Допуски и посадки для накладок на ножи: что указывать, что оставлять общим
Жёсткий допуск на неверном размере это самая дорогая привычка в EDC-чертежах. Какие элементы определяют посадку накладки и какой допуск действительно нужен каждому.
Передайте чертёж пяти цехам, и расчёты будут отличаться в два раза. Большая часть этого разброса приходится на допуски. Не потому, что цеха расходятся в оценке сложности, а потому, что чертёж с сорока жёсткими указаниями заставляет каждого из них закладывать контроль и брак, которые не должны были понадобиться.
Вот что на самом деле должно быть жёстким в накладке на нож, а что нет.
Элементы, определяющие посадку
Положение крепёжных отверстий. Это главное. Накладки крепятся к лайнеру или раме, и если рисунок смещён, накладка выступает с одной стороны или винты заедают. Указывайте позиционный допуск относительно заданной базы, обычно в пределах 0.05 mm. Позиционный допуск, а не плюс-минус по каждой координате: разница важна, и он дешевле в исполнении.
Глубина цековки. Выступающие головки винтов это самый заметный дефект готового ножа. Допуск на глубину, возможно, плюс-минус 0.05 mm; диаметр может быть свободнее.
Общая толщина на сопрягаемой поверхности. Определяет, ляжет ли накладка заподлицо. Обычно достаточно плюс-минус 0.05 mm. Учтите, что это толщина на сопрягаемой поверхности, а не максимальная толщина с учётом контура.
Любая поверхность, базирующаяся по лайнеру. Если есть ступенька, выборка или центрирующий выступ, это элемент посадки. Всё остальное на обратной стороне декоративное.
Зазорное отверстие под ось, если есть. Должно давать зазор, а не посадку. Дайте ему щедрый допуск в большую сторону.
Что жёстким быть не обязано
Внешний профиль. Контур. Ширина фасок. Глубины карманов, существующих для облегчения. Геометрия упора под большой палец. Всё это ощущается, а не измеряется, и ничто из этого не накапливается в сборке.
Оставьте их общему блоку допусков. ISO 2768 medium это разумное значение по умолчанию, и именно его большинство цехов принимает, когда чертёж молчит, что допустимо на контуре и катастрофично на рисунке винтов, и именно поэтому рисунок винтов указывается явно.
Почему жёсткий допуск стоит денег
Четыре отдельных затрата, поэтому множитель удивляет людей:
- Более медленная обработка. Более лёгкие чистовые проходы, и их больше.
- Лучший инструмент, заменяемый раньше. Изношенный инструмент, ещё дающий приемлемую декоративную поверхность, не удержит жёсткий размер.
- Больше контроля. Указание 0.02 mm обычно означает CMM вместо штангенциркуля, а это время на каждую деталь.
- Брак. Детали, которые были бы отгружены, теперь нет.
Каждая из них скромна. Вместе они составляют разницу между рабочим расчётом и тем, о котором Вы спорите.
Базы
Укажите одну. Чертёж с допусками и без схемы баз неоднозначен, и цех выберет базу, удобную для его оснастки, которая может оказаться не той поверхностью, что важна для Вашей сборки.
Для накладки обычный выбор это плоская сопрягаемая поверхность как первичная и одно крепёжное отверстие как вторичная. Напишите это на чертеже.
Шероховатость поверхности
Ra 1.6 микрометра это нормальная поверхность после обработки, и именно по ней выполняется большинство отделок. Ra 0.8 стоит реальных денег и оправдан только под полировку. Всё ниже не требование EDC.
Учтите, что процесс отделки всё равно меняет поверхность: stonewash и bead-blast стирают след обработки. Указывать тонкий Ra на поверхности, которая будет обработана дробью, это сожжённые деньги.
Парные детали
Если левая и правая накладки должны быть на глаз симметричны, скажите это и попросите изготовить и проверить их как пару, а не как два артикула. Две накладки, каждая по отдельности в допуске, но на противоположных краях поля, могут на готовом ноже выглядеть заметно несовпадающими.
Правило
Указывайте три-четыре размера, определяющих сборку. Остальное оставьте общим. Задайте базу. Одна эта дисциплина снимает от пятнадцати до двадцати процентов с типичного EDC-расчёта, не меняя ничего, что заметит клиент. Отправьте чертёж, и мы скажем, какие указания ничего не дают. Смежное: как написать RFQ, по которому цех сможет сделать расчёт.
ISO 2768 на практике
Большинство EDC-чертежей опирается на блок общих допусков, говорят они об этом или нет. ISO 2768 это стандарт, который его определяет, и знание цифр помогает оценить, достаточно ли значения по умолчанию.
Для линейных размеров ISO 2768 medium (m) даёт приблизительно:
| Номинальный размер | Допустимое отклонение |
|---|---|
| 0.5 до 3 mm | ±0.1 mm |
| 3 до 6 mm | ±0.1 mm |
| 6 до 30 mm | ±0.2 mm |
| 30 до 120 mm | ±0.3 mm |
ISO 2768 fine (f) примерно вдвое жёстче. Для EDC-деталей 2768-f разумное значение по умолчанию: оно хорошо укладывается в то, что любой компетентный цех держит без особых усилий, и делает декоративные размеры жёстче, чем medium, не вызывая затрат на контроль.
Укажите класс на чертеже: “Общие допуски ISO 2768-f, если не указано иное.” Одна строка, и она убирает неоднозначность, которую иначе решает тот, кто программирует.
Позиционный допуск и плюс-минус
Для рисунка винтов допуск плюс-минус по координатам X и Y создаёт квадратную зону допуска. Позиционный допуск создаёт круглую.
Круглая зона больше по площади при той же максимальной ошибке, а значит у цеха больше полезного допуска для того же функционального результата. Это и корректнее, и дешевле в исполнении. Используйте его для рисунков отверстий.
Указание вида “позиция диаметр 0.1 mm, база A-B” полезнее, стандартнее и дешевле, чем “±0.05 по X и Y”.
Накопление допусков
Ошибка, которая застаёт людей врасплох: все размеры в допуске, а сборка всё равно не работает.
У накладки, лайнера и винта есть допуск. Если цековка накладки на мелком краю, лайнер на толстом, а головка винта на высоком, головка выступает, хотя ничто не вышло за спецификацию.
Две меры:
- Посчитайте до выпуска чертежа. Сложите худшие отклонения элементов, которые накапливаются, и посмотрите, работает ли результат.
- Ужесточайте только один доминирующий элемент. Обычно это глубина цековки. Ужесточить один размер вдвое дешевле, чем четыре на четверть.
Плоскостность, и почему накладки коробит
Плоскостность это допуск формы, отдельный от толщины. Накладка может быть везде ровно 3.00 mm толщиной и всё же быть заметно изогнутой.
Это происходит потому, что неравномерно удалённый материал из катаной плиты высвобождает остаточные напряжения. Решения: плита со снятыми напряжениями (состояние T651, см. 6061 и 7075), операция снятия напряжений между черновой и чистовой обработкой или симметричная обработка детали, чтобы напряжение высвобождалось равномерно.
Если плоскостность сопрягаемой поверхности важна, укажите её явно: “плоскостность 0.05 по всей сопрягаемой поверхности”. Без указания никто её не проверяет.
Резьбовые отверстия
Две вещи, которые стоит указывать, а не предполагать:
Класс резьбы. 6H это стандартная внутренняя посадка и разумное значение по умолчанию. Укажите её.
Глубина полной резьбы и глубина сверления. В глухом отверстии на дне неполная резьба. Если Вашему винту нужно пять полных витков зацепления, указывайте глубину полной резьбы, а не глубину отверстия.
Как оформить чертёж
Рабочий EDC-чертёж содержит:
- Основную надпись с названием детали, ревизией, материалом, отделкой и единицами
- Примечание об общих допусках с ISO 2768-f
- Схему баз, обычно сопрягаемая поверхность плюс одно отверстие
- Три-четыре размера, отмеченных как критичные, с реальными допусками
- Всё остальное с размерами, но без допусков, подпадающее под общий блок
- Примечание о состоянии кромок и о том, до или после отделки заданы размеры
Это умещается на одном листе и является полной спецификацией. Отправьте его вместе со STEP; см. какой CAD-файл отправлять.
FAQ
Какой допуск хороший цех действительно может держать? Регулярно ±0.02 mm на хорошо поддержанном элементе при правильной оснастке. ±0.005 mm достижим с контролем на CMM и шлифовкой, с реальными затратами. Вопрос никогда не в том, что возможно, а в том, за что стоит платить.
Нужно ли задавать допуск на контур? Нет. Задайте допуск профиля, если он действительно важен для посадки, иначе оставьте общему блоку. Контур ощущается, а не измеряется.
Насколько жёстким должен быть диаметр крепёжного отверстия? Свободным. Зазорное отверстие должно давать зазор. Важно положение, а не диаметр.
Что если я не знаю, какие размеры критичны? Опишите сборку: “эта поверхность прилегает к лайнеру, эти отверстия принимают винты M2 до рамы”. Любой компетентный цех определит по этому критичные элементы и скажет Вам. Это лучшее задание, чем угадывание допусков.
Улучшает ли жёсткий допуск качество? Только на элементах, определяющих функцию. Во всём остальном он повышает стоимость и брак, не меняя ничего, что замечает клиент.
Можно ли ослабить допуски после первого образца? Да, и это стоит сделать. Если первый образец показывает, что цех с запасом держит размер, ослабление указания на серии может снизить затраты на контроль. Спросите.