Quão apertadas devem ser suas peças personalizadas?

Ao adquirir peças CNC personalizadas, uma das especificações mais incompreendidas é a tolerância de usinagem.

Muitos compradores assumem que tolerâncias mais apertadas significam automaticamente uma melhor qualidade.e reduzir a eficiência de fabricação.

Na Parts-CNC, nossa equipe de engenharia revisa centenas de RFQs de usinagem CNC todos os meses.mesmo quando a maioria das dimensões funciona perfeitamente a ±00,05 mm ou ± 0,1 mm.

Compreender como funcionam as tolerâncias de usinagem ajuda os engenheiros a reduzir custos, mantendo o desempenho do produto.

A tolerância de usinagem CNC refere-se ao desvio admissível entre a dimensão projetada e a dimensão efetiva fabricada.

Por exemplo:

Quanto menor for o intervalo de tolerância, mais preciso deve ser o processo de usinagem.

Os modernos centros de usinagem CNC podem rotineiramente alcançar:

• Tolerância padrão ±0,05 mm
• Tolerância de precisão ±0,02 mm
• Tolerância de ultra-precisão de ±0,005 mm

As instalações CNC avançadas equipadas com sistemas de inspecção CMM podem atingir tolerâncias tão apertadas quanto ± 0,002 mm em condições controladas.

O padrão mais utilizado para usinagem geral.

As classes incluem:

• ISO 2768-f (Fine)
• ISO 2768-m (médio)
• ISO 2768-c (grosso)
• ISO 2768-v (Muito grosso)

A maioria das peças industriais é fabricada sob a norma ISO 2768-m.

Para aplicações aeroespaciais, médicas e automotivas, o dimensionamento e tolerância geométricos (GD&T) fornece um controle mais rigoroso sobre:

• Planosidade
• Perpendicularidade
• Concentricidade
• Posição
• Circularidade

O GD&T muitas vezes melhora a funcionalidade, reduzindo os custos de fabricação.

Um cliente de Michigan apresentou uma caixa de alumínio de máquinas CNC para equipamento de automação industrial.

• 68 dimensões
• Todas as dimensões ±0,01 mm

Após avaliar os requisitos de montagem, os nossos engenheiros identificaram que:

• Apenas 8 dimensões afetadas ajustamento do rolamento
• Superfícies de vedação controladas em 6 dimensões
• As dimensões restantes não eram críticas.

• Ciclo de usinagem reduzido em 17%
• Taxa de sucata reduzida em 11%
• Redução de 22% dos custos gerais de fabrico
• Tempo de entrega reduzido em 4 dias

Este tipo de otimização do Design for Manufacturability (DFM) é uma das formas mais eficazes de reduzir os custos de produção CNC.

A relação entre tolerância e custo não é linear.

- Porquê? Porquê?

As tolerâncias mais restritas exigem:

• Mais tempo de configuração da máquina
• Velocidades de corte mais baixas
• Inspecção adicional
• Ambientes com temperatura controlada
• Medidas mais rigorosas de prevenção da sucata

Os fornecedores CNC de toda a indústria relatam consistentemente requisitos de instalação e inspeção mais longos à medida que os requisitos de tolerância se tornam mais rigorosos.

Tolerância típica:

• Padrão: ±0,05 mm
• Precisão: ±0,02 mm

Melhor para:

• Casas
• Parênteses
• Placas
• Geometrias complexas

Tolerância típica:

• Norma: ±0,02 mm
• Precisão: ±0,005 mm

Melhor para:

• Fusões
• Armazéns
• Pins
• Componentes roscados

Como a rotação gira a peça de trabalho concentricamente, muitas vezes se consegue um controle de diâmetro mais apertado do que a fresagem.

Adequado para:

• Dimensões gerais
• Verificações rápidas em curso

Precisão:

± 0,02 mm

Adequado para:

• Arcos de precisão
• Diâmetros críticos

Precisão:

± 0,001 mm

Adequado para:

• Peças para aeronaves
• Componentes médicos
• Geometrias complexas

Precisão:

Verificação a nível micrométrico

Os fabricantes modernos de CNC utilizam frequentemente sistemas CMM da ZEISS e da Hexagon para verificar componentes de alta precisão.

Antes de enviar RFQs, pergunte:

Em caso negativo:

Utilize ±0,05 mm ou ±0,10 mm.

Em caso afirmativo:

Considerar ±0,01 mm a ±0,02 mm.

Em caso afirmativo:

Consulte as tabelas ISO de adequação e especifique zonas de tolerância precisas.

Muitas características funcionam melhor quando controladas por tolerância posicional em vez de tolerância dimensional.

A maioria das oficinas de máquinas CNC usa ± 0,05 mm como tolerância padrão para peças metálicas.

Em ambientes de laboratório, sim. Na produção, isso raramente é prático ou rentável.

Não. As tolerâncias devem corresponder aos requisitos funcionais. As tolerâncias demasiado apertadas aumentam os custos sem melhorar o desempenho.

As ligas de alumínio geralmente alcançam tolerâncias mais apertadas com custos de usinagem mais baixos do que o aço inoxidável ou o titânio.