Wie setzen sich Toleranzen wirklich zusammen?

Ein weiterer Punkt, den Sie beim Entwerfen Ihrer Teile berücksichtigen sollten

In der Vergangenheit haben wir über einige häufige Sourcing-Probleme gebloggt und darüber, wie man es vermeiden kann, diese Probleme von vornherein in ein Teil zu integrieren. Es kommt oft auf Toleranzen und das Verständnis ihrer Auswirkungen auf Prozesse und letztendlich auf Ihre Kosten an.

Erst kürzlich sagte ein Kunde zu mir:„Ich habe auf Ihrer Website gelesen, dass die Metallzerspanung eine Toleranz von zehn Millionstel halten kann und CNC-Drehen funktioniert – ich bin wirklich gespannt, Ihre CNC-Drehmaschine zu sehen, die +/- 0,000010 hält!“

So sehr ich es geliebt hätte ihm zu sagen:„Ja, das können wir!“ Die Wahrheit ist, dass Toleranzen immer von dem bestimmten Prozess oder den Prozessen abhängen, die zur Herstellung eines Teils erforderlich sind. Wenn Metal Cutting – oder auch jedes andere Unternehmen – unsere Fähigkeiten für Marketingzwecke beschreibt, ist es wichtig, daran zu denken, dass die Fähigkeiten nicht immer für jede Maschine und jeden Prozess gleichermaßen gelten.

Enge Toleranz kann mehrere Prozesse bedeuten

Auch in Zeichnungen kann die Stapelung von Toleranzen oft missverstanden werden. Die Realität ist, dass jedes hergestellte Teil mehrere Prozesse erfordern kann, und diese Prozesse haben nicht alle die gleichen Fähigkeiten. Zum Beispiel können wir bei Metal Cutting beim Schleifen des Außendurchmessers eines Teils eine enge Toleranz von +/- 0,000010 einhalten; Diese enge Toleranz geht jedoch über die derzeitigen Schneidfähigkeiten hinaus. (Ein Teil kann auf eine sehr enge Größe sortiert werden, aber selbst dann wahrscheinlich nicht auf +/- 0,000010.)

Der Punkt ist, dass Sie nicht nur eine Toleranz oder einen Prozess für Ihre gesamte Zeichnung verwenden können, da kein Anbieter – einschließlich der Metallzerspanung – nur eine Toleranz verwenden kann, um alle unsere subtraktiven Metallbearbeitungsfähigkeiten zu beschreiben. Unterschiedliche Toleranzen erfordern möglicherweise unterschiedliche Prozesse, um sie zu erreichen, und nicht alle Prozesse sind in der Lage, Ergebnisse mit derselben Toleranz zu erzielen.

Enge Toleranzen + mehrere Prozesse =höhere Kosten

Vergessen wir nicht die Beziehung zwischen Toleranzen und Kosten. Wie wir in einem früheren Blog erwähnt haben, kann eine Erweiterung der Toleranzen um nur eine weitere Dezimalstelle die Kosten um den Faktor zwei oder drei erhöhen. Sofern eine enge Toleranz nicht „normal“ im Rahmen der Möglichkeiten des jeweiligen zu verwendenden Prozesses ist, dann sind die Produktionskosten umso höher, je enger die Toleranz ist.

Es mag verlockend sein anzunehmen, dass die engstmögliche Toleranz Ihre Standardwahl sein sollte. Aber wenn ein Käufer Toleranzen verlangt, die „so eng wie möglich“ sind, kontern wir normalerweise mit:Wie viel möchten Sie ausgeben? Wie viele Teile müssen Sie herstellen? (Wie Bob sagt:„Verlangen Sie nicht mehr als das, wofür Sie bereit sind zu zahlen!“) Auch hier bestimmen Ihre Toleranzen, wie viele Prozesse zur Herstellung Ihres fertigen Teils erforderlich sind, und jeder Prozess hat sein eigenes Minimum. Wenn Sie also keine sehr engen Toleranzen für eine bestimmte Dimension benötigen, können Sie an dieser Stelle möglicherweise einen oder mehrere Prozesse eliminieren und Geld sparen.

Was zu beachten ist, bevor eine enge Toleranz festgelegt wird

Zugegeben, es gibt Zeiten, in denen enge Toleranzen den Unterschied zwischen einem funktionierenden und einem versagenden Produkt ausmachen. Unzureichende Toleranzen können die Leistung und Qualität von Komponenten beeinträchtigen. Insbesondere bei komplexen Baugruppen können sich kleine Abweichungen in den Abmessungen der einzelnen Teile vervielfachen, was zu Toleranzaufbau und inakzeptablen Abweichungen im beabsichtigten Design führt.

Noch einmal, hier sind einige Fragen, die Sie sich überlegen sollten, bevor Sie sich zu einer sehr engen Toleranz verpflichten:

• Wie funktioniert das Teil in seiner Endanwendung?
• Welche Toleranzen sind wichtig für die Umgebung, in der das Teil verwendet wird?
• Interagiert das Teil mit einem oder mehreren anderen Teilen? Wenn nicht, benötigen Sie möglicherweise keine so enge Toleranz. Wenn ja, müssen Sie sich der Toleranzanhäufung bewusst sein.
• Wenn dasselbe Teil unterschiedliche Attribute hat, die Toleranzen erfordern, welches ist die kritischere Abmessung?
• Gibt es eine sehr enge Toleranz, der durch Wechselwirkungen innerhalb des Teils entgegengewirkt werden kann und die daher nicht praktikabel ist und reduziert werden sollte?
• Sind Sie bereit, ein Teil zu testen, das leicht außerhalb der Spezifikation liegt, um zu sehen, ob eine lockerere Toleranz für Ihre Anwendung funktioniert?

Denken Sie daran, dass Sie Ihre Kosten unter Kontrolle halten können, indem Sie eine Überkonstruktion Ihrer Teile mit unnötig engen Toleranzen vermeiden. Und ein guter Anbieter sollte immer bereit sein, Ihnen dabei zu helfen, die beste Toleranz für Ihre Teile und Ihr Budget zu ermitteln.