Tolérances d'usinage standard : découvrez le guide ultime

Les industries d'usinage suivent les tolérances des dessins techniques du travail, mais le défi est de savoir comment la pièce peut-elle recevoir des tolérances strictes de différentes opérations d'usinage sans compromettre la finition de surface. Vous devez apprendre les idées de base, les raisons, l'importance et les méthodes pour obtenir les tolérances d'usinage, de sorte que chaque fois qu'elles sont présentes sur le dessin, leur traitement en termes de capacité de précision d'usinage ne constitue pas un obstacle à la qualification professionnelle.

Pour plus de compréhension, veuillez consulter les vidéos YouTube suivantes :

https://www.youtube.com/watch?v=kzqX0oUUY_U

et

https://www.youtube.com/watch?v=zj1_uPSP6i8

Contenu de l'article

Qu'est-ce que les tolérances d'usinage

Tolérances par processus d'usinage CNC

Norme ISO 2768

3 conseils pour acquérir des tolérances d’usinage de précision

Comment la précision affecte la qualité des produits

Comment réaliser un usinage à tolérance zéro

Pourquoi choisir des pièces d'usinage CNC personnalisées Tuofa en Chine

Qu'est-ce que les tolérances d'usinage

La pièce d'ingénierie passe au stade de la conception avant même d'entrer dans l'entrepôt sous forme matérielle, et à ce stade, elle reçoit son homologue d'assemblage final qu'elle doit rencontrer à la table d'assemblage. Mais pour assembler une même pièce il faut respecter certaines règles dimensionnelles, sinon aucune pièce ne peut se connecter les unes aux autres et ici la notion de tolérances d'usinage intervient en atelier et sur machine CNC. Cette tolérance détermine le coût des outils d'usinage précis à supporter pour l'optimisation de l'usinage, un produit de bonne qualité et une équivalence de tolérance d'usinage nulle.

Comprendre les bases de la tolérance d'usinage

Cette exigence vient du concept d'assemblage sur site avec de bonnes pratiques d'ingénierie, car si deux pièces à assembler n'ont pas des dimensions comparables pour se joindre, il est alors très difficile d'obtenir un produit de qualité. Et le seul moyen d'obtenir une bonne tolérance est d'usiner des méthodes d'attribution de tolérance, car de cette manière, la pièce à usiner subit une réduction uniforme des dimensions sur une face particulière. Mais atteindre la tolérance d'usinage est également un autre sujet de l'ingénierie d'assemblage, car le modèle d'usinage a également un effet sur le travail grâce à différents types de fonctions d'usinage, d'analyse des tolérances, de composition des matériaux et d'analyse des tolérances.

Types de tolérances d'usinage

Ceux-ci sont de différents types en fonction de la mesure des dimensions, du travail considéré, de l'obtention de la valeur numérique et de l'analyse des tolérances. Les tolérances d'usinage peuvent être de nature unilatérale lorsque le contrôle des variations dimensionnelles n'est qualifié que dans une seule direction linéaire, ce qui est également nécessaire dans les travaux d'ajustement avec jeu. Ou cela peut être bilatéral où il obtient un contrôle de variation dimensionnelle dans deux aspects de dimension, par exemple dans les axes positif et négatif. Un autre contrôle est également applicable où les limites sont les valeurs finales au lieu du contrôle dimensionnel pour chaque valeur unique.

Les zones de types suivent :

Tolérance géométrique

Ces types de contrôle de variation dimensionnelle sont présents en ingénierie sous forme de représentation graphique, car certains symboles peuvent montrer la planéité, la rectitude, le parallélisme, la variation d'alésage et la référence de référence. Ils disent au machiniste de prendre une référence sur l'espace, puis toutes les variations dimensionnelles du travail doivent contrôler cette référence sans impliquer un outil de mesure tiers. Ils représentent le contrôle général de la variation des dimensions au lieu d'une valeur fixe sur chaque point de la surface de travail, sinon cela prend trop de place dans le dessin 2D pour élaborer les tolérances d'usinage d'un profil de produit.

La figure n°1 montre la tolérance géométrique.

Tolérances dimensionnelles

Il est présent sur la dimension à valeur unique sans aucune représentation graphique ni référence de référence, car une seule valeur numérique peut indiquer au machiniste et au fabricant d'assembler le travail sans aucune erreur. Vous devez suivre le même chiffre numérique sur chaque point du profil de poste car aucune variation de profil n'est présente sur aucune de ses surfaces. Cette réalisation de valeur de tolérance est facile pour le machiniste car il s'agit d'une valeur plate sans aucune référence et sans calibrage de ligne imaginaire contrairement à la tolérance géométrique. Il s'agit de la tolérance la plus courante présente sur les dessins techniques, car les travaux d'ingénierie ont toujours un chiffre de valeur.

La figure n°2 montre la tolérance dimensionnelle.

Cliquez ici pour comprendre et obtenir des informations de TuofaCNC sur la tolérance dimensionnelle.

Tolérances d'usinage standard

Il s'agit d'une valeur de tolérance de pratique courante présente dans la plupart des machines CNC dans laquelle elles peuvent contrôler la variation de leurs valeurs dimensionnelles. Cette valeur est généralement d'environ ± 0.13 mm et peut être inférieure en contrôlant divers facteurs de matériau, de processus, de chauffage, d'outils d'usinage précis et d'analyse des tolérances. Il est également possible que même une machine capable d'atteindre une telle tolérance puisse s'en écarter et que des valeurs plus élevées soient présentes au stade de l'inspection/assemblage final. Ainsi, seule la tolérance d'usinage standard de la machine CNC ne décide pas du sort du travail final.

Tolérance d'usinage CNC

Il est particulier de s'usiner soi-même car chaque machine a sa propre valeur de précision présente sur sa spécification/fiche technique qui indique à l'utilisateur de décider laquelle lui convient le mieux. La précision de toute machine dépend du porte-à-faux d'usinage, de la fabrication numérique, des outils d'usinage précis et de l'écart dans le lit d'usinage. Bien entendu, le coût et l'application de l'utilisateur décident quelle précision de la machine CNC lui convient le mieux. Les matériaux de fabrication de machines CNC de qualité et leurs valeurs de rugosité de surface sont le principal facteur pour décider du contrôle de l'écart dimensionnel au nom de la tolérance.

Tolérances Protolabs

Avant un travail d'ingénierie proprement dit, il est toujours nécessaire de qualifier le travail conformément à un code et à une norme de travail, car la production de masse n'est pas la première étape de toute bonne pratique d'ingénierie. Il est donc nécessaire de fabriquer d'abord le prototype, mais avec les mêmes tolérances d'usinage que celui d'origine, vous ne pouvez pas compromettre l'écart dimensionnel du travail en raison du besoin de qualification des tests fonctionnels et d'assemblage. La question se pose donc de savoir quelles devraient être les tolérances générales d'usinage pour ces travaux de prototypes, la réponse est de 0.13 mm (la même valeur est également présente dans les machines CNC de Protolabs).

Tolérances par processus d'usinage CNC

Ce processus comporte de nombreux types de processus d'usinage, par exemple le meulage, le perçage, l'alésage, le tournage, le fraisage et la découpe sont les principales catégories pour le faire. Mais chaque processus n'a pas les mêmes tolérances d'usinage car chacun a sa propre procédure et ses propres écarts dans le banc d'usinage. Ainsi, les méthodes d'attribution de tolérance sont également différentes pour chaque processus, c'est pourquoi les données de mesure de tolérance montrent que le processus de perçage par usinage CNC a des valeurs de tolérance faibles par rapport au processus de meulage CNC, car la rugosité de la surface et le mécanisme en porte-à-faux d'usinage ne sont pas aussi précis dans le cas du processus de perçage CNC.

Tableau de tolérance de fraisage CNC

Comme le montre le tableau n°1, la tolérance de fraisage minimale est de 0.014 mm, ce qui est proche de la tolérance d'usinage nulle, mais comme la dimension de base du travail va vers le côté supérieur, les tolérances d'usinage de fraisage présentent un écart par rapport à la valeur de tolérance minimale. La valeur maximale de la tolérance d'usinage est de 0.097 mm pour la dimension de base de 500 mm car cette dimension très grande peut facilement ajuster l'écart de 97 microns sur le côté gauche ou droit de la valeur centrale. C'est précis dans la fabrication numérique car ici la pièce est stationnaire et l'outil est en mouvement avec une bonne mesure de tolérance.

Cliquez ici pour plus d'informations sur l'usinage de pièces fabriquées à partir du processus de fraisage.

Tableau des tolérances des tours CNC

Dans cette opération d'usinage, le modèle d'usinage présente certaines limitations en raison du déplacement de la pièce et de l'outil stationnaire, il y a donc moins de risques d'écart dans les dimensions de l'usinage. Bien qu'un mécanisme en porte-à-faux d'usinage existe dans le support de mandrin de travail, le tableau n° 2 indique la valeur minimale de la tolérance d'usinage de 0.010 mm sur la valeur de dimension de base minimale de ± 3 mm. Vous pouvez voir la comparaison dans le tableau No. 1 et 2 pour voir la différence dans les valeurs de tolérance d'usinage. Les tolérances d'usinage de fraisage sont moins strictes que les valeurs de tour en raison du modèle d'usinage, de l'avantage du porte-à-faux d'usinage, de l'absence d'écart dans le lit d'usinage et des outils d'usinage précis.

Des informations sur les pièces d'usinage de mousse sont disponibles ici auprès de l'un des meilleurs fabricants.

Tableau n°2 Tableau de tolérance du tour.

Tableau de tolérance de coupe CNC

Dans ce processus, l'action de cisaillement permet de couper la section de la pièce/du travail en prenant un peu d'espace des deux côtés du porte-à-faux. Il est maintenant nécessaire d'enlever la matière des deux côtés du porte-à-faux de coupe, les tolérances d'usinage n'ont donc pas une bonne plage en raison de l'excès de matière enlevée. Par exemple, la scie à ruban est une opération de coupe qui peut également avoir une opération CNC, et la tolérance d'usinage standard est de 0.100 pouce ou 2.54 mm. C'est pourquoi l'opération de coupe ne constitue pas un élément essentiel de la technologie d'usinage pour atteindre des tolérances d'usinage nulles et s'effectue à un stade plus précoce.

Usinage à tolérances serrées

Il s'agit d'une nomenclature pour le processus où l'écart minimum de dimension est la cible du processus de tolérances d'usinage. L'un des principaux facteurs pour atteindre autant de tolérance est la capacité de la machine CNC, mais il peut également y avoir des facteurs secondaires. Vous devez contrôler l'étalonnage, la température, l'usure de l'outil et l'écart du banc d'usinage, afin que des tolérances d'usinage serrées soient le résultat du produit final. Dans les données publiées, la précision maximale des tolérances serrées est de 0.005 mm car il ne s'agit que de cinq microns en valeur numérique. C'est pourquoi une valeur inférieure à celle-ci n'est pas un scénario possible en raison du phénomène d'usinage.

Norme ISO 2768

Il s'agit d'une norme qui traite des tolérances générales dans l'assemblage d'une structure d'ingénierie, car il devrait y avoir un guide de tolérance standard pour suivre les pratiques d'ingénierie lors de l'assemblage, c'est pourquoi cette norme est disponible pour référence internationale. Il existe des classes dans cette norme qui décident quel type de tolérances d'usinage est nécessaire pour le projet. Les classes sont fines, moyennes, grossières et très grossières avec des tolérances d'usinage admissibles dans les dimensions de base. Le tableau n°3 discute des mêmes classes.

Tolérance ISO 13920-bf pdf

Il est standard d'avoir des tolérances pour les structures de soudage, car presque toutes les structures d'ingénierie comportant un usinage comportent du soudage, c'est pourquoi les tolérances pour l'usinage et le soudage en sont la principale nécessité. Cette norme traite de l'écart de soudage par rapport aux dimensions de base car la soudure présente de nombreuses déformations qui peuvent provoquer un désalignement de la structure dans le sens linéaire, c'est pourquoi sa tolérance est toujours supérieure aux tolérances d'usinage. Tableau.No. 4 montre la tolérance dimensionnelle linéaire du soudage,

Classe de tolérance Dimension et valeurs de tolérance (mm)

3 conseils pour acquérir des tolérances d’usinage de précision

Des tolérances d'usinage précises sont toujours nécessaires à tout machiniste, car si vous souhaitez effectuer un travail de qualité, celui-ci doit être précis et précis pour le processus d'assemblage. 3 points majeurs qui permettent d'acquérir un travail d'usinage précis sont,

Contrôle de la température

Le contrôle de la température peut réduire au minimum la dilatation thermique du matériau métallique, car si vous usinez un travail sur une pièce à 50 °C, cela donnera bien sûr un résultat différent par rapport aux résultats de 20 °C.

Vibration Control

Les vibrations dues aux ateliers à étages élevés, aux mouvements de grues et aux transports lourds au sol peuvent également entraîner des écarts dans les tolérances d’usinage.

Qualification

La qualification du poste, du machiniste et de la machine CNC se traduit également par de bonnes tolérances d'usinage.

La figure n°3 montre un désalignement lors de l'assemblage.

Comment la précision affecte la qualité des produits

Le concepteur d'assemblages a toujours besoin que des tolérances d'usinage de bonne qualité soient présentes chaque fois que le travail est présent dans sa forme physique. C'est pourquoi tous les efforts sont déployés pour obtenir de bonnes tolérances d'usinage, sinon des travaux hors tolérance poseraient des problèmes dans la production de masse. Parce que si chaque produit parmi tant d'autres a des dimensions différentes pour s'adapter à son homologue, il est probable qu'aucun des deux produits ne puisse s'assembler au stade de l'application. Par exemple, la tolérance d'usinage d'une pièce d'entretien automobile peut entraîner le rejet de toutes les pièces du marché si l'écart dimensionnel n'est pas compris dans la plage.

Comment réaliser un usinage à tolérance zéro

C'est le terme qui reflète le fait que les tolérances d'usinage sont au niveau minimum au lieu d'une valeur numérique exactement nulle, car l'obtention d'une valeur nulle n'est possible par aucun moyen physique. Vous pouvez dire que 0.010 mm est proche de la valeur d'usinage à tolérance zéro à partir de la littérature publiée authentique disponible dans le domaine de l'usinage. Les moyens d'atteindre autant de tolérances sont le contrôle de la composition des matériaux, l'étalonnage de l'usinage, la qualification, la température, la planéité des outils et le traitement thermique des pièces. Si ces facteurs sont contrôlés, vous pouvez effectuer un travail et un usinage précis sur place sans aucune réparation ni retouche.

Pourquoi choisir des pièces d'usinage CNC personnalisées Tuofa en Chine

Lorsque vous devez fabriquer des pièces personnalisées selon une nouvelle conception, il est alors nécessaire d'usiner des tolérances ayant une cohérence entre les pièces d'accouplement. Pour cela, vous devez choisir le machiniste et la machine CNC avec des critères de qualification afin de ne pas gaspiller d'argent et de ressources. Tuofa China est certifiée ISO 9001 avec une vaste expérience de l'usinage CNC (matériaux métalliques et non métalliques) et est capable d'atteindre une tolérance d'usinage <0.010 mm même avec un calendrier de production serré. Contactez donc Tuofa pour obtenir les tolérances d'usinage et obtenez un devis pour votre travail dans les 24 heures.

Pour plus d'informations, veuillez visiter tuofa-cncmachining.com

Foire aux questions

Qu’est-ce que la tolérance dans la conception de machines ?

Les éléments de conception de la machine doivent s'assembler les uns avec les autres, car à lui seul, un composant ne peut pas donner de résultat et pour le processus d'assemblage, il existe une exigence appelée tolérances d'usinage. Et ces tolérances sont les valeurs numériques indiquant l'écart par rapport aux dimensions de base pour le fonctionnement normal d'une machine particulière ou d'un assemblage de structure mécanique. Tolérance d’ingénierie ?

Il peut y avoir des tolérances d'usinage standard qui indiquent au concepteur quel écart de dimension n'aura pas d'effet sur la structure ou l'assemblage sans établir des critères stricts de tolérances d'usinage serrées ou nulles.

Tolérances d'usinage standard en mm ?

La valeur de ce type de tolérance est de 0.13 mm et ce type de tolérance d'usinage n'est pas tellement une tolérance stricte car la valeur de tolérance minimale peut être aussi basse que 0.010 mm, environ 13 fois inférieure à la tolérance d'usinage standard.