모든 그림은 책상에 떨어집니다. 아래쪽에 허용 블록이 있습니다. +/-0.05mm, +/-0.1mm, 또는 클래식 "다른 것이 명시되지 않는 한." 그리고 거의 아무도 그 그림들을 보내지 않고 실제로 그 숫자들이 얼마나 들는지 생각해본 적이 없습니다. 200mm 부품의 +/-0.005mm 소름은 철저하게 보이게 하지 않습니다.

이것이 실제로 작업장에서 일어나는 일입니다. 허용이 좁아지면서요. 그리고 왜 당신의 허용 선택이 당신의 재료 선택보다 더 중요한가 하는 것입니다.

대부분의 상점에서 "표준 정밀도"라고 생각하는 것부터 시작합시다. 선형 차원에서 +/- 0.01mm입니다. 우리의 3축 및 4축 가공 센터에서 이것은 일상입니다.우리는 150mm까지의 장면에서 하루 종일 그것을 유지합니다.도구는 부품 사이에 교체 할 필요가 없으며 검사 (칼리퍼 또는 마이크) 가 빠르고 조각 당 비용은 예측 가능합니다.

하지만 +/-0.005mm는 어떨까요? 여기서 흥미로운 것이 있습니다. 0.005mm에서는 이제 머리카락의 절반의 너비입니다. 작업 조각의 열 확장만으로도 전체 관용 예산을 먹을 수 있습니다.100mm의 알루미늄 부품은 가공 열에서 3C를 가열하면 7마이크론으로 증가합니다.200mm의 부품에서요? 14마이크론입니다. 측정하기 전에 전체 허용 대역이 사라집니다.

이 때문에 엄격한 내성이있는 부품은 CMM에서 측정 된 온도 제어 환경 (20C + / -1C) 에서 가공되며 종종 여러 번의 마무리 통과가 필요합니다. 설치 시간이 증가합니다.검사 시간이 길어지고 있습니다.폐기물 비율이 상승합니다. +/-0.01mm에서 +/-0.005mm까지의 비용 곱자는 일반적으로 2-3배이고 +/-0.01mm에서 +/-0.001mm은 5-10배입니다.

대부분의 가공 비용 가이드는 환상적인 매끄러운 곡선을 보여줍니다. 그 곡선에서는 용량이 좁아지면서 비용이 기하급수적으로 증가합니다. 현실은 절벽이 있는 계단과 같습니다.

큰 점프는 0.1과 0 사이가 아닙니다.010.01에서 0 사이입니다.005여기서 "주의깊은 CNC 가공"에서 "정밀 가공 영역"으로 경계를 넘어가면 전체 프로세스 - 고정, 도구, 환경, 검사 -가 변합니다.

여기 우리가 매주 보는 시나리오가 있습니다. 엔지니어는 도공 직경에 +/- 0.01mm를 지정하고 데이터에 대한 도공 위치에 +/- 0.01mm를 지정합니다. CMM 보고서는 둘 다 허용 범위 내에서 나타냅니다.부품은 조립에 간다.그리고 그들은 맞지 않습니다.

왜요? 구멍이 0.01mm 크기가 너무 커서 (거의 허용 범위 안에) 위치가 0.01mm 떨어져서 (거의 허용 범위 안에)하지만 두 오류의 합성 효과는 짝짓기 샤프트가 떨어질 수 없다는 것을 의미합니다이것이 GD&T가 존재하는 이유입니다. 그것은 개별 차원뿐만 아니라 특징들 사이의 기능적 관계를 제어합니다.

실제로 CNC 가공 부품에 중요한 GD&T 호출:

• 실제 위치 (0.05mm MMC): 장착 구멍 패턴을 위해. 당신은 함께 두 부분을 볼팅 하는 경우, 위치 관용 구멍 지름 관용보다 더 중요합니다
• 중심성 (0.01mm): 회전 축 및 베어링 좌석에 대한. 축이 공유되어야 합니다, 단지 직경이 올바르지 않습니다.
• 평면 (0.02mm): 봉쇄 표면. 봉쇄는 표면이 위치에서 0.02mm 떨어져 있는지 상관하지 않습니다.
• 정사각형 (0.01mm): 데이터 관계를 위해. 표면 B가 구멍 A에 세로하지 않으면, 조립은 잘못 쌓입니다.

GD&T의 비용은 대략 동등한 선형 허용량과 동일합니다. 검사 방법이 변경됩니다 (칼리퍼 대신 CMM), 그러나 가공 접근 방식은 아닙니다.그 차이점은 GD&T가 작동하지 않는 부분 대신 기능적인 부분을 제공한다는 것입니다..

동일한 허용값은 각기 다른 재료에 다른 금액을 지불합니다.

알루미늄 6061: 가장 쉽게 단단한 관용을 유지합니다. 낮은 절단 힘, 좋은 칩 클리어런스, 최소한의 도구 마모. +/- 0.005mm는 100mm 이하의 대부분의 기능에서 달성됩니다.

스테인리스 스틸 304: 절단 힘은 알루미늄보다 2-3배 더 높습니다. 도구 마모가 가속화되고 첫 번째 10 개의 부분이 +/- 0.01mm을 유지할 수 있으며 50 번째 부분은 삽입이 마모되었기 때문에 0.02mm로 이동합니다.SS에 대한 엄격한 허용은 공격적인 도구 변경 스케줄을 요구.

티타늄 Ti-6Al-4V: 재료는 반격합니다. 절단 후 스프링백은 완성된 차원이 절단 차원보다 약간 더 크다는 것을 의미합니다. 우리는 스프링 패스 프로그래밍으로 이를 보완합니다.하지만 설치 시간이 더 됩니다.. +/-0.01mm는 현실적입니다. +/-0.005mm는 지그 boring 또는 밀링이 필요합니다.

PEEK: 열 확장은 주요 문제입니다. 부품은 가공 온도와 실내 온도 사이에서 측정 가능한 크기를 변경합니다.평형화 되기 위해 2시간 동안 놔두면 됩니다, 측정, 그 다음 가늘진 절단. 사이클 시간을 추가하지만 허용을 유지합니다.

수만 개의 부품들을 가공한 후, 가장 저렴한 비용으로 가장 좋은 결과를 만들어내는 방법은 다음과 같습니다.

1. 딱딱한 용도만 중요할 때만 지정하세요.조립 인터페이스, 베어링 좌석, 밀폐 표면 이 +/- 0.005mm에서 +/- 0.01mm를받을 자격이 있습니다. 다른 모든 것? +/- 0.05mm은 아마도 괜찮습니다.비비판적인 벽 두께는 베어 포어와 같은 관용을 필요로하지 않습니다.
2. 기능적인 관계를 위해 GD&T를 사용하세요.두 개의 특징이 정렬되어야 한다면, 지표에 대한 위치 또는 동심도를 지정하십시오. 두 가지에 딱딱한 선형 허용도를 붙여서 정렬되기를 희망하지 마십시오.
3. 물질적 행동에 대한 설명.긴 SS 부품 에 대한 제한적 인 용도 는 짧은 알루미늄 부품 에 대한 제한적 인 용도 보다 더 비싸게 될 것 이다. 설계 가 가능하다면, 정확 하게 가공 하기 쉬운 재료 를 선택 한다.
4. 용도, 프로세스를 지정하지 마세요."+/-0.005mm까지 썰어"라고 적지 말고 "+/-0.005mm"라고 적고 CNC 프레싱, 지그 보어, 또는 썰기가 가장 비용 효율적인 방법인지 가게가 결정하도록하십시오.때로는 날카로운 끝 톱니를 가진 숙련 된 기계가 0을 유지할 수 있습니다.밀링 센터에서 0.005mm, 그리고 밀링은 과다 (그리고 더 비싸다) 될 것입니다.
5. 기능적 설명이 필요해요만약 당신이 우리에게 "이 구멍은 가벼운 프레스 핏에서 6205 베어링을 유지한다 (0.01-0.02mm 간섭) "라고 말하면, 우리는 구멍을 적절히 견딜 수 있습니다 (35.00-35.01mm) 를 선택 하 고 신뢰성 있는 그것을 유지 하는 가공 방법+/-0.001mm의 소환이 필요없습니다.

200개의 허용값을 가진 도면, 그 중 절반은 +/-0.005mm입니다. 그것은 당신의 디자인을 견고하게 만들지 않습니다. 그것은 당신의 부품을 비싸게 만들고 당신의 납품 시간을 길게 만듭니다.가장 좋은 관용 전략은 기능이 허용하는 만큼 모든 차원을 느슨하게 하고.

우리는 80%의 허용도를 +/-0.01mm에서 +/-0.05mm로 느슨하게 하는 프로젝트를 보았습니다. 부품 비용을 30%로 절감하고 조립 품질에 아무런 영향을 미치지 않았습니다.포개 표면하지만 다른 모든 것은 사라졌습니다.

그게 핵심입니다. 관용 디자인은 모든 것을 단단하게 만드는 것이 아닙니다. 무엇이 단단해야 하는지 정확히 알고 다른 모든 것이 숨 쉬도록 하는 것입니다.