Verstehen Sie den Anwendungsbereich geometrischer Toleranzen bei der CNC-Bearbeitung?
Die Festlegung geometrischer Toleranzen ist ein entscheidender Aspekt der CNC-Bearbeitung, da sie eine präzise Fertigung der Bauteile gewährleistet. Geometrische Toleranzen sind die Variationen, die in der Größe, Form, Ausrichtung und Position eines Merkmals auf einem Werkstück vorgenommen werden können. Diese Variationen sind entscheidend für die Funktionsleistung des Teils.
Geometrische Toleranzen werden bei der CNC-Bearbeitung für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt.
Dimensionskontrolle:
Geometrische Toleranzen ermöglichen eine präzise Kontrolle der Größe und Abmessung bearbeiteter Merkmale. Es stellt sicher, dass alle Teile perfekt ausgerichtet sind und ihre vorgesehene Funktion erfüllen.
Formularsteuerung:
Geometrische Toleranzen stellen sicher, dass die gewünschte Form und Kontur für bearbeitete Merkmale erreicht wird. Dies ist wichtig für Teile, die zusammengebaut werden müssen oder besondere Verbindungsanforderungen haben.
Orientierungskontrolle:
Geometrische Toleranzen werden zur Kontrolle der Winkelausrichtung von Merkmalen wie Löchern, Schlitzen und Oberflächen verwendet. Dies ist besonders wichtig für Komponenten, die eine genaue Ausrichtung erfordern oder genau in andere Teile passen müssen.
Geometrische Toleranzen:
Geometrische Toleranzen sind die Abweichungen, die in der Position von Merkmalen eines Artikels auftreten können. Es stellt sicher, dass die kritischen Merkmale eines Teils genau zueinander positioniert sind, was eine ordnungsgemäße Funktionalität und Montage ermöglicht.
Profilkontrolle:
Geometrische Toleranzen werden verwendet, um die Gesamtform und das Profil komplexer Merkmale wie Kurven, Konturen und Oberflächen zu steuern. Dadurch wird sichergestellt, dass bearbeitete Teile den Profilanforderungen entsprechen.
Kontrolle von Konzentrizität und Symmetrie:
Geometrische Toleranzen spielen eine entscheidende Rolle beim Erreichen der Konzentrizität und Symmetrie bearbeiteter Merkmale. Dies ist besonders wichtig beim Ausrichten rotierender Komponenten wie Wellen, Zahnräder und Lager.
Auslaufkontrolle:
Geometrische Toleranzen geben die zulässige Variation der Geradheit und Rundheit der Drehung anCNC-Drehteile. Es soll einen reibungslosen Betrieb gewährleisten und Vibrationen und Fehler reduzieren.
Wenn wir die geometrischen Toleranzen auf den Zeichnungen in der Produktion nicht verstehen, ist die Verarbeitungsanalyse fehlerhaft und die Ergebnisse der Verarbeitung können sogar schwerwiegend sein. Diese Tabelle enthält ein 14 Elemente umfassendes Symbol für geometrische Toleranzen nach internationalem Standard.
1. Geradheit
Geradheit ist die Fähigkeit eines Teils, eine ideale Gerade beizubehalten. Unter Geradheitstoleranz versteht man die maximale Abweichung einer tatsächlichen Geraden von einer Ideallinie.
Beispiel 1:Die Toleranzzone in einer Ebene muss zwischen zwei parallelen Geraden mit einem Abstand von 0,1 mm liegen.
Beispiel 2:Wenn Sie zum Toleranzwert das Symbol Ph hinzufügen, muss dieser im Bereich einer zylindrischen Oberfläche mit einem Durchmesser von 0,08 mm liegen.
2. Ebenheit
Ebenheit (auch Ebenheit genannt) ist der Zustand, in dem ein Teil eine ideale Ebene beibehält. Die Ebenheitstoleranz ist ein Maß für die maximale Abweichung, die zwischen einer idealen Oberfläche und einer tatsächlichen Oberfläche auftreten kann.
Die Toleranzzone ist beispielsweise als der Raum zwischen parallelen Ebenen definiert, die 0,08 mm voneinander entfernt sind.
3. Rundheit
Die Rundheit eines Bauteils ist der Abstand zwischen der Mitte und der tatsächlichen Form. Die Rundheitstoleranz ist definiert als die maximale Abweichung der tatsächlichen Kreisform von der idealen Kreisform auf demselben Querschnitt.
Beispiel:Die Toleranzzone muss auf demselben Normalabschnitt liegen. Der Radiusunterschied ist definiert als der Abstand zwischen zwei konzentrischen Ringen mit einer Toleranz von 0,03 mm.
4. Zylindrizität
Der Begriff „Zylindrizität“ bedeutet, dass die Punkte der zylindrischen Oberfläche des Teils alle gleich weit von seiner Achse entfernt sind. Die maximal zulässige Abweichung zwischen einer tatsächlichen zylindrischen Oberfläche und einer idealen zylindrischen Oberfläche wird als Zylinderrizitätstoleranz bezeichnet.
Beispiel:Die Toleranzzone ist definiert als die Fläche zwischen koaxialen zylindrischen Flächen, die einen Radiusunterschied von 0,1 mm aufweisen.
5. Linienkontur
Das Linienprofil ist der Zustand, bei dem jede Kurve, unabhängig von ihrer Form, die ideale Form in einer bestimmten Ebene eines Teils beibehält. Die Toleranz für das Linienprofil ist die Variation, die in der Kontur nicht kreisförmiger Kurven vorgenommen werden kann.
Zum BeispielDie Toleranzzone ist definiert als der Raum zwischen zwei Umschlägen, der eine Reihe von Kreisen mit einem Durchmesser von 0,04 mm enthält. Die Mittelpunkte der Kreise liegen auf Linien, die geometrisch korrekte Formen haben.
6. Oberflächenkontur
Unter Oberflächenkontur versteht man den Zustand, bei dem eine beliebig geformte Oberfläche eines Bauteils ihre ideale Form beibehält. Die Oberflächenkonturtoleranz ist die Differenz zwischen der Konturlinie und der idealen Konturoberfläche einer nicht kreisförmigen Oberfläche.
Zum Beispiel:Die Toleranzzone liegt zwischen zwei Hülllinien, die eine Reihe von Kugeln mit einem Durchmesser von 0,02 mm einschließen. Der Mittelpunkt jeder Kugel sollte auf der Oberfläche einer geometrisch korrekten Form liegen.
7. Parallelität
Der Grad der Parallelität ist ein Begriff, der die Tatsache beschreibt, dass die Elemente eines Teils den gleichen Abstand vom Bezugspunkt haben. Die Parallelitätstoleranz ist definiert als die maximale Abweichung, die zwischen der Richtung, in der das zu messende Element tatsächlich liegt, und der idealen Richtung parallel zum Bezugspunkt möglich ist.
Beispiel:Wenn Sie das Symbol Ph vor dem Toleranzwert hinzufügen, liegt die Toleranzzone innerhalb der Zylinderoberfläche mit einem Referenzdurchmesser von Ph0,03 mm.
Der Grad der Orthogonalität, auch Rechtwinkligkeit zwischen zwei Elementen genannt, gibt an, dass das am Teil gemessene Element den korrekten 90-Grad-Winkel relativ zum Bezugspunkt beibehält. Die Vertikalitätstoleranz ist die maximale Abweichung zwischen der Richtung, in der das Merkmal tatsächlich gemessen wird, und der Richtung senkrecht zum Bezugspunkt.
Beispiel 1:Die Toleranzzone verläuft senkrecht zur zylindrischen Oberfläche und hat einen Bezugspunkt von 0,1 mm, wenn die Markierung Ph davor erscheint.
Beispiel 2:Die Toleranzzone muss zwischen zwei parallelen Ebenen mit einem Abstand von 0,08 mm und senkrecht zur Bezugslinie liegen.
9. Neigung
Neigung ist die Bedingung, dass zwei Elemente in ihrer relativen Ausrichtung einen bestimmten Winkel beibehalten müssen. Die Neigungstoleranz ist die Abweichung, die zwischen der Ausrichtung des zu messenden Merkmals und der idealen Ausrichtung in jedem Winkel relativ zum Bezugspunkt zulässig ist.
Beispiel 1:Die Toleranzzone der gemessenen Ebene ist der Bereich zwischen den beiden parallelen Ebenen, die eine Toleranz von 0,08 mm und einen theoretischen Winkel von 60 Grad zur Bezugsebene aufweisen.
Beispiel 2:Wenn Sie zum Toleranzwert das Symbol Ph hinzufügen, muss die Toleranzzone innerhalb eines Zylinders mit einem Durchmesser von 0,1 mm liegen. Die Toleranzzone muss parallel zur Ebene A, senkrecht zum Bezugspunkt B und in einem Winkel von 60 Grad zum Bezugspunkt A verlaufen.
10. Standort
Position ist die Präzision der Punkte, Flächen, Linien und anderen Elemente relativ zu ihrer idealen Position. Die Positionstoleranz ist definiert als die maximale Abweichung, die in der tatsächlichen Position relativ zur idealen Position zulässig ist.
Wenn beispielsweise die SPh-Markierung zum Toleranzbereich hinzugefügt wird, ist die Toleranz die Innenseite der Kugel mit einem Durchmesser von 0,3 mm. Der Mittelpunkt der Toleranzzone der Kugel hat theoretisch die richtige Größe, relativ zu den Bezugspunkten A, B und C.
11. Koaxialität (Konzentrizität).
Unter Koaxialität versteht man die Tatsache, dass die gemessene Achse des Teils in Bezug auf die Referenzachse auf derselben Geraden bleibt. Die Koaxialitätstoleranz ist die Abweichung, die zwischen der tatsächlichen Achse und der Referenzachse auftreten kann.
Zum Beispiel:Die mit dem Toleranzwert markierte Toleranzzone ist der Raum zwischen zwei Zylindern mit einem Durchmesser von 0,08 mm. Die Achse der kreisförmigen Toleranzzone fällt mit dem Bezugspunkt zusammen.
12. Symmetrie
Die Symmetrietoleranz ist die maximale Abweichung der Symmetriemittelebene (oder Mittellinie, Achse) von der idealen Symmetrieebene. Die Symmetrietoleranz ist definiert als die maximale Abweichung der Symmetriemittelebene oder Mittellinie (Achse) des tatsächlichen Merkmals von der idealen Ebene.
Beispiel:Die Toleranzzone ist der Raum zwischen zwei parallelen Linien oder Ebenen, die 0,08 mm voneinander entfernt sind und symmetrisch zur Bezugsebene oder Mittellinie ausgerichtet sind.
13. Kreisschlag
Der Begriff Rundlauffehler bezieht sich auf die Tatsache, dass die Oberfläche der Rotation am Bauteil in Bezug auf die Bezugsebene innerhalb einer begrenzten Messebene fest bleibt. Die maximale Rundlauftoleranz ist in einem eingeschränkten Messbereich zulässig, wenn das zu messende Element eine volle Drehung um die Referenzachse ohne axiale Bewegung durchführt.
Beispiel 1:Die Toleranzzone ist definiert als die Fläche zwischen konzentrischen Kreisen mit einem Radiusunterschied von 0,1 mm, deren Mittelpunkte auf derselben Bezugsebene liegen.
14. Voller Beat
Der Gesamtschlag ist der Gesamtschlag auf der Oberfläche des gemessenen Teils, wenn es sich kontinuierlich um die Referenzachse dreht. Die Gesamtrundlauftoleranz ist der maximale Rundlauffehler beim Messen des Elements, während es sich kontinuierlich um die Bezugsachse dreht.
Beispiel 1:Die Toleranzzone ist definiert als die Fläche zwischen den beiden zylindrischen Flächen, die einen Radiusunterschied von 0,1 mm aufweisen und koaxial zum Bezugspunkt sind.
Beispiel 2:Die Toleranzzone ist definiert als die Fläche zwischen parallelen Ebenen, die senkrecht zum Bezugspunkt einen Radiusunterschied von 0,1 mm aufweisen.
Welchen Einfluss hat die digitale Toleranz auf CNC-bearbeitete Teile?
Genauigkeit:
Die digitale Toleranz stellt sicher, dass die Abmessungen der bearbeiteten Komponenten innerhalb vorgegebener Grenzen liegen. Es ermöglicht die Herstellung von Teilen, die korrekt zusammenpassen und wie vorgesehen funktionieren.
Konsistenz:
Die digitale Toleranz ermöglicht die Konsistenz zwischen mehreren Teilen durch die Kontrolle von Größen- und Formvariationen. Dies ist besonders wichtig für Teile, die austauschbar sein müssen oder in Prozessen wie der Montage verwendet werden, bei denen Einheitlichkeit erforderlich ist.
Passform und Montage
Mithilfe digitaler Toleranz wird sichergestellt, dass Teile korrekt und nahtlos zusammengebaut werden können. Es verhindert Probleme wie Interferenzen, übermäßige Abstände, Fehlausrichtung und Festklemmen zwischen Teilen.
Leistung:
Die digitale Toleranz ist präzise und ermöglicht die Herstellung von Teilen, die den Leistungsstandards entsprechen. Digitale Toleranz ist in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie, in denen es auf enge Toleranzen ankommt, von entscheidender Bedeutung. Es stellt sicher, dass die Teile funktionsoptimiert sind und strenge Qualitätsstandards erfüllen.
Kostenoptimierung
Digitale Toleranz ist wichtig, um das richtige Gleichgewicht zwischen Präzision, Kosten und Leistung zu finden. Durch die sorgfältige Definition von Toleranzen können Hersteller übermäßige Präzision vermeiden, die zu höheren Kosten führen kann, während gleichzeitig Funktionalität und Leistung erhalten bleiben.
Qualitätskontrolle:
Die digitale Toleranz ermöglicht eine strenge Qualitätskontrolle, indem sie beim Messen und Prüfen eindeutige Spezifikationen liefertbearbeitete Bauteile. Dadurch können Abweichungen von Toleranzen frühzeitig erkannt werden. Dies gewährleistet eine gleichbleibende Qualität und zeitnahe Korrekturen.
Designflexibilität
Designer haben mehr Flexibilität bei der Gestaltungbearbeitete Teilemit digitaler Toleranz. Designer können Toleranzen festlegen, um akzeptable Grenzen und Abweichungen festzulegen und gleichzeitig die erforderliche Funktionalität und Leistung sicherzustellen.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. November 2023