Presnosť výroby je základným kameňom každej úspešnej technickej výroby. Bez jasne definovaných tolerancií by sa výrobný proces stal chaotickým a nepredvídateľným, čo by viedlo k nepresným dielam a zbytočným nákladom. Na výkrese slúžia tabuľky tolerancií ako kľúčový nástroj na zabezpečenie toho, aby boli rozmery a tvary vyrábaných komponentov v rámci špecifikovaných limitov. Tieto tabuľky vychádzajú z normalizovaných systémov, ktoré poskytujú jednotný jazyk pre technických profesionálov po celom svete.
Normalizované tolerancie a medzinárodné stupne
Normalizovaná tolerancia je označovaná písmenami IT (angl. International Tolerance) a je to ktorákoľvek z tolerancií stanovených normalizovanou sústavou ISO na tolerovanie dĺžkových rozmerov. Normalizovaný tolerančný stupeň sa označuje identifikátorom, ktorý pozostáva z písmen IT, za ktorými nasleduje číslo: 01, 0, 1, …, 18; (napr. IT7). Pre menovité rozmery v rozsahu od 0 do 500 mm uvádza sústava ISO 20 tolerančných stupňov označených IT01, IT0, IT1 až IT18 a 18 tolerančných stupňov pre rozmery v rozsahu od 500 do 3150 mm označených IT1 až IT18. Na všeobecné používanie sú určené stupne IT1 až IT18. Stupne IT01 a IT0 nie sú určené na všeobecné používanie.
Príklady použitia tolerančných stupňov pre výrobu sa uvádzajú v tabuľkách. Výpis z tabuľky pre rozsah menovitých rozmerov do 500 mm je tiež dostupný pre referenciu. Tieto stupne predstavujú škálu presnosti, kde nižšie čísla (napr. IT01) označujú užšie tolerancie a vyššie čísla (napr. IT18) širšie tolerancie. Voľba správneho stupňa IT je kritická pre funkčnosť súčiastky a pre optimalizáciu výrobných nákladov.
Systém ISO 2768: Všeobecné tolerancie
Séria noriem ISO 2768 bola vyvinutá Medzinárodnou organizáciou pre normalizáciu s cieľom poskytnúť všeobecné tolerancie pre lineárne a uhlové rozmery bez nutnosti označovania individuálnych tolerancií na technických výkresoch. Tento prístup zjednodušuje výkresovú dokumentáciu a zároveň zabezpečuje prijateľnú úroveň presnosti pre väčšinu aplikácií.
ISO 2768-1 predstavuje všeobecné tolerancie pre lineárne a uhlové rozmery bez označenia individuálnych tolerancií. Táto norma pokrýva lineárne rozmery a uhlové rozmery, ako sú vonkajšie veľkosti, vnútorné veľkosti, veľkosti krokov, priemery, polomery, vzdialenosti, vonkajšie polomery a výšky skosenia pre zlomené hrany.
ISO 2768-2 predstavuje všeobecné geometrické tolerancie pre prvky bez označenia individuálnych tolerancií. Označuje rozsah všeobecných geometrických tolerancií rovinnosti a priamosti, valcovitosti a kruhovitosti.
Kombinácia týchto dvoch častí, napríklad ISO 2768-mK, znamená, že informácie o rozmeroch, pre ktoré nie sú špecifikované individuálne tolerancie, budú dodržané podľa triedy presnosti "m" (stredná) pre lineárne rozmery a triedy "K" (hrubá) pre geometrické tolerancie.
Pri určovaní správnej úrovne tolerancie pre časť alebo produkt by sa mali brať do úvahy aj faktory, ako sú materiály, procesy a náklady. Napríklad, ak chcete vytvoriť precízny kovový diel s úzkou toleranciou pre váš projekt, potom bude CNC obrábanie dobrou voľbou.
Všeobecné tolerancie na výkrese
Tolerancie dĺžkových a uhlových rozmerov voľných povrchov sa určujú spravidla predpisom tzv. všeobecných tolerancií spoločným zápisom v popisovom poli alebo v jeho blízkosti podľa normy STN EN 22768-1. Pokiaľ konštruktér požaduje, aby sa pre rozmery voľných povrchov súčiastky uplatnili všeobecné medzné odchýlky rozmerov podľa STN EN 22768-1, zapíše sa odkaz na uvedenú normu na výkrese spoločným zápisom v popisovom poli alebo v jeho blízkosti. Všeobecné medzné odchýlky potom platia pre všetky rozmery uvedené na výkrese, ktoré nemajú explicitne definované vlastné tolerancie. Toto zahŕňa dĺžkové rozmery, ako aj uhlové rozmery, vrátane obvykle nekótovaných uhlových rozmerov.
Pochopenie GD&T
Na obrázku 7.2 sú pre vzájomné porovnanie uvedené polohy a veľkosti tolerančných intervalov normalizovaných tolerancií IT6 až IT11 a v rovnakej mierke veľkosti všeobecných tolerancií pre jednotlivé triedy presnosti (pre rovnakú hodnotu menovitého rozmeru 100 mm). Toto porovnanie jasne ilustruje rozdiel v presnosti medzi normalizovanými toleranciami a všeobecnými toleranciami, čo pomáha pri rozhodovaní o tom, ktoré tolerancie aplikovať v konkrétnych prípadoch.
Odchýlky v rôznych výrobných procesoch
Spoločnosť Xometry sa zaväzuje dodávať diely podľa špecifikácie a spĺňať priemyselné normy. Vytvorila rozsiahlu sadu sprievodcov návrhom, ktoré vám pomôžu optimalizovať váš návrh pre zvolenú výrobnú metodu. Zakázky so spoločnosťou Xometry budú spĺňať minimálne štandardy spracovania podľa platných procesov. Dodržiavajú výrobné normy ISO 2768 (stredná/jemná) pre kovové diely, 2768 (stredná) pre plastové diely, ISO a ANSI/ASME pre závity.
Závity budú bez chýb, nápadných poškodení a znečistenia. Spoločnosť Xometry vychádza z modelov, ale v niektorých prípadoch môže výkres nahradiť to, čo je odvodené z modelu CAD. Sú zostavené matice, ktoré pomáhajú pochopiť, ktorý súbor a ktoré informácie sa používajú ako zdroj pravdy pre výrobu dielov. Výkres je vyžadovaný ako zdroj podporných informácií, ktoré model nemôže zachytiť.
Obrobená povrchová úprava je zvyčajne 3,2 μm Ra alebo lepšia. Ostré hrany budú v predvolenom nastavení zalomené a zbavené otrepov. Číre alebo priehľadné plasty môžu byť matné alebo mať priesvitné stopy po vírení na akýchkoľvek opracovaných plochách.
Kritické tolerované prvky a povrchové úpravy môžu vyžadovať dodatočné obrábanie a mali by byť uvedené v ponuke pred objednaním. Spoločnosť Xometry vyrobí tlakovo liate komponenty podľa modelu v tvare siete (ako odliatok), ktorý jej poskytne zákazník. Tieto modely musia obsahovať vhodný materiál pre prípadné ďalšie dodatočné spracovanie, napríklad dodatočné obrábanie.
Hodnoty tolerancie pri vákuovom lití závisia od rozmerov a zložitosti návrhu dielu. Povrchová úprava je zvonka vyhladená na saténový alebo matný povrch. Na vnútorných alebo ťažko prístupných prvkoch sa môžu vyskytovať rastúce čiary. Orezávané rozmery bez ohľadu na formu, ale s použitím CNC orezávacieho zariadenia, by mali mať všeobecnú toleranciu ±0,38 mm.
Vymodelované závity alebo presné prvky môžu mať obmedzenú funkčnosť ako vytlačené. Pre dosiahnutie najlepšej funkcie sa odporúča závitovanie alebo pridanie závitových vložiek. Prírodná sivá farba môže byť nerovnomerná v závislosti od veľkosti prvku a orientácie stavby.
Špecifické plechové konštrukcie vyžadujú vlastné nástroje a budú označené pre ručnú cenovú ponuku: lemy, stočené príruby a valcované plechy, lisované diely a zvárané zostavy. Plechové diely, ktoré využívajú hrúbku materiálu na sklade a nevyžadujú ohýbanie ani frézovanie. Pri navrhovaní dielov s určitým typom ohybu so štandardným polomerom ohybu je nutné povoliť tolerancie plechu. U jednoduchých ohýbaných dielov môže Xometry ponúknuť toleranciu ±0,3 mm pre rozmery v rámci jedného ohybu.
Dôležitosť výkresovej dokumentácie
Výkres je vyžadovaný ako zdroj podporných informácií, ktoré model nemôže zachytiť. V dielni alebo inšpekčnom oddelení sa nesmie nič naznačovať ani ponechať na výklad. Každý prvok na výrobkoch alebo častiach má svoju veľkosť a geometrický tvar, ktoré musia byť presne definované.
V prípadoch, keď sa vyskytuje zámerná nepresnosť, je potrebné ju uviesť pri zostavovaní cenovej ponuky do sekcie poznámok k dielu. V takýchto prípadoch, kde sa vyskytujú nepresnosti alebo požiadavky, ktoré nie sú štandardné, je dôležité, aby sa zákazník postaral o ich jasné uvedenie. Objednávka môže byť pozastavená, aby technici mohli kontaktovať zákazníka a vyriešiť prípadné nepresnosti, ktoré môžu ovplyvniť náklady, dobu dodania alebo vyrobiteľnosť.
Na zabránenie takýmto zdržaniam sa odporúča ako najvhodnejší postup starostlivo skontrolovať cenovú ponuku, uistiť sa, že zodpovedá požiadavkám na výkresy, a zabezpečiť, aby boli nahrané správne dokumenty.
Opatrnosť pri prvých objednávkach a variabilita materiálov
Spoločnosť Xometry však nezaručuje tolerancie pri prvej objednávke nového návrhu. Očakávané tolerancie sa môžu u rôznych materiálov líšiť. V miestach, kde bola odstránená podporná konštrukcia, sa môžu objaviť vyvýšené hrboly.
Lze požadovať prísnejšie tolerancie, čo môže zvýšiť náklady na nástroje. Pri vstrekovaní je možné požadovať prísnejšie tolerancie, čo môže zvýšiť náklady na nástroje. Dodacia lehota sa vzťahuje na prvú dodávku vzoriek T.
Je dôležité si uvedomiť, že aj keď sa dodržiavajú normy, vždy existuje určitá miera variability, najmä pri prvých objednávkach nových návrhov alebo pri práci s novými materiálmi. Dôkladná komunikácia a presné technické výkresy sú preto nevyhnutné na zabezpečenie úspešnej výroby.