تلورانس ماشینکاری یک پارامتر مهم می باشد که بدون توجه به ابعاد قطعه ای که قرار است ماشینکاری شود باید آن را در نظر بگیرید.
در کل رعایت تلورانس در قطعاتی که خیلی کوچک و یا خیلی بزرگی هستند کمی سختتر می باشد.
برای تولید عالی یکی از نکات مهم رعایت تلورانس قطعه کار می باشد. برای درک تلورانس های ماشینکاری باید در ابتدا مفهوم تلورانس در ماشینکاری، انواع مختلف تلورانس نیز به صورت تخصصی بررسی شود.
ما در این مقاله به طور کامل اطلاعات لازم درباره اینکه تلورانس در ماشینکاری چیست و انواع ان را مورد بررسی قرار داده ایم بنابراین تا انتهای این مقاله همراه ما باشید.
تلورانس در ماشینکاری چیست؟
در فرآیند ماشینکاری، تلرانس به میزان مجاز تغییرات در ابعاد قطعه کار نهایی نسبت به ابعاد استاندارد اشاره دارد. به عبارت دیگر، تلرانس محدوده قابل قبولی از انحراف ابعاد قطعه از مقدار اسمی یا طراحی شده است. تلرانس ها برای تضمین عملکرد صحیح و تعویض پذیری قطعات تولید شده بسیار مهم هستند.
تلورانس ماشینکاری در واقع با دقت قطعه مورد نظر رابطه ی معکوس دارند به معنای دیگر هر چه تلورانس پایینتر باشد دقت بالاتر خواهد رفت. رسیدن به تلورانس صفر در ماشینکاری در عمل غیر ممکن است ولی با استفاده از روش ماشینکاری cnc می توان این مقدار را تا حد ممکن به کمترین مقدار خود رساند.
به طور کلی، تلورانس های در ماشینکاری cnc در قالب X.0 می باشد.
چرا تلورانس ها مهم هستند؟
- قابلیت مونتاژ: قطعات ماشینکاری شده باید به گونه ای دقیق ساخته شوند که بتوانند به راحتی و بدون مشکل با سایر قطعات مونتاژ شوند. تلرانس ها این امر را تضمین می کنند.
- عملکرد قطعه: ابعاد دقیق قطعات بر عملکرد و کارایی آنها تأثیرگذار است. تلرانس ها به کنترل دقیق این ابعاد کمک می کنند تا قطعه به درستی کار کند.
- تعویض پذیری: در تولید انبوه، قطعات باید به گونه ای ساخته شوند که بتوان آنها را به راحتی با قطعات مشابه جایگزین کرد. تلرانس ها این امکان را فراهم می کنند.
- کاهش ضایعات: با تعیین تلرانس های مناسب، تولیدکنندگان می توانند از تولید قطعات خارج از محدوده مجاز و در نتیجه ضایعات جلوگیری کنند.
تلورانسها نقش حیاتی در فرآیند تولید دارند. آنها تضمین می‌کنند که قطعات به درستی با یکدیگر مونتاژ شوند، عملکرد صحیح داشته باشند و قابل تعویض باشند. علاوه بر این، تلورانسها می‌توانند ضایعات را کاهش داده و هزینه‌ها را کنترل کنند. برای اطلاعات بیشتر در خصوص کنترل کیفیت در ماشینکاری، به صفحه مربوطه مراجعه کنید.
انواع تلورانس در ماشینکاری:
- تلورانس ابعادی: این نوع تلرانس، محدوده مجاز تغییرات در ابعاد خطی یا قطر قطعه را مشخص می کند. به عنوان مثال، یک قطعه با قطر اسمی 20 میلی متر ممکن است دارای تلورانس 0.1± میلی متر باشد، به این معنی که قطر واقعی قطعه می تواند بین 19.9 تا 20.1 میلی متر باشد.
- تلورانس هندسی: این نوع تلرانس، محدوده مجاز تغییرات در شکل هندسی و موقعیت قطعه را مشخص می کند. تلورانس های هندسی شامل موارد زیر است:
- صافی (Flatness): میزان صافی سطح قطعه.
- گردی (Roundness): میزان دایره ای بودن سطح قطعه.
- استوانه ای بودن (Cylindricity): میزان استوانه ای بودن سطح قطعه.
- عمود بودن (Perpendicularity): میزان زاویه 90 درجه بین دو سطح قطعه.
- موازی بودن (Parallelism): میزان موازی بودن دو سطح قطعه.
- هم مرکز بودن (Concentricity): میزان هم مرکز بودن دو دایره یا استوانه.
- موقعیت (Position): میزان انحراف موقعیت یک سوراخ یا سطح از موقعیت اسمی.
- تلورانس انطباق: این نوع تلورانس، محدوده مجاز تغییرات در ابعاد دو قطعه ای که با هم جفت می شوند را مشخص می کند. تلورانس های انطباق شامل موارد زیر است:
- انطباق لقی (Clearance Fit): انطباقی که در آن قطعه داخلی (شافت) همیشه کوچکتر از قطعه خارجی (سوراخ) است و بین آنها فاصله وجود دارد.
- جذب و روان: انطباقی که در آن قطعه داخلی ممکن است کمی بزرگتر یا کوچکتر از قطعه خارجی باشد و بسته به ابعاد واقعی، ممکن است فاصله کمی وجود داشته باشد یا دو قطعه به هم فشار وارد کنند.
- انطباق پرسی (Interference Fit): انطباقی که در آن قطعه داخلی همیشه بزرگتر از قطعه خارجی است و دو قطعه باید با فشار به هم متصل شوند.
جدول خلاصه انواع تلورانس ها در ماشینکاری
نحوه مشخص کردن تلورانس ها:
تلورانس ها معمولاً در نقشه های فنی و مشخصات قطعات به صورت زیر مشخص می شوند:
- ابعاد استاندارد: ابعاد ایده آل قطعه که به عنوان مرجع استفاده می شود.
- حدود مجاز: محدوده بالایی و پایینی ابعاد که قطعه باید در آن قرار بگیرد. به عنوان مثال، 20±0.1 میلی متر.
- نمادهای تلورانس هندسی: از نمادهای خاص برای نشان دادن تلورانس های هندسی استفاده می شود. این نمادها در استانداردهایی مانند ISO و ASME مشخص شده اند.
عوامل مؤثر بر تلورانس های ماشینکاری:
- نوع ماشینکاری: روش های مختلف ماشینکاری مانند تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری و سنگ زنی، دقت های متفاوتی دارند و در نتیجه تلورانس های متفاوتی را ایجاد می کنند.
- جنس قطعه: جنس قطعه کار، سختی و قابلیت ماشینکاری آن بر دقت و تلورانس تأثیرگذار است.
- ابزار برش: نوع ابزار برش، کیفیت و وضعیت آن بر دقت ماشینکاری تأثیر دارد.
- شرایط ماشینکاری: سرعت برش، نرخ پیشروی، عمق برش و استفاده از مایع خنک کننده بر دقت ماشینکاری تأثیرگذار هستند.
- اپراتور: مهارت و تجربه اپراتور نیز در دقت ماشینکاری و رعایت تلورانس ها نقش مهمی دارد.
- دستگاه: دقت دستگاه و سلامت آن از عوامل مهم در رعایت تلورانس ها می باشد.
انتخاب تلورانس های مناسب:
انتخاب تلرانس های مناسب، فرآیندی پیچیده است که به عوامل مختلفی بستگی دارد. در این فرآیند، باید موارد زیر در نظر گرفته شوند:
- کاربرد قطعه: تلورانس ها باید به گونه ای انتخاب شوند که قطعه بتواند عملکرد مورد نظر را داشته باشد.
- هزینه تولید: هرچه تلورانس ها دقیق تر باشند، هزینه تولید نیز بیشتر می شود. بنابراین، باید تلورانس ها را به گونه ای انتخاب کرد که ضمن برآورده شدن نیازها، هزینه ها نیز بهینه شوند.
- امکانات تولید: باید تلورانس ها را با توجه به امکانات و قابلیت های ماشین آلات و ابزار موجود انتخاب کرد.
تلورانس های ماشینکاری بخش مهمی از فرآیند تولید هستند که دقت و کیفیت قطعات را تضمین می کنند. با درک انواع تلورانس ها، عوامل مؤثر بر آنها و نحوه انتخاب آنها، می توان قطعاتی با کیفیت و عملکرد مطلوب تولید کرد.
نحوه محاسبه تلورانس در ماشینکاری
قبل از اینکه نحوه محاسبه تلورانس های ماشینکاری را آغاز کنیم لازم است که راجع به یک سری اصطلاحات اطلاعت کسب شود. در ادامه با بررسی این اصطلاحات همراه ما باشید:
اندازه اولیه
اندازه اولیه در واقع اندازه ای است که در نقشه ها ذکر شده است. فرایند تولید حتما دارای سطح معینی از تلورانس خواهد بود. بنابراین طراحان انحرافی را که در طول فرآیند ماشینکاری احتمال می دهند پیش آید را در نظر گرفته و با توجه به این موضوع استراتژی ماشینکاری را برنامه ریزی می کنند.
اندازه نهایی
اندازه نهایی در واقع ابعاد نهایی محصول پس از اتمام عملیات ماشینکاری می باشد. در واقع غیر ممکن است که انداز اولیه با اندازه نهایی یکی باشد اما با این حال متخصصان تمامی سعی خود را می کنند تا اندازه نهایی تا جای ممکن به اندازه اولیه نزدیک باشد.
حد مجاز
حد مجاز، حداکثر و حداقل ابعادی است که مهندسان می توانند بر روی قطعه کار پیاده سازی کنند. اگر قطعه از این دو حد خارج شود غیر قابل استفاده خواهد شد.
انحرافات
انحرافات، واریانس حداکثر اندازه مجاز از اندازه اولیه است. با توجه به اینکه حداکثر و حداقل اندازه مجاز وجود دارد بنابراین دو نوع انحراف هم وجود دارد که انحراف بالا و انحراف پایین گفته می شود. محاسبه انحرافات بسیار ساده است:
انحراف بالا= حد بالا-اندازه اولیه
انحراف پایین= حد پایین- اندازه اولیه
داداه
داده یک خط یا صفحه خیالی است که به طور دلخواه به عنوان نقطه مرجع برای ابزار اندازه گیری انتخاب می شود.
Maximum Material condition
بیشترین مقدار اندازه ماده زمانی رخ می دهد که مثلا در یک شفت شما بزرگترین قطر مجاز شفت را استفاده کنید و در یک سوراخ کمترین قطر مجاز سوراخ را استفاده کنید.
Lest Material condition
کمترین مقدار اندازه ماده زمانی رخ می دهد که مثلا در یک شفت شما کوچکترین قطر مجاز شفت را استفاده کنید و در یک سوراخ بزرگترین قطر مجاز سوراخ را استفاده کنید.
دقت اعشار
در فرآیند ماشینکاری برای رسیدن ابعاد دقیقتر تلورانس های بسیار بسته و در جایگاه صدم و یا هزارم میلیمتر هستند که این خود تخصص بالاتری را در ماشینکاری شامل می شود.
برای درک بهتر، اجازه دهید فرآیند تولید A را با تلورانس 0.2 ±، B با تلورانس 0.1 ±، C با تلورانس 0.01 ± و D با تلورانس 0.001 ± را در نظر بگیریم. از نظر دقت، فرآیند D دقیق‌ترین و پس از آن C، B و A خواهد بود.
محاسبه تلورانس
در ابتدا باید حد بالا و پایین فرآیند را داشته باشیم. به عنوان مثال اگر یک پیچ با قطر واقعی 10 میلی متر را در نظر بگیریم که واریانس قابل قبول آن مساوی باشد با:
گاهی اوقات به جای بیان مقادیر حد بالا و پایین، تغییرات به صورت مقدار مشخصی مانند 10 ± 0.2 میلیمتر نمایش داده می‌شود. در این روش، می‌توان حد بالا و پایین را با افزودن یا کسر مقدار تغییرات به عدد پایه محاسبه کرد.
در صنعت سازه دات‌کام، با استفاده از پیشرفته‌ترین تکنولوژی‌های ماشینکاری و خدمات CNC، تلورانس‌های دقیق و کیفیت بالای قطعات را ارائه می‌دهیم. همین امروز سفارش خود را ثبت کنید یا ما را به همکاران و دوستان خود معرفی کنید تا از دقت و حرفه‌ای بودن ما بهره‌مند شوند.
سلام.بسیار عالی.
مرسی از راهنماییتون
Tanks