Tipps zur Einhaltung enger Toleranzen

Bei der Herstellung großer Produktionsserien besteht eine der größten Schwierigkeiten für Maschinisten darin, die Werkzeuge mit den erforderlichen Toleranzen in Löchern, Wänden und Gewinden zu halten. Typischerweise ist dies ein iterativer Prozess, der langwierig und stressig sein kann, insbesondere für unerfahrene Maschinisten. Während jeder Auftrag eine einzigartige Reihe von Herausforderungen darstellt, gibt es Faustregeln, die befolgt werden können, um sicherzustellen, dass Ihr Teil seine Genauigkeitsanforderungen erfüllt.

Was ist eine Toleranz?

Eine Toleranz ist eine zulässige Abweichung in einem Teil oder Schneidwerkzeug, in die eine Abmessung fallen kann. Beim Erstellen eines Teiledrucks dürfen Werkzeugtoleranzen nicht übersehen werden, da Werkzeugtoleranzen zu Teilevariationen führen können. Teiletoleranzen müssen gleich oder größer sein als Werkzeugtoleranzen, um die Teilegenauigkeit zu gewährleisten.

Schneidwerkzeugtoleranzen werden oft auf die kritischsten Abmessungen eines Werkzeugs angewendet, wie z. B. Fräserdurchmesser, Schnittlänge, Schaftdurchmesser und Gesamtlänge. Bei der Auswahl eines Schneidwerkzeugs für einen Auftrag ist es entscheidend, eine Marke zu wählen, die strenge Toleranzstandards und eine zuverlässige Konsistenz von Charge zu Charge einhält. Hersteller wie Harvey Tool und Helical Solutions zeigen Toleranzen für viele kritische Werkzeugabmessungen deutlich an und prüfen jedes Werkzeug gründlich, um sicherzustellen, dass es die angegebenen Toleranzen einhält. Nachfolgend finden Sie die Tabellenüberschrift für die Miniatur-Schaftfräser-Reihe von Harvey Tool – quadratisch – Stub &Standard.

Toleranzen tragen dazu bei, Wiederholbarkeit und Spezifität zu schaffen, insbesondere in einer Branche, in der selbst ein Tausendstel Zoll ein Endprodukt verändern kann. Dies gilt insbesondere für Miniaturwerkzeuge, bei denen Harvey Tool Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Werkzeugen mit einem Durchmesser von nur 0,001 Zoll hat.

Wie werden Toleranzen verwendet?

Bei der Betrachtung einer Toleranz gibt es eine obere und eine untere Abmessung, d. h. den Bereich, in dem die Abmessung des Werkzeugs abweichen kann – sowohl über als auch unter der angegebenen Größe. Im folgenden Beispiel würde der Größenbereich eines Werkzeugs mit einem Durchmesser von 0,030 Zoll irgendwo zwischen 0,0295 Zoll und 0,0305 liegen.“

Einhalten von Toleranzen beim Bohren

Löcher erfordern oft die engsten Maßtoleranzen, da sie im Allgemeinen perfekt auf ein Gegenstück ausgerichtet sein sollen. Um Toleranzen einzuhalten, testen Sie zunächst den Rundlauf Ihrer Maschine und Ihres Werkzeugs. Dieser einfache, aber oft übersehene Schritt kann Maschinisten viel Zeit und Frust ersparen.

Erkennungsübungen

Spotting-Drills ermöglichen Bohrern einen sehr präzisen Startpunkt, wodurch das Gehen oder Abweichen von einem gewünschten Pfad minimiert wird. Dies kann besonders vorteilhaft sein, wenn unregelmäßige Oberflächen bearbeitet werden, wo es schwieriger sein kann, auf die perfekte Position eines Lochs zuzugreifen.

Reibahlen

Reiben eignet sich hervorragend für jedes Mandat mit sehr engen Toleranzen, da viele Miniatur-Reibahlen viel engere Toleranzen haben als ein Bohrer. Die Miniaturreibahlen von Harvey Tool haben beispielsweise Toleranzen von +.0000″/-.0002. für unbeschichtete Optionen und +.0002″/-.0000″ für AlTiN-beschichtete Werkzeuge. Reibahlen schneiden an ihrer abgeschrägten Kante und entfernen eine minimale Menge Material innerhalb eines Lochs mit dem ultimativen Ziel, es auf die richtige Größe zu bringen. Da die Schneide einer Reibahle so klein ist, hat das Werkzeug einen größeren Kerndurchmesser und ist somit ein steiferes Werkzeug.

Einhalten enger Toleranzen beim Bearbeiten von Wänden

Vorsicht vor Ablenkung

Die Einhaltung von Toleranzen bei der Bearbeitung von Wänden wird durch die Durchbiegung oder die Krümmung erschwert, die ein Werkzeug erfährt, wenn eine Kraft darauf ausgeübt wird. Wenn aufgrund von Durchbiegung ein Winkel an einer Wand erscheint, entscheiden Sie sich für ein verlängertes Werkzeug, um eine geringere Durchbiegung entlang des Werkzeughalses zu ermöglichen. Nehmen Sie außerdem axial größere Schnitttiefen vor und bearbeiten Sie schrittweise mit Schlichtdurchgängen, um weniger Druck auf das Werkzeug auszuüben. Für Oberflächentoleranzen kann ein langes geriffeltes Werkzeug erforderlich sein, um die Spur eines Werkzeugwegs auf einem Teil zu minimieren. Weitere Informationen zur Minimierung der Durchbiegung finden Sie unter Werkzeugdurchbiegung und ihre Abhilfemaßnahmen.

Schaftfräser mit Eckenradius

Eckenradius-Schaftfräser verschleißen langsamer als ein quadratischer Schaftfräser, da sie keine scharfe Kante aufweisen. Durch die Verwendung von Eckenradiuswerkzeugen wird der Bruch an der Werkzeugkante minimiert, was zu einer gleichmäßigen Druckverteilung auf jeder der Schneidkanten führt. Da die schärfere Kante eines quadratischen Werkzeugs weniger haltbar und aufgrund der Spannungskonzentration an diesem Punkt anfälliger für Risse ist, wäre ein Eckradiuswerkzeug viel steifer und daher weniger anfällig für Toleranzabweichungen. Aus diesem Grund wird empfohlen, ein Schruppwerkzeug mit Eckradiusprofil und einen Schlichter mit quadratischem Profil für eine Kantentoleranz zu verwenden. Wenn beim Entwerfen eines Teils und unter Berücksichtigung der Fertigung die Möglichkeit für eine Wand mit Radius im Gegensatz zu einer Wand mit einer geraden Kante besteht, ermöglicht eine Wand mit Radius eine einfachere Bearbeitbarkeit und weniger Werkzeugwechsel.

Einhalten enger Toleranzen beim Gewindeschneiden

Beim Herstellen von Gewinden mit Toleranz dreht sich alles um die Spanabfuhr. Das Abtransportieren von Spänen wird häufig übersehen; Wenn Späne innerhalb eines Lochs vor einem Gewindeschneidvorgang nicht entfernt wurden, kann es zu Störungen in der Werkzeugspitze kommen, die zu Vibrationen und Rattern innerhalb eines Gewindes führen. Dies würde die Kontinuität des Fadens verringern und gleichzeitig die Kontaktpunkte verändern. Die Diskontinuität eines Gewindes kann den Unterschied zwischen Bestehen und Nichtbestehen eines Teils ausmachen, und da das Gewindeschneiden normalerweise die letzte Anwendung bei der Bearbeitung ist, um eine Beschädigung der Gewinde zu verringern, erhöht es auch die Wahrscheinlichkeit, dass Späne von anderen Anwendungen im Loch verbleiben.

Toleranzen zusammengefasst

Wenn Sie trotz dieses Blogbeitrags weiterhin Probleme haben, enge Toleranzen einzuhalten, wenden Sie sich an das Tech-Team von Harvey Tool oder Helical Solutions, da das Problem möglicherweise außerhalb Ihrer Maschine besteht. Temperatur und Luftfeuchtigkeit können variieren, wie gummiartig ein Material ist, und können zu einer Ausdehnung und Kontraktion des Werkstücks führen. Darüber hinaus kann sich das Fundament von Gebäuden aufgrund der Außentemperatur ausdehnen und zusammenziehen, was zu erhöhtem Rundlauf und unregelmäßigen Vibrationen in einer Spindel führen kann.