تصور کنید که اجزای با دقت طراحی شده که باید به طور کامل در مجموعه های مکانیکی پیچیده قرار بگیرند، به دلیل تغییرات کوچک ابعاد شکست می خورند.چنین سناریویی نه تنها زمان و پول را تلف می کند بلکه می تواند کل پروژه ها را به خطر بیندازددر تولید دقیق، کنترل تحمل برای اطمینان از عملکرد قطعات و قابل تعویض بسیار مهم است.این مقاله در عمق تحمل ماشین آلات CNC را بررسی می کند تا به تولید کیفیت بالا کمک کند، قطعات با کارایی بالا
تحمل ها نشان دهنده انحراف ابعاد مجاز در قطعات ساخته شده است.انجمن مهندسان مکانیکی آمریکا (ASME) تحمل را به عنوان مجموع تغییرات مجاز از ابعاد مشخص تعریف می کند، اطمینان از مونتاژ مناسب و عملکرد مورد نظر. بازرسی های کیفیت پس از ماشینکاری، رعایت تحمل را به دقت بررسی می کند.سطوح تحمل به طور مستقیم بر روش های تولید تاثیر می گذارد. تحمل های سخت تر به طور معمول نیاز به تجهیزات پیشرفته و مراحل پردازش اضافی دارد..
در ماشینکاری CNC، "تحمل" به معنای دقت ابعاد یک ماشین است. تجهیزات مدرن CNC به دقت قابل توجهی دست می یابند، با برخی از ماشین ها قادر به ± 0.0025 میلی متر دقت تقریباً یک چهارم قطر موی انسانبا این حال، قابلیت های تحمل با ماشین متفاوت است، معمولا توسط تولید کنندگان مشخص می شود.با ارائه دهندگان خدمات به طور معمول افشای محدوده های تحمل تجهیزات خود را.
تحمل ها تغییرات ابعادی قابل قبول را تعریف می کنند در حالی که عملکرد مناسب را تضمین می کنند. طراحان تحمل ها را بر اساس هدف قطعات، الزامات تناسب و هندسه تعیین می کنند.برای قطعات که نیاز به اتصال یا تعامل دارندبه عنوان مثال قطعات موتور به دلیل الزامات نصب دقیق خود، الزامات بیشتری نسبت به دستگیره های درب دارند.نقشه های مهندسی به طور معمول نشان می دهد تحمل های عددی در مجاورت ابعاد مربوطه.
ماشینکاری CNC از انواع مختلفی از تحمل استفاده می کند، که هر کدام به کاربردهای خاص خدمت می کنند:
این ها محدوده های متغیر ابعاد معمول را برای قطعات ماشینکاری CNC تعریف می کنند.آنها می توانند توانایی تولید پیش فرض یک ماشین را بدون هزینه های اضافی نشان دهند یا به عنوان تغییرات کلی که در طول نقشه ها اعمال می شوند، استفاده کنند مگر اینکه مشخص شود..
این ها حداقل و حداکثر ابعاد مجاز را مشخص می کنند (همچنین به عنوان محدودیت ابعاد نامیده می شوند) ، و مرز های واضح بالا و پایین را برای ویژگی ها فراهم می کنند.این اجازه می دهد تا بررسی سریع اندازه گیری بدون محاسبه مرزهای.
این تحمل ها که فقط در یک جهت اعمال می شوند (یا مثبت یا منفی) ، تحمل های توزیع نابرابر در اندازه گیری و تحمل هندسی (GD&T) نامیده می شوند و با نماد U مشخص می شوند.معمولاً در شرایط حداکثر مواد استفاده می شوند.
این دو، مرزهای مثبت و منفی را برای اندازه گیری در نظر می گیرند و حداقل و حداکثر ابعاد قابل قبول را فراهم می کنند. مرزهای ممکن است در هر دو طرف برابر یا نابرابر باشند.
قطعات ماشینکاری CNC کامل وجود ندارد، تغییرات اجتناب ناپذیر هستند و تحت تاثیر عوامل متعدد قرار می گیرند:
کیفیت مواد به طور مستقیم بر دقت محصول نهایی تأثیر می گذارد. مواد سخت تر در برابر تغییر شکل ماشینکاری بهتر مقاومت می کنند و تحملات تنگتر را امکان پذیر می کنند.مواد با ضریب انبساط حرارتی پایین نیز ثبات ابعاد را در طول نوسانات دمایی بهتر حفظ می کنند.
مواد اولیه ی یکنواخت و دقیق، تغییرات ابعاد را به حداقل می رسانند. مواد با کیفیت بالا پایه ی اجزای برتر را تشکیل می دهند.
در حالی که ماشین های گران قیمت قطعات بهتری را تضمین نمی کنند، آنها معمولاً دقت بیشتری را ارائه می دهند. ماشین هایی که تحملات تنگ تری را حفظ می کنند معمولاً دارای مواد برتر، جبران حرارتی،و برنامه ریزی پیشرفته برای تراز دقیق ابزار.
حتی با آماده سازی کامل مواد، دستیابی به تحملات تنگ به ابزار برش دقیق نیاز دارد.
ابزارهای مانند کالیپر، میکرومتر، دستگاه های اندازه گیری مختصات (CMM) و مقایسه کننده های نوری تحمل ماشین آلات را اندازه گیری و تأیید می کنند، اطمینان از انطباق با استانداردهای مورد نیاز.این ابزارها داده های ابعاد دقیق را ارائه می دهند و قطعات ناسازگار را شناسایی می کنند.
استفاده از ابزار، گسترش حرارتی، ارتعاش ماشین و خواص مواد، چالش های قابل توجهی در حفظ تحملات سخت ایجاد می کنند.و ابزار با کیفیت بالا به حل این مشکلات کمک می کند.
تحمل های ماشینکاری CNC برای کیفیت و عملکرد قطعات اساسی هستند. درک انواع تحمل ها، عوامل موثر،و روش های اندازه گیری امکان کنترل فرآیند موثر برای تولید قطعات سازگار با طراحیطراحان و تولید کنندگان باید با دقت بین الزامات تحمل و ملاحظات هزینه، انتخاب روش ها و تجهیزات مناسب برای عملکرد بهینه و بهره وری اقتصادی، تعادل برقرار کنند.