ภาพวาดแต่ละชิ้นลงบนโต๊ะของเรา โดยมีขอบความอดทนอยู่ด้านล่าง +/- 0.05 มิลลิเมตร, +/- 0.1 มิลลิเมตร หรือแบบคลาสสิคและเกือบไม่มีใครที่ส่งภาพวาดเหล่านั้น คิดถึงค่าตัวเลขเหล่านั้น. การเรียก +/- 0.005 มิลลิเมตรบนชิ้นส่วน 200 มิลลิเมตร ไม่ได้ทําให้คุณดูครบถ้วน มันทําให้คุณดูเหมือนว่าคุณไม่เคยจ่ายเงินสําหรับการแปรรูปแม่นยํา
นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นจริง ๆ ในโรงงาน เมื่อความอดทนเข้มข้น และทําไมการเลือกความอดทนของคุณจึงสําคัญกว่าการเลือกวัสดุของคุณ
ลองเริ่มจากสิ่งที่ร้านค้าส่วนใหญ่มองว่า "ความแม่นยํามาตรฐาน" +/- 0.01 มิลลิเมตรบนมิติเส้นตรงเราเก็บมันทั้งวันในรูปแบบสูงถึง 150 มิลลิเมตรเครื่องมือไม่จําเป็นต้องเปลี่ยนระหว่างชิ้นส่วน การตรวจสอบรวดเร็ว (แคลปเปอร์หรือไมค์) และค่าใช้จ่ายต่อชิ้นคาดการณ์ได้
แต่จะเกิดอะไรขึ้นกับ +/- 0.005 มิลลิเมตร? ที่นี่คือจุดที่สิ่งต่างๆ น่าสนใจ 0.005 มิลลิเมตร คุณตอนนี้อยู่บนความกว้างครึ่งเส้นผม การขยายความร้อนของชิ้นงานเพียงอย่างเดียวสามารถกินงบประมาณความอดทนทั้งหมดของคุณส่วนอะลูมิเนียมขนาด 100 มิลลิเมตร ที่ทําความร้อน 3 องศาเซลเซียส จากความร้อนจากการแปรรูป เพิ่มขึ้น 7 ไมครอนในส่วนขนาด 200 มิลลิเมตร 14 ไมครอน ระยะความอดทนของคุณหมดไปก่อนที่คุณจะวัดมัน
เหตุผลนี้ทําให้ชิ้นส่วนที่มีความอดทนแน่นถูกแปรรูปในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมอุณหภูมิ (20C +/-1C) โดยวัดบน CMM และมักต้องผ่านการบวกหลายครั้งเวลาตรวจสอบเพิ่มขึ้น.อัตราการใช้งานของขยะเพิ่มขึ้น ค่าคูณจาก +/- 0.01 มม. ถึง +/- 0.005 มม.
ค่าใช้จ่ายในการแปรรูปส่วนใหญ่แสดงให้เห็นว่าเส้นโค้งเรียบเรียบ ที่ค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นอย่างเร่งขัน เมื่อความอดทนเข้มข้น ความจริงคล้ายกับบันไดที่มีก้อนหิน
| แบนด์ความอดทน | ผลกระทบต่อราคา | การ เปลี่ยน แปลง อะไร ใน โรงงาน |
|---|---|---|
| +/- 0.1mm ถึง +/- 0.05mm | ราคาเริ่มต้น (1x) | การแปรรูปแบบมาตรฐาน การตรวจสอบแคลปเปอร์ |
| +/- 0.05mm ถึง +/- 0.02mm | +20-40% | การจัดการการใช้งานเครื่องมือที่เข้มข้น การวัดบ่อยขึ้น |
| +/- 0.02mm ถึง +/- 0.01mm | +50-80% | จําเป็นต้องผ่านการตรวจสอบ micrometer หรือ CMM |
| +/- 0.01mm ถึง +/- 0.005mm | +100-200% | การควบคุมอุณหภูมิ การผ่านการจบหลายครั้ง CMM เป็นความจํากัด |
| +/- 0.005mm ถึง +/- 0.001mm | +300-500% | การบดหรือเจกเจก การควบคุมสิ่งแวดล้อม การตรวจสอบ CMM 100% |
การกระโดดที่ยิ่งใหญ่ไม่ใช่ระหว่าง 0.1 และ 001มันอยู่ระหว่าง 0.01 และ 0005นั่นคือจุดที่คุณข้ามเส้นจาก "การแปรรูป CNC อย่างรอบคอบ" ไปสู่ "พื้นที่แปรรูปแม่นยํา" ที่กระบวนการทั้งหมด
นี่คือกรณีที่เราเห็นทุกสัปดาห์. วิศวกรระบุ +/- 0.01 มม. บนเส้นกว้างเจาะและ +/- 0.01 มม. บนตําแหน่งเจาะเทียบกับเดทัม. รายงาน CMM แสดงทั้งสองภายในความอดทนอะไหล่ไปประกอบและมันไม่เข้ากัน
ทําไม? เพราะช่องเจาะอาจมีขนาดเกิน 0.01 มิลลิเมตร (ซึ่งอยู่ในระยะอนุญาต) และตําแหน่งอาจห่าง 0.01 มิลลิเมตรแต่ผลรวมของความผิดพลาดทั้งคู่ หมายความว่าแกนจับคู่ไม่สามารถตกในนี่คือเหตุผลที่ GD&T มีอยู่ มันควบคุมความสัมพันธ์ทางการทํางานระหว่างลักษณะ ไม่ใช่แค่มิติแต่ละตัว
การเรียก GD&T ที่สําคัญกับชิ้นส่วนที่ทํางานด้วย CNC:
ค่าใช้จ่ายของ GD&T ประมาณเท่ากันกับความอนุญาตเชิงเส้นที่เท่าเทียมกัน - วิธีการตรวจสอบเปลี่ยน (CMM แทนสําหรับแคลปเปอร์) แต่วิธีการแปรรูปไม่เปลี่ยนความแตกต่างคือ GD&T ให้คุณชิ้นส่วนที่ใช้งานได้ แทนที่ชิ้นส่วนที่มีมิติถูกต้อง ที่ไม่ทํางาน.
การเรียกความอดทนแบบเดียวกัน ค่าใช้จ่ายที่แตกต่างกัน สําหรับวัสดุที่แตกต่างกัน นี่คือสิ่งที่เราเห็นในการผลิต
อลูมิเนียม 6061: ที่ง่ายที่สุดในการรักษาความอดทนที่แน่นบนแรงตัดต่ํา, ความสะอาดชิปที่ดี, การใช้งานเครื่องมืออย่างน้อย +/- 0.005 มม. สามารถทําได้ในส่วนใหญ่ของลักษณะที่ต่ํากว่า 100 มม.
สแตนเลส 304: ความแรงการตัดสูง 2-3 เท่าของอลูมิเนียม. การใช้เครื่องมือเร่งขึ้น, และ 10 ส่วนแรกอาจถือ +/- 0.01 มม.ความอนุญาตที่เข้มงวดบน SS ต้องการตารางการเปลี่ยนเครื่องมือที่รุนแรง.
ไทเทเนียม Ti-6Al-4V: วัสดุต่อสู้กลับ. Springback หลังจากการตัด หมายความว่ามิติเสร็จจะใหญ่กว่ามิติตัดเล็กน้อย. เราชดเชยนี้ด้วยโปรแกรมสปริง-ผ่านแต่มันเพิ่มเวลาในการตั้งค่า. +/- 0.01 มิลลิเมตรเป็นจริง +/- 0.005 มิลลิเมตรจําเป็นต้องเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจก
PEEK: การขยายความร้อนเป็นประเด็นหลัก ส่วนเปลี่ยนขนาดอย่างวัดได้ระหว่างอุณหภูมิการแปรรูปและอุณหภูมิห้องให้มันนั่ง 2 ชั่วโมงเพื่อให้สมดุล, วัด, แล้วทําการตัดผง. เพิ่มเวลาจักรยาน แต่เก็บความอดทน
หลังจากแปรรูปชิ้นส่วนเป็นหมื่นๆชิ้น นี่คือวิธีการที่ผลิตผลที่ดีที่สุด ด้วยค่าใช้จ่ายต่ําที่สุด
การออกแบบที่มีความละเอียด 200 รายการ ซึ่งครึ่งหนึ่งคือ +/- 0.005 มิลลิเมตร ไม่ได้ทําให้การออกแบบของคุณแข็งแรง มันทําให้ชิ้นส่วนของคุณแพงและเวลานําของคุณยาวกลยุทธ์ความอดทนที่ดีที่สุดคือกลยุทธ์ที่ปลดปล่อยทุกมิติ เท่าที่ฟังก์ชันอนุญาต และแน่นเพียงแค่สิ่งที่สําคัญจริงๆ.
เราเคยเห็นโครงการที่ปลดปล่อย 80% ของความขัดแย้งจาก +/- 0.01 มิลลิเมตร เป็น +/- 0.05 มิลลิเมตร ลดต้นทุนชิ้นส่วน 30% โดยไม่มีผลต่อคุณภาพการประกอบใบหน้าของเปลือกความสัมพันธ์ของดัตมูลออกไปยังความสัมพันธ์ของดัตมูลออกไป
นั่นแหละคือประเด็น การออกแบบความอดทน ไม่ได้เกี่ยวกับการทําให้ทุกอย่างแน่น มันเกี่ยวกับการรู้ว่าอะไรต้องแน่น และปล่อยให้ทุกอย่างหายใจ
ภาพวาดแต่ละชิ้นลงบนโต๊ะของเรา โดยมีขอบความอดทนอยู่ด้านล่าง +/- 0.05 มิลลิเมตร, +/- 0.1 มิลลิเมตร หรือแบบคลาสสิคและเกือบไม่มีใครที่ส่งภาพวาดเหล่านั้น คิดถึงค่าตัวเลขเหล่านั้น. การเรียก +/- 0.005 มิลลิเมตรบนชิ้นส่วน 200 มิลลิเมตร ไม่ได้ทําให้คุณดูครบถ้วน มันทําให้คุณดูเหมือนว่าคุณไม่เคยจ่ายเงินสําหรับการแปรรูปแม่นยํา
นี่คือสิ่งที่เกิดขึ้นจริง ๆ ในโรงงาน เมื่อความอดทนเข้มข้น และทําไมการเลือกความอดทนของคุณจึงสําคัญกว่าการเลือกวัสดุของคุณ
ลองเริ่มจากสิ่งที่ร้านค้าส่วนใหญ่มองว่า "ความแม่นยํามาตรฐาน" +/- 0.01 มิลลิเมตรบนมิติเส้นตรงเราเก็บมันทั้งวันในรูปแบบสูงถึง 150 มิลลิเมตรเครื่องมือไม่จําเป็นต้องเปลี่ยนระหว่างชิ้นส่วน การตรวจสอบรวดเร็ว (แคลปเปอร์หรือไมค์) และค่าใช้จ่ายต่อชิ้นคาดการณ์ได้
แต่จะเกิดอะไรขึ้นกับ +/- 0.005 มิลลิเมตร? ที่นี่คือจุดที่สิ่งต่างๆ น่าสนใจ 0.005 มิลลิเมตร คุณตอนนี้อยู่บนความกว้างครึ่งเส้นผม การขยายความร้อนของชิ้นงานเพียงอย่างเดียวสามารถกินงบประมาณความอดทนทั้งหมดของคุณส่วนอะลูมิเนียมขนาด 100 มิลลิเมตร ที่ทําความร้อน 3 องศาเซลเซียส จากความร้อนจากการแปรรูป เพิ่มขึ้น 7 ไมครอนในส่วนขนาด 200 มิลลิเมตร 14 ไมครอน ระยะความอดทนของคุณหมดไปก่อนที่คุณจะวัดมัน
เหตุผลนี้ทําให้ชิ้นส่วนที่มีความอดทนแน่นถูกแปรรูปในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมอุณหภูมิ (20C +/-1C) โดยวัดบน CMM และมักต้องผ่านการบวกหลายครั้งเวลาตรวจสอบเพิ่มขึ้น.อัตราการใช้งานของขยะเพิ่มขึ้น ค่าคูณจาก +/- 0.01 มม. ถึง +/- 0.005 มม.
ค่าใช้จ่ายในการแปรรูปส่วนใหญ่แสดงให้เห็นว่าเส้นโค้งเรียบเรียบ ที่ค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นอย่างเร่งขัน เมื่อความอดทนเข้มข้น ความจริงคล้ายกับบันไดที่มีก้อนหิน
| แบนด์ความอดทน | ผลกระทบต่อราคา | การ เปลี่ยน แปลง อะไร ใน โรงงาน |
|---|---|---|
| +/- 0.1mm ถึง +/- 0.05mm | ราคาเริ่มต้น (1x) | การแปรรูปแบบมาตรฐาน การตรวจสอบแคลปเปอร์ |
| +/- 0.05mm ถึง +/- 0.02mm | +20-40% | การจัดการการใช้งานเครื่องมือที่เข้มข้น การวัดบ่อยขึ้น |
| +/- 0.02mm ถึง +/- 0.01mm | +50-80% | จําเป็นต้องผ่านการตรวจสอบ micrometer หรือ CMM |
| +/- 0.01mm ถึง +/- 0.005mm | +100-200% | การควบคุมอุณหภูมิ การผ่านการจบหลายครั้ง CMM เป็นความจํากัด |
| +/- 0.005mm ถึง +/- 0.001mm | +300-500% | การบดหรือเจกเจก การควบคุมสิ่งแวดล้อม การตรวจสอบ CMM 100% |
การกระโดดที่ยิ่งใหญ่ไม่ใช่ระหว่าง 0.1 และ 001มันอยู่ระหว่าง 0.01 และ 0005นั่นคือจุดที่คุณข้ามเส้นจาก "การแปรรูป CNC อย่างรอบคอบ" ไปสู่ "พื้นที่แปรรูปแม่นยํา" ที่กระบวนการทั้งหมด
นี่คือกรณีที่เราเห็นทุกสัปดาห์. วิศวกรระบุ +/- 0.01 มม. บนเส้นกว้างเจาะและ +/- 0.01 มม. บนตําแหน่งเจาะเทียบกับเดทัม. รายงาน CMM แสดงทั้งสองภายในความอดทนอะไหล่ไปประกอบและมันไม่เข้ากัน
ทําไม? เพราะช่องเจาะอาจมีขนาดเกิน 0.01 มิลลิเมตร (ซึ่งอยู่ในระยะอนุญาต) และตําแหน่งอาจห่าง 0.01 มิลลิเมตรแต่ผลรวมของความผิดพลาดทั้งคู่ หมายความว่าแกนจับคู่ไม่สามารถตกในนี่คือเหตุผลที่ GD&T มีอยู่ มันควบคุมความสัมพันธ์ทางการทํางานระหว่างลักษณะ ไม่ใช่แค่มิติแต่ละตัว
การเรียก GD&T ที่สําคัญกับชิ้นส่วนที่ทํางานด้วย CNC:
ค่าใช้จ่ายของ GD&T ประมาณเท่ากันกับความอนุญาตเชิงเส้นที่เท่าเทียมกัน - วิธีการตรวจสอบเปลี่ยน (CMM แทนสําหรับแคลปเปอร์) แต่วิธีการแปรรูปไม่เปลี่ยนความแตกต่างคือ GD&T ให้คุณชิ้นส่วนที่ใช้งานได้ แทนที่ชิ้นส่วนที่มีมิติถูกต้อง ที่ไม่ทํางาน.
การเรียกความอดทนแบบเดียวกัน ค่าใช้จ่ายที่แตกต่างกัน สําหรับวัสดุที่แตกต่างกัน นี่คือสิ่งที่เราเห็นในการผลิต
อลูมิเนียม 6061: ที่ง่ายที่สุดในการรักษาความอดทนที่แน่นบนแรงตัดต่ํา, ความสะอาดชิปที่ดี, การใช้งานเครื่องมืออย่างน้อย +/- 0.005 มม. สามารถทําได้ในส่วนใหญ่ของลักษณะที่ต่ํากว่า 100 มม.
สแตนเลส 304: ความแรงการตัดสูง 2-3 เท่าของอลูมิเนียม. การใช้เครื่องมือเร่งขึ้น, และ 10 ส่วนแรกอาจถือ +/- 0.01 มม.ความอนุญาตที่เข้มงวดบน SS ต้องการตารางการเปลี่ยนเครื่องมือที่รุนแรง.
ไทเทเนียม Ti-6Al-4V: วัสดุต่อสู้กลับ. Springback หลังจากการตัด หมายความว่ามิติเสร็จจะใหญ่กว่ามิติตัดเล็กน้อย. เราชดเชยนี้ด้วยโปรแกรมสปริง-ผ่านแต่มันเพิ่มเวลาในการตั้งค่า. +/- 0.01 มิลลิเมตรเป็นจริง +/- 0.005 มิลลิเมตรจําเป็นต้องเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจกเจก
PEEK: การขยายความร้อนเป็นประเด็นหลัก ส่วนเปลี่ยนขนาดอย่างวัดได้ระหว่างอุณหภูมิการแปรรูปและอุณหภูมิห้องให้มันนั่ง 2 ชั่วโมงเพื่อให้สมดุล, วัด, แล้วทําการตัดผง. เพิ่มเวลาจักรยาน แต่เก็บความอดทน
หลังจากแปรรูปชิ้นส่วนเป็นหมื่นๆชิ้น นี่คือวิธีการที่ผลิตผลที่ดีที่สุด ด้วยค่าใช้จ่ายต่ําที่สุด
การออกแบบที่มีความละเอียด 200 รายการ ซึ่งครึ่งหนึ่งคือ +/- 0.005 มิลลิเมตร ไม่ได้ทําให้การออกแบบของคุณแข็งแรง มันทําให้ชิ้นส่วนของคุณแพงและเวลานําของคุณยาวกลยุทธ์ความอดทนที่ดีที่สุดคือกลยุทธ์ที่ปลดปล่อยทุกมิติ เท่าที่ฟังก์ชันอนุญาต และแน่นเพียงแค่สิ่งที่สําคัญจริงๆ.
เราเคยเห็นโครงการที่ปลดปล่อย 80% ของความขัดแย้งจาก +/- 0.01 มิลลิเมตร เป็น +/- 0.05 มิลลิเมตร ลดต้นทุนชิ้นส่วน 30% โดยไม่มีผลต่อคุณภาพการประกอบใบหน้าของเปลือกความสัมพันธ์ของดัตมูลออกไปยังความสัมพันธ์ของดัตมูลออกไป
นั่นแหละคือประเด็น การออกแบบความอดทน ไม่ได้เกี่ยวกับการทําให้ทุกอย่างแน่น มันเกี่ยวกับการรู้ว่าอะไรต้องแน่น และปล่อยให้ทุกอย่างหายใจ