Wat is een bewerkingstolerantie?
Een tolerantie bepaalt de toelaatbare afwijking van een maat. Een as die is gespecificeerd als ⌀25,00 ±0,05 mm mag overal tussen 24,95 en 25,05 mm liggen en is dan nog steeds goed. Het tolerantieveld - in dit geval 0,1 mm - bepaalt hoe nauwkeurig de machine de maat moet aanhouden, en daarmee direct hoe lang de bewerking duurt en wat die kost.
Toleranties worden meestal opgegeven als tweezijdige (±0,05) of eenzijdige tolerantie (+0,00/-0,10), of met ISO-tolerantieklassen (h6, H7 enz.). Bij onderdelen die in elkaar passen, bepaalt de verhouding tussen de toleranties van as en boring of u een spelingspassing, overgangspassing of perspassing krijgt.
Standaardtoleranties bij CNC-bewerking
Bij CNC-frezen en -draaien zijn de volgende waarden haalbaar zonder bijzondere procesbeheersing:
| Klasse | Gangbare tolerantie | Oppervlakteruwheid Ra | Typische toepassing |
|---|---|---|---|
| Algemene bewerking | ±0,1 mm |
3,2 µm |
Niet-kritische kenmerken, doorvoergaten, buitencontouren |
| Standaardprecisie | ±0,05 mm |
1,6 µm |
Lagerzittingen, positioneervlakken, algemene passingen |
| Hoge precisie | ±0,01 mm |
0,8 µm |
Nauw passende boringen, precisieassen, hydraulische componenten |
| Ultraprecisie | ±0,005 mm |
0,4 µm |
Kalibervlakken, precisie-instrumenten, onderdelen voor de lucht- en ruimtevaart |
De meeste productieonderdelen krijgen op niet-kritische kenmerken een tolerantie van ±0,05-0,1 mm. Nauwere toleranties op elke maat verhogen de kosten zonder functionele meerwaarde.
Hoe toleranties de bewerkingskosten beïnvloeden
Nauwere toleranties kosten om drie redenen meer:
- Lagere voedingen en snedediepten. Om
±0,01 mmaan te houden zijn nabewerkingsgangen met verlaagde snelheid nodig, wat de cyclustijd verlengt. - Meer meetstappen. Elk kenmerk met een nauwe tolerantie moet worden gemeten - vaak meerdere keren tijdens het proces. Tijd op de coördinatenmeetmachine (CMM) en de inzet van ervaren operators zijn duur.
- Hoger afkeurrisico. Hoe nauwer een maat moet worden aangehouden, hoe groter de kans dat een onderdeel op de grens als afkeur eindigt. Fabrikanten rekenen dit risico door in werk met nauwe toleranties.
Een onderdeel met vijf nauwe toleranties, waarvan er functioneel maar twee nodig zijn, kan 30-50% meer kosten dan nodig. Bepaal welke toleranties echt kritisch zijn voordat u een tekening definitief maakt.
Vuistregel: kies de ruimste tolerantie die de juiste werking nog garandeert. Bewaar ±0,01 mm en nauwer voor kenmerken die dat echt vereisen - boringdiameters voor hydraulische afdichtingen, lagerzittingen, precisiepassingen.
ISO-tolerantieklassen en passingen
Het ISO-systeem kent tolerantieklassen van IT1 (fijnst) tot IT18 (grofst). Voor algemene verspaande onderdelen ligt het praktische bereik tussen IT6 en IT11:
| Klasse | Tolerantie bij ⌀25 mm | Typische toepassing |
|---|---|---|
| IT6 | 13 µm |
Precisieassen, nauwe passingen |
| IT7 | 21 µm |
Standaard lagerzittingen, H7/h6-passingen |
| IT8 | 33 µm |
Algemene precisiebewerking |
| IT9 | 52 µm |
Passingen zonder precisie-eisen, kenmerken met speling |
| IT11 | 130 µm |
Voorbewerken, niet-functionele maten |
De standaardpassingen H7/h6 (spelingspassing) en H7/p6 (perspassing) dekken het merendeel van de technische toepassingen. Tenzij uw tekening iets anders voorschrijft, werken de meeste CNC-leveranciers bij maten zonder tolerantie volgens IT8-IT9.
Oppervlakteruwheid en de relatie met de tolerantie
Oppervlakteruwheid (Ra) en maattolerantie hangen samen, maar staan los van elkaar. U kunt een nauwe tolerantie hebben bij een relatief ruw oppervlak - bijvoorbeeld een precisiegeslepen boring waarop nog bewerkingssporen zichtbaar zijn. In de praktijk vraagt Ra 0,4 µm doorgaans om slijpen of honen na het draaien of uitboren, wat extra bewerkingen en kosten met zich meebrengt.
Standaard CNC-draaien haalt Ra 1,6-3,2 µm. Met nabewerkingsgangen komt u op Ra 0,8 µm. Voor Ra 0,4 µm en lager zijn slijpen, honen of lappen nodig.
Praktische aanbevelingen
- Tolereer alleen wat ertoe doet. Geef alleen nauwe toleranties aan kenmerken die bepalend zijn voor passing, functie of montage.
- Gebruik standaardpassingen. H7/h6, H8/f7 en vergelijkbare standaardpassingen dekken de meeste technische behoeften zonder eigen tolerantieanalyse.
- Specificeer de oppervlakteruwheid apart. Ga er niet van uit dat een nauwe tolerantie ook een fijne afwerking betekent - vermeld Ra expliciet waar het ertoe doet.
- Betrek uw fabrikant vroeg. Leveranciers kunnen vaak kleine ontwerpwijzigingen voorstellen waardoor een onderdeel veel gemakkelijker binnen tolerantie te maken is.
- Controleer de standaardwaarden op uw tekening. In de meeste titelhoeken staat een algemene tolerantie voor maten zonder tolerantieaanduiding - zorg dat die aansluit bij wat u werkelijk nodig hebt.