Tolerancje: ile kosztują i które podawać
Tolerancja to wymiar na rysunku, który decyduje o cenie, i ten, który najczęściej jest kopiowany z szablonu. Część wyceniona z wszystkim w ciasnych granicach może kosztować kilkakrotnie więcej niż ta sama część z trzema cechami krytycznymi i rozsądną uwagą ogólną. Oto, co te liczby faktycznie kupują.
Ile kosztuje tolerancja
Zaostrzenie tolerancji dodaje koszt w czterech odrębnych miejscach, dlatego efekt się kumuluje:
- Przejścia wykańczające. Dokładne zebranie ostatnich setnych oznacza powolne, lekkie skrawanie. To czas maszyny.
- Zarządzanie zużyciem narzędzi. W miarę zużywania się freza wymiary dryfują. Ciasna tolerancja oznacza częstszą wymianę narzędzi lub częstsze kompensowanie.
- Kontrola. Ciasne cechy trzeba mierzyć, często na maszynie CMM, często na każdej sztuce zamiast na próbce.
- Braki i poprawki. Węższe pasmo oznacza, że więcej części wypada poza nie. Ktoś za to płaci.
Poluzowanie tolerancji poprawia wszystkie cztery naraz. Dlatego to zmiana o najwyższej dźwigni na rysunku.
Co zakłady utrzymują bez specjalnego wysiłku
To typowe zakresy, a nie obietnice. Zakład wyceniający Państwa część potwierdza, co utrzyma na Państwa geometrii, w Państwa materiale i przy Państwa wielkości.
| Cecha | Typowe komfortowe pasmo | Uwagi |
|---|---|---|
| Wymiary liniowe ogólne | Około plus minus 0.1 mm | Zwykła uwaga ogólna na części obrabianej |
| Cechy pasowane, frezowane | Około plus minus 0.05 mm | Osiągalne rutynowo na większości maszyn |
| Otwory, rozwiercane | Około plus minus 0.02 mm | Standardowy rozwiertak robi to powtarzalnie |
| Ciasne cechy pasowane | Plus minus 0.01 mm i drobniej | Kosztuje więcej, wymaga kontroli temperatury i weryfikacji na CMM |
| Płaskość powierzchni obrobionej | Zależy od wielkości części i przekroju | Cienkie części się odkształcają, więc rozmiar liczy się bardziej niż liczba |
| Chropowatość powierzchni, po obróbce | Ra 1.6 do 3.2 mikrometra | Drobniejsze wartości wymagają dodatkowych przejść wykańczających |
Większe części są trudniejsze. Tolerancja rutynowa na 50 mm jest trudna na 500 mm, bo rozszerzalność cieplna, mocowanie i geometria maszyny rosną z długością. Zawsze proszę podawać tolerancję przy cesze, a nie jako ogólną regułę dla całej części.
Dlaczego ogólna uwaga hurtowa jest niebezpieczna
“Wszystkie wymiary plus minus 0.02 mm, o ile nie podano inaczej” to częsta uwaga i droga. Mówi zakładowi, że każda krawędź, każde ścięcie i każdy wymiar niefunkcjonalny jest krytyczny.
Dzieją się dwie rzeczy. Cena rośnie na całej linii. A ponieważ zakład nie może powiedzieć, które cechy faktycznie mają znaczenie, rozkłada uwagę równomiernie, co oznacza, że cechy, które mają znaczenie, nie dostają więcej troski niż te, które go nie mają.
Lepszy wzorzec:
- Poluzowana uwaga ogólna obejmująca wszystko zwykłe
- Niewielka liczba cech z wyraźną tolerancją, każda z bazą, od której jest mierzona
- Krótka uwaga mówiąca, które z nich są krytyczne funkcjonalnie
Trzy wyraźnie oznaczone wymiary krytyczne będą utrzymane lepiej niż trzydzieści wymiarów na tym samym poziomie.
Pasowania i dlaczego komunikują lepiej niż liczby
Dla cech współpracujących standardowe oznaczenie pasowania niesie więcej informacji niż sama tolerancja. Zapis 12H7 dla otworu mówi zakładowi o wymiarze nominalnym, paśmie tolerancji i, co ważne, intencji: że wejdzie tam wał.
Trzy rodziny w zwykłym użyciu:
- Pasowanie luźne (clearance fit). Części zawsze się składają z luzem. Stosowane do wałów obracających się lub przesuwnych i do luzu na śruby.
- Pasowanie mieszane (transition fit). Części mogą być lekko ciasne lub lekko luźne. Stosowane do cech ustalających, które się montuje i demontuje.
- Pasowanie ciasne (interference fit). Części trzeba wcisnąć lub podgrzać, by je złożyć. Stosowane do łożysk i tulei, które nie mogą się przesuwać.
Jeśli określają Państwo otwór pod łożysko, proszę nazwać pasowanie. Zakład, który widzi H7, wie, że trzeba go rozwiercić, i wie, że zmierzy go średnicówką, a nie suwmiarką.
Tolerancja geometryczna w jednym akapicie
Tolerancje liniowe kontrolują rozmiar. Tolerancje geometryczne kontrolują kształt, orientację i położenie: płaskość, prostopadłość, współosiowość, położenie rzeczywiste. Mają znaczenie, gdy relacja między cechami jest ważniejsza niż jakikolwiek pojedynczy wymiar.
Ta, która w praktyce oszczędza najwięcej pieniędzy, to położenie rzeczywiste na układzie otworów. Układ utrzymywany w położeniu rzeczywistym z tolerancją bonusową (bonus tolerance) jest łatwiejszy i tańszy do utrzymania niż ten sam układ kontrolowany ciasnymi wymiarami plus minus między każdą parą otworów i opisuje to, czego faktycznie Państwo potrzebują, czyli to, że śruby przechodzą.
Tolerancja i kontrola to ta sama decyzja
Tolerancja, której nie można zmierzyć, nie jest utrzymywana, jest tylko oczekiwana. Przed podaniem pasma proszę zapytać, czy zakład ma sprzęt, który może je zweryfikować, i czy Państwo mają sprzęt, który zweryfikuje je po dostawie.
Jeśli najdokładniejsza możliwość pomiarowa zakładu jest grubsza niż Państwa najciaśniejsza tolerancja, części nie da się udowodnić, nawet jeśli jest poprawna. Tę niezgodność warto znaleźć w czasie oceny zakładu, a nie w trakcie sporu.
Decyduje to też o tym, o co prosić w dokumentacji. Kontrola pierwszej sztuki na cechach krytycznych jest warta znacznie więcej niż pełny raport na wszystko.
Temperatura, o której nikt nie wspomina
Normy metrologiczne zakładają 20 stopni Celsjusza. Część zmierzona w hali w 32 stopniach i zmierzona ponownie w chłodnym pomieszczeniu kontrolnym nie da tych samych liczb, a aluminium rusza się mniej więcej dwa razy bardziej niż stal przy tej samej zmianie temperatury.
Przy tolerancjach ogólnych to szum. Przy plus minus 0.01 mm na długim wymiarze już nie. Jeśli Państwa część ma tolerancje na tym poziomie, proszę zapytać, gdzie i w jakiej temperaturze zakład mierzy, i oczekiwać rzeczywistej odpowiedzi.
Jak oznaczyć rysunek przed wysłaniem
- Przejść przez każdy wymiar z tolerancją i zapytać, co się psuje, jeśli przesunie się dwa razy bardziej.
- Poluzować wszystko, gdzie odpowiedź brzmi: nic.
- Dla tych, które zostały, podać bazę, od której każdy jest mierzony.
- Zastąpić ciasne wymiary liniowe między otworami położeniem rzeczywistym tam, gdzie wymaganiem jest montaż.
- Używać standardowych oznaczeń pasowań dla wszystkiego, co współpracuje.
- Ustawić uwagę ogólną na najluźniejszym poziomie, który część toleruje.
- Zaznaczyć, które cechy mają być zmierzone i zaraportowane.
Taki przegląd zwykle zajmuje godzinę i jest wart więcej niż jakiekolwiek negocjacje ceny. Pozostałe dźwignie są w poradniku zmian konstrukcyjnych.
Gdy rysunek jest oznaczony, proszę wysłać go tutaj, a maksymalnie trzy zakłady w Wietnamie wycenią go według tego, co faktycznie ma znaczenie.
Najczęściej zadawane pytania
Jaką tolerancję zakład obróbczy utrzymuje standardowo?
Uwaga ogólna w okolicach plus minus 0.1 mm jest komfortowa dla większości zakładów na większości cech, a ciaśniejsze pasma są osiągalne na konkretnych wymiarach, gdy zostaną wskazane. Uczciwa odpowiedź zależy od cechy, materiału i wielkości części, dlatego zakład powinien potwierdzić, co utrzyma na Państwa geometrii, zamiast podawać ogólną liczbę.
Czy ciaśniejsza tolerancja jest zawsze dokładniejsza?
Jest droższa i trudniejsza do zweryfikowania, co nie znaczy lepsza. Tolerancja, której nie można zmierzyć, to tolerancja, której nikt nie utrzymuje. Proszę zaostrzyć to, co kontroluje pasowanie i funkcję, a resztę zostawić.
Jaka jest różnica między tolerancją a pasowaniem?
Tolerancja to dopuszczalna zmienność pojedynczego wymiaru. Pasowanie to relacja między dwiema współpracującymi częściami, wynikająca z ich dwóch tolerancji razem. Podanie standardowego oznaczenia pasowania, takiego jak H7, przekazuje intencję wyraźniej niż sama liczba.
Potrzebują Państwo wyceny takiej części?
Proszę wysłać rysunek. Łączymy Państwa z maksymalnie 3 zakładami obróbczymi w Wietnamie i odpowiadamy w ciągu 24 godzin roboczych.
Wyślij moje zapytanie