частей непригодными для использования. Теперь вам нужно попытаться спасти мелкие детали или начать все сначала. Этих потерь времени и энергии можно было бы избежать, если бы вы заранее определили допуски для своих компонентов в процессе проектирования.

Чем тщательнее вы рассматриваете производственные материалы, дизайн для сборки и другие элементы дизайна и производства, тем более точными будут ваши допуски на размеры и посадки. Тщательный процесс анализа допусков на размеры поможет вам определить оптимальные допуски для вашего компонента, гарантируя, что ваши детали будут изготовлены эффективно, надежно и полностью функционально.

Допуски на размеры

Допуски на размеры могут применяться к любому элементу, включая цвет, текстуру, температуру и форму, а также к природным явлениям, таким как коррозия.

Обычно допуски представляют собой численные измерения размеров X, Y и Z продукта. Вот несколько общих терминов для описания различных элементов допуска на размер компонента:

• Базовый или номинальный размер :идеальный размер вашего компонента.
• Меньшее отклонение n:разница между минимальным размером компонента детали и ее базовым размером.
• Верхнее отклонение :разница между максимальным размером компонента детали и ее базовым размером.
• Полоса допуска :диапазон верхнего и нижнего пределов допуска (т. е. все отклонения компонента).

Допуск детали может быть «жестким» или «свободным», в зависимости от того, насколько точными должны быть измерения компонента. Жесткие допуски допускают очень небольшие отклонения в нижней и верхней части, что делает их точными, но дорогими, поскольку для них требуется специальное производственное оборудование.

Незначительные допуски обеспечивают большую свободу действий, что может быть более доступным, но чрезмерно свободные допуски на размеры могут поставить под угрозу точность и удобство использования. Чтобы добиться оптимальной точности, вы должны найти баланс между экономически эффективным производством и необходимой для функциональности точностью.

Почему важны допуски на размеры?

Допуски имеют решающее значение для обеспечения того, чтобы ваши детали подходили друг к другу, чтобы сформировать успешный конечный продукт. Вы захотите измерить свои допуски как можно лучше — наиболее точный анализ допусков размеров будет учитывать пределы погрешности, не требуя дорогостоящей сверхточности. Соблюдение этого баланса гарантирует, что вы будете использовать только необходимые производственные материалы, инструменты и рабочую силу, что сократит сроки и затраты на производство.

Конечно, всегда будут отклонения в размерах компонента из-за производственных ошибок и естественных, неизбежных различий в материалах. Смысл создания допусков не в том, чтобы полностью избежать этих ошибок, а в том, чтобы учитывать эти отклонения и контролировать их. Допуски, учитывающие физические ограничения материалов и методов производства, помогут вам быть уверенными в стабильности производства вашей детали.

Особенно важно иметь точные допуски на размеры для движущихся частей, напечатанных на 3D-принтере, потому что даже малейшее отклонение может привести к несоответствию размеров, что приведет к несовместимости, а это потенциально может произойти со многими отдельными компонентами. Учет допусков на размеры в вашей конструкции поможет устранить двусмысленность производственного процесса, обеспечив эффективное производство и, в конечном счете, высокопроизводительные детали.

Советы и рекомендации по допускам размеров

Создание допусков имеет решающее значение для успеха вашего продукта, но это может быть настолько же сложно, насколько и необходимо. При принятии решения о допусках компонента вы должны учитывать каждое физическое свойство конструкции, каждый шаг в процессе сборки и каждое потенциальное применение конечного продукта. Вот некоторые распространенные ошибки, которые могут допустить дизайнеры, разработчики и инженеры при создании допусков для своих компонентов:

Промах, когда дело доходит до точности

Легко просто создать допуски, которые являются слишком свободными или слишком жесткими. Кроме того, часто неэффективно измеряют факторы окружающей среды, такие как шероховатость поверхности и температура пресс-формы, что может сильно повлиять на допуски. Учитывайте требования приложения, ожидаемую производительность и факторы окружающей среды на ранних этапах процесса проектирования. В противном случае вы рискуете переизготовить компоненты, что может привести к увеличению затрат, времени и ресурсов.

Игнорирование постобработки и окончательной обработки

Отделка или последующая обработка, например, покрытие или гальваническое покрытие, также влияют на диапазон допусков данного компонента. Незнание этих шагов или просто их игнорирование на этапах проектирования и прототипирования может привести к неправильному измерению допусков.

Оставьте свои допуски на волю случая

Если вы не укажете свои допуски, ваша производственная группа или поставщик могут установить свои собственные допуски на ваш компонент, что может привести к неправильному размеру и непригодности деталей.

Как установить допуск для детали

Важно определить допуски как можно раньше в процессе проектирования. Это позволяет учитывать ключевые аспекты на протяжении всего жизненного цикла разработки продукта. Вот пять шагов, которые помогут вам определить допуски:

• Определите функцию вашего компонента :Какую роль играет ваша часть в общей картине варианта использования? Кроме того:что это буквально делает? Является ли он статичным или будет вращаться, колебаться, подвергаться трению или требовать несущей нагрузки? Является ли он частью более крупной сборки? Все эти вопросы помогут вам определить допуски на размеры.
• Рассмотрите свои материалы :различные материалы обладают уникальными химическими и механическими свойствами и имеют разные пределы, которые необходимо учитывать. Например, пластик более склонен к изменению размера, поэтому размерные допуски для деталей, изготовленных методом литья под давлением, должны учитывать повышенную изменчивость.
• Рассмотрите свои производственные процессы :Точно так же, как материалы, различные методы производства и инструменты могут потребовать учета уникальных погрешностей измерения при создании допусков. Жесткое оборудование может соответствовать более жестким допускам, в то время как общий допуск для резиновых деталей должен учитывать большее отклонение из-за усадки и расширения.
• Провести анализ затрат и результатов :Используя приведенную выше информацию, найдите баланс между слишком жестким и чрезмерно слабым допуском. Сохраняйте производственный процесс простым, быстрым и экономичным, обеспечивая правильный размер каждого отдельного компонента.
• Учет допустимого запаса и укладки :допустимый запас — это общий диапазон допуска продукта, объединяющий диапазоны допуска каждого отдельного компонента. Знание запаса допуска может помочь вам избежать суммирования допусков — это когда слишком много мелких неточностей допуска приводит к более крупным ошибкам и просчетам.

После выполнения этих пяти шагов вы можете приступить к определению допусков и посадок размеров.

Создание допусков на размеры с помощью быстрого радиуса

Эффективная терпимость к данной детали требует взвешивания ряда соответствующих факторов и должной осмотрительности, чтобы убедиться, что вы соответствующим образом оценили потенциальные риски и выгоды. Это может быть утомительным процессом и может включать ряд непредсказуемых соображений. Чтобы упростить и оптимизировать процесс определения допусков и, в более широком смысле, оптимизировать ваши проекты, рассмотрите возможность сотрудничества с производителем по запросу, например с Fast Radius.

Наша команда опытных дизайнеров, инженеров, механиков и консультантов может помочь вам более эффективно выполнять толерантность деталей, гарантируя, что детали хорошо подходят, правильно функционируют и имеют длительный срок службы. Используя нашу запатентованную облачную производственную платформу, Fast Radius гарантирует, что все детали разработаны для производства и произведены с высокой скоростью, точностью и постоянством — даже ваши нестандартные детали с нулевым допуском. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы узнать больше о том, как мы можем воплотить в жизнь ваш следующий проект.

Узнайте больше обо всем, от проектирования многокомпонентных сборок и того, что вам нужно знать о нитях для 3D-печати, до других передовых методов производства в центре ресурсов Fast Radius.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату