ก่อนที่เราจะมีขนาดหัวฉีดและพอดีพอดีเรามาเริ่มด้วยภาพที่ใหญ่ขึ้น เราจำเป็นต้องใช้ภาษากลางเพื่อกำหนดชิ้นส่วน
- ค่าเผื่อเป็นความแตกต่างที่วางแผนไว้ระหว่างค่าที่ระบุหรือค่าอ้างอิงและค่าที่แน่นอน
- Clearanceเป็นค่าเผื่อที่กำหนดพื้นที่โดยเจตนาระหว่างสองส่วน
- การแทรกแซงเป็นการกำหนดค่าเผื่อการทับซ้อนโดยเจตนาระหว่างสองส่วน
- Toleranceคือจำนวนของการเบี่ยงเบนแบบสุ่มหรือการเปลี่ยนแปลงที่อนุญาตสำหรับมิติข้อมูลที่กำหนด ชิ้นส่วนสามารถทนต่อข้อผิดพลาดและยังคงทำงานได้เท่าใด
ลองใช้ตัวอย่าง เราต้องการหมุด 5 มม. เพื่อไปยังรู 5 มม. และเราต้องการให้มีขนาดหลวมระหว่างมัน
เราได้พูดไปแล้วว่า 5 มม. แต่ 5 มม. นั้นมีความสำคัญมากกว่า - รู 5 มม. หรือพิน 5 มม? สมมติว่าคนอื่นมีหมุด 5 มม. ที่พวกเขาต้องการใช้กับรูของเรา ในกรณีนี้ขนาดพินอยู่นอกเหนือการควบคุมของเราดังนั้นจึงมีความสำคัญต่อการทำงานร่วมกัน
พอดีหลวมกำลังเรียกร้องให้กวาดล้าง ลองระบุ 0.2 มม. เพื่อให้เลี้ยวได้อย่างอิสระ เราสามารถเพิ่มค่าเผื่อ 0.2 มม. ลงในรูให้รู 5.2 มม. กับพิน 5.0 มม. เราสามารถลบค่าเผื่อ 0.2 มม. จากพินให้รู 5.0 มม. กับพิน 4.8 มม. หรือแยกความแตกต่างในแบบที่เราต้องการเช่นรู 5.1 มม. และพิน 4.9 มม. เนื่องจากเราระบุว่าพินนั้นสำคัญกว่าเราจะเพิ่มค่าเผื่อลงในรู
ตอนนี้เราได้กำหนดส่วนของเราแล้วให้นิยามคำอื่น ๆ ที่สำคัญเพื่อช่วยให้เราเข้าใจกระบวนการผลิต:
- ความแม่นยำคือความแปรปรวนของมิติสูงสุดระหว่างชิ้นส่วน (คำอื่นอาจจะทำซ้ำได้) โปรดทราบว่าเครื่องไม่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่มีความทนทานต่อแรงตึงผิวได้มากกว่าความแม่นยำ
- ความแม่นยำคือขนาดของขั้นตอนที่เครื่องสามารถทำได้ ความแม่นยำมักจะสับสนกับความถูกต้อง แต่ไม่เหมือนกัน
ตอนนี้เราต้องเข้าใจความถูกต้องของเครื่อง เครื่องพิมพ์สามารถพิมพ์พินที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 มม. หรือเล็กกว่า 5 มม. หรืออาจพิมพ์รูที่มีขนาดใหญ่กว่า 5 มม. หรือเล็กกว่า 5 มม. ในการกำหนดความถูกต้องของเครื่องพิมพ์เราจะต้องพิมพ์พิน 5 มม. และ 5 มม. รูและวัดความแตกต่างระหว่างสิ่งที่เรากำหนดและสิ่งที่เราพิมพ์ ความแตกต่างระหว่างการวัดที่ใหญ่ที่สุดและเล็กที่สุดคือความแม่นยำของเครื่องของเรา อย่าลืมวัดความแม่นยำในมิติ X, Y และ Z เครื่องพิมพ์อาจมีความแตกต่างระหว่างแกน X และ Y ที่จะมีผลต่อความกลมของชิ้นส่วน (หากปิดอยู่จะสามารถปรับได้ในเฟิร์มแวร์ของเครื่องผ่านกระบวนการสอบเทียบ) นอกจากนี้เราควรทดสอบชิ้นส่วนรอบ, รูกลม, ชิ้นส่วนสี่เหลี่ยมและรูสี่เหลี่ยม
สมมติว่าความแม่นยำที่วัดได้ของเครื่องพิมพ์สำหรับทั้งรูกลมและพินกลมคือ +/- 0.2 มม.
จากนั้นเราย้ายไปที่การกวาดล้าง ช่องว่างขั้นต่ำระหว่างชิ้นส่วนและยังคงทำงานคืออะไรและช่องว่างที่ยอมรับได้สูงสุดคืออะไร ในฐานะนักออกแบบคุณต้องตัดสินใจเอง ในตัวอย่างนี้เราบอกว่าเราต้องการแบบหลวมดังนั้นให้กำหนดระยะห่างอย่างน้อย 0.2 มมระหว่างพินและรู แต่ไม่เกิน 1.0 มม. หรือชิ้นส่วนจะหลุดออก
เนื่องจากความแม่นยำของเครื่องคือ +/- 0.2 มม. พินจะอยู่ระหว่าง 5.2 มม. และ 4.8 มม. หลุมต้องมีขนาด 5.2 มม. บวกกับระยะห่างพร้อมความแม่นยำของหลุม ที่ให้มิติของรูที่ 5.6 มม. +/- 0.2 มม. เงื่อนไขความอดทนขั้นต่ำจะเป็นรูขนาดเล็กสุด (5.4 มม.) และพินขนาดสูงสุด (5.2 มม.) ทำให้ระยะห่าง 0.2 มม. ความคลาดเคลื่อนสูงสุดคือรูขนาดสูงสุด (5.8 มม.) และพินขนาดต่ำสุด (4.8 มม.) ให้ระยะห่าง 1.0 มม.
โปรดทราบว่าระยะห่างจาก 1.0 มม. นั้นเลอะเทอะมาก มันอาจจะดูหลวมเกินไปสำหรับแอปพลิเคชันของเรา เราอาจคิดว่าจะเพิ่มความคลาดเคลื่อนให้แน่นถึง 0.05 มม. เพื่อลดระยะห่าง แต่เราได้สังเกตว่าเครื่องไม่สามารถสร้างความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้เกินความแม่นยำ หากเครื่องพิมพ์ไม่สามารถผลิตชิ้นส่วนที่ตรงตามเกณฑ์ความคลาดเคลื่อนที่ระบุเราจะต้องหาวิธีอื่นในการผลิตหรือทำชิ้นส่วนให้เสร็จ
ในโลกโลหะการวิธีการทำเช่นนี้คือการระบุชิ้นส่วนที่จะผลิตครั้งแรกด้วยวัสดุสูงสุดโดยเจตนา สิ่งนี้ช่วยให้เราเริ่มต้นด้วยรูเล็ก ๆ และใช้รูเจาะหรือสว่านเพื่อเปิดมันขึ้นไปสู่รูที่แม่นยำและกลม เราสามารถทำสิ่งเดียวกันได้ด้วยการปักหมุดโดยเริ่มจากคันที่หนาขึ้นและหมุนหรือบดมันลงเพื่อให้ราบรื่นและกลม
ในโลกการพิมพ์ FDM 3D เราสามารถทำสิ่งเดียวกันที่โต๊ะทำงาน ก่อนอื่นให้พิมพ์ส่วนต่างๆด้วยเลเยอร์ผนังเพิ่มเติม (หรือสองชิ้น) ความหนาที่เพิ่มขึ้นจะช่วยให้สามารถกำจัดวัสดุได้มากขึ้นในขณะที่ทำการขุดออกมาหรือบดมันลงโดยไม่ทำให้ชิ้นส่วนอ่อนเกินไป หลังจากพิมพ์แล้วให้เจาะรูเจาะรูเพื่อทำความสะอาด หรือหมุนพินในหัวจับดอกสว่านแล้วนำไปบดด้วยกระดาษทราย
แน่นอนว่าเมื่อใดก็ตามที่คุณเพิ่มการดำเนินการเสร็จสิ้นจะต้องใช้แรงงานจำนวนมากและมีราคาแพง ดังนั้นนี่ไม่ใช่สิ่งที่เราต้องการทำในทุกส่วน แต่เราสามารถพิจารณาได้
โปรดสังเกตว่าเมื่อคุณกำหนดชิ้นส่วนด้วยวิธีนี้คุณจะไม่เริ่มต้นด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางหัวฉีดหรือความสูงของชั้น แต่คุณอนุญาตให้เส้นผ่าศูนย์กลางหัวฉีดความสูงของชั้นและผลรวมของสาเหตุทั้งหมดของการเปลี่ยนแปลงเพื่อแสดงให้เห็นในความแม่นยำที่วัดได้ของเครื่อง หัวฉีดขนาดเล็กชั้นทินเนอร์เตียงอุ่นหรือพัดลมระบายความร้อนอาจช่วยเพิ่มความแม่นยำ แต่ควรคำนึงถึงผลกระทบสะสมของตัวเลือกเครื่องจักรทั้งหมด