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有时，你的角色需要满足所有的容忍度要求，这让你感觉就像马戏团表演一样。作为一个设计工程师，你必须选择加工公差适合，形式，功能，客户要求，行业规范，制造能力，不要忘记确保它可以检查和适当定义。beplay客户端下载唷!创造出具有成本效益、可重复和可制造的部件是一件很困难的事情，所以我们有一些有用的建议来帮助你摆脱马戏团表演!
如果你利用了设计制造(DFM)技术，这些步骤会感觉很熟悉。
在容忍之前获得正确的信息
确定每个几何特征的功能
你的目标是要具体。考虑每个几何特征，并确定其最关键的功能。分析所有的交配组件并确定你所设计的部件与它们之间的接口。文档中每个几何特征最具体的功能。越具体越好!
例如，不是说一个特性允许放置两个转轴，而是指定两个孔如何定义两个转轴之间所需的最小距离。确定哪些特征将被铸造，锻造，冲压，焊接，机加工和机加工后完成。考虑如何数控加工过程将被用来产生每个特征。一般来说，没有重要功能的加工特征可以有更宽松的公差。
确定零件最重要的功能
回顾第一步中定义的所有函数。考虑零件设计的意图，包括零件的物理功能和特征。选择最重要的功能部分。是否有一个功能对安全至关重要?该部件的一部分是否承担另一个关键的安全部件的负载?利用你的经验，问问其他设计师是否需要进一步的建议。理想情况下，设计的一个功能应该保持优先级。如果最重要的功能不是一个CNC加工，那也没关系!你只需要确定最重要的功能是如何与数控加工的功能相关联的。
为每个特征选择一个基准参考框架和几何控制类型
利用你的公司指导方针和/或行业规范来执行第一步几何尺寸和公差(GD&T)。选择一个基准面参考系，它可以是1到3个平面的任意位置。这些基准将被用来作为执行GD&T的参考，也可以被用来作为数控工作的加工基准。正确识别这个参考框架可以降低由于缺陷减少而导致的制造废品率，并建立几何控制和公差可能基于的系统。
接下来，为每个几何特征确定几何控件的类型。从影响最小、可变性最大的控制开始——一种称为“零基础预算”的方法。在复杂性、影响力和限制性方面依次提升。更复杂或重要的几何特征应该应用更具体的几何控制。几何控制很重要，因为它们告诉制造商如何制造你的几何特征。他们可以用来定义一个坐标系统时，设置一个零件的数控加工或他们可以用来确定任何后续的操作需要。正确的几何控制也有助于制造的重复性和互换性。过多的几何控制可能会导致制造成本的增加，而没有任何附加值。
计算公差值
虽然你可能想尽快决定最优公差对于零件，这些确定应该是设计过程的最后一步。这是因为公差取决于之前设定的基准和几何控制。此外，有许多来源的公差要求。你可能会发现对橡皮布公差的要求，或者特性特定和橡皮布公差的组合。你可以找到一个基于制造过程或从你的客户的公式，规定可实现的公差。
此外，当两个或更多的配合在一起时，在确定公差时应考虑部件系统。而且，依靠制造或数控专家来帮助指导公差过程总是一个好主意。
处理竞争需求
对于一个零件的公差可能有大量的要求，因此设计工程师常见的困惑来源是如何按优先级处理和排序要求。但是你不需要担心同时处理所有的需求，因为有一个处理竞争性需求的优先顺序如下图所示:
一般来说，顾客的要求将取代所有其他要求。最后，你的客户付钱给你，让你为他们提供产品，并确保你阅读了他们所有的支持文件和正确执行他们的规定是关键。客户的要求很可能比你的公司或行业标准建议或规定更具体。但是，如果在客户、公司或行业需求之间存在冲突，则应该满足客户需求，只要它们更具限制性。此外，您的公司可能有来自监管机构的认证，如AS、Nadcap或ISO。您的认证机构的要求往往比您的公司、行业标准或客户的要求更广泛，但它们也应该得到满足。咨询贵公司的质量代表，以帮助理解如何处理所有具体的、相互竞争的要求。
更严格公差的成本
因为公差控制每个特征的变化量，它们被用来控制数控加工的精度和精度。公差的目标是在尺寸上提供尽可能多的公差，同时仍然允许零件正常工作。记住，更窄的公差意味着更高的加工成本。简单的单步操作可以用来实现更大的公差，而可能需要几个复杂的操作来实现更小的公差。简单的数控加工操作加上更宽的公差通常导致更少的检查和更低的不合格率。公差越窄，操作越复杂，检查和拒收就越多。
为了在数控加工中实现严格的公差，设备必须有能力并得到很好的维护——这意味着增加了零件制造商的成本。通常情况下，购买能够满足严格公差要求的高精度设备需要比购买较小的机器更高的前期投资。此外，精密设备的加工成本可能更高，可能需要更频繁的维护和更换。
最后，检查具有更严格公差的特性的方法可能需要更多的前期和经常性成本。三坐标测量机可以精确到0.0001英寸，这是传统手工测量技术无法实现的测量。因此，许多制造商使用计算机坐标测量机(cmm)，以确保精确测量具有严格公差的特征-除了硬件成本，他们还必须支付培训技术人员如何操作和故障排除。
设计制造
适当的DFM和公差需要一个跨功能的方法。设计和制造人员、检验员和客户的输入应收集起来并称重，以确定适用于某一特征或尺寸的公差。在为CNC加工设计一个零件时，使用你可以使用的每一个计算机工具也是一个好主意——现代计算机辅助绘图(CAD)和计算机辅助加工(CAM)软件对设计师来说是一个极好的资源。
在选择公差时，首先要考虑的是你计划使用的数控加工(铣削、车削、钻孔等)。这一选择应由所需的零件几何形状和您对任何预加工加工的理解，如铸造，成形，焊接或切割。
以下是最常见的CNC加工过程的分解:
| 数控程序 | 可实现的准确性 | 可实现的宽容 | 可加工的特点 |
|---|---|---|---|
| 铣 | 高 | 紧 | 平面，槽，轮廓，燕尾，倒角，凹槽，甚至更复杂或不规则的特征 |
| 把 | 高 | 紧 | 通常用于生产轴或气缸 |
| 钻井 | 可能需要多次操作才能达到高精度 | 可能需要多个操作来实现紧密公差 | 孔或槽 |
接下来，你需要对你选择的数控加工方法所能达到的公差有一个很好的了解。GD&T标准，例如ISO 2768和Asme y14.5 - 2018，是一个很好的起点来计算某些特性的容差。
最后，是时候与您的跨职能团队进行讨论，以确定所选择的数控加工技术是否能够实际提供所需的公差。无论你是外包加工还是在公司内部进行加工，你的制造人员都是零件制造可行性方面的专家，所以你最好利用他们的知识和经验。
结论
现在您知道了选择下一个CNC加工项目的公差的主要考虑因素。简单地遵循这些步骤，在公差之前做你的功课，你将得到一个成本效益高、易于制造的设计。无论您的设计有多复杂，Fictiv都是能够满足您需求的制造合作伙伴。我们的平台提供即时报价，免费的DFM反馈，我们的数控加工服务可以在2天内交付零件，公差可达+/- 0.0002 in。注册一个免费账户今天就能得到即时报价!
