題:
設計適合在一起的零件時,應該使用哪種間隙/公差?
Joel Coehoorn
2018-08-07 09:52:22 UTC
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假設我正在建模一個帶蓋的簡單盒子。舉個例子,我們說框頂部的邊是50mm x 50mm。借助3D建模軟件,可以很容易地為該盒子蓋上蓋子,使其內部邊緣尺寸也恰好為50mm x 50mm ...但這似乎不是一個好主意。當然,我希望有某種間隙,以確保輕鬆進行開/關。精確匹配似乎在自找麻煩。

  • 對於這種事情,我們還剩下多少差距?
  • 與噴嘴尺寸有關嗎?
  • 我想您要緊緊多少也很重要,儘管我希望在緊緊緊緊的情況下會使用某種按扣或夾子。
  • 具有較大圖層尺寸的草稿打印是否可用於解決此問題,還是粗糙的圖層使事情看上去比最終印刷的要緊?
嗨,喬爾,歡迎來到3D Printing.SE!
總是有“打印然後歸檔以適合”的方法,但是我不建議這樣做
謝謝。星期五剛買了我的第一台打印機,並且很快地通過了隨附的燈絲。更多只是今天到達。這樣做的好處是,打印機的運行速度足夠慢,因此有足夠的時間來學習和設置兩次作業之間的下一張打印紙。
您是否找到並解決了問題?如果是這樣,下面的答案是否使您找到了解決方案?請投票接受一個答案(使用答案旁邊的對勾按鈕),這樣該問題就不會偶爾出現,並且可以從未回答的問題列表中刪除。您甚至可以添加自己的解決方案,並在48小時後接受!如果您無法解決該問題,請更新您的問題。
0.4mm足以容納零件,0.6毫米很容易拆卸。
七 答案:
0scar
2018-08-07 11:05:41 UTC
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簡短版本:基本上,這取決於您的打印機,品牌,型號,類型,維護狀態,擠出機,切片機設置,皮帶張力,遊隙,摩擦力等。


長版 :基本上,您的打印機確定打印的準確性;您可以通過校準和微調打印機來稍微影響精度。經常要做的是打印固定大小的校準立方體。在執行此操作之前,您應該閱讀“ 如何校準打印機的擠出機?”;這解釋瞭如何校準擠出機。使用微調的擠出機,您可以打印那些XYZ校準立方體,或者在您的情況下創建一個框,例如50 x 50 x 15毫米用卡尺測量長度和寬度時,您會知道此打印尺寸的公差是多少。最終,您可以通過重新調整打印機固件中的每毫米步長來更改此設置,但這並不總是一個建議(因為您的每毫米步長應與所用機構的機械佈局有關,例如皮帶尺寸)

還請參考“ 如何使運動部件不粘在一起?”的答案。該答案提示要打印一個公差校準模型,該模型使用雙曲面形狀,該雙曲面形狀與外部物體之間的間隔為幾個值,而與外部物體之間的偏移量設置為多個值。當您打印時,您會發現哪種公差適合您。請注意,較小零件的公差可能與較大零件的公差不同。一毫米。要像您的示例中那樣在盒子的頂部啟用蓋子,在設計蓋子時需要考慮公差。通常,額外的十分之一毫米就能解決問題,但如果您先進行一些測試打印,您就會完全知道。

要回答這個問題,即層高對公差的影響是什麼,我 quote

將25 mm的立方體裝入切片機並將填充設置為0%,周長為1,最上層的固體層為0。您還希望以較高分辨率進行打印-我選擇0.15毫米,實際上與壁厚相比,壁厚差異很小(0.02毫米) 0.3毫米。

是的,層高是有影響的,雖然它很小。

一個有趣的讀​​物是“ 理解公差指南”。 “ matterhackers”中的3D打印機”。

Serge Rabyking
2018-09-07 03:28:03 UTC
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我根據經驗法則使用間隙值:0.1mm-施加一定的力,0.2mm-剛好邊緣到邊緣而沒有力。

示例:

1)將3mm的金屬圓柱體壓入塑料部件需要3mm + 0.1mm * 2 = 3.2mm的直徑印刷孔(兩側間隙)

2)3mm的螺釘要插入塑料部件需要更大的孔大於3mm + 0.2mm * 2 = 3.4mm(即3.5mm)已經足夠了。

這是完全實驗性的,但始終適用於我在三台不同的打印機上以及PLA和ABS上。

雖然我同意這些數值,但您需要記住打印機的公差。較厚的擠出需要更大的公差。
Sean Houlihane
2018-08-08 21:23:12 UTC
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是的,需要一些許可。即使您要加工完美的金屬零件,也要留有間隙(並且還要考慮到沿Z軸的未對準情況,長的接縫很容易粘結)。

此外,您需要為壁在擠出壓力下略微鼓脹(層高小於噴嘴直徑)留一點餘量。

其他要考慮的因素是層變滲出(這通常會導致會出現小縫),並會因加速而產生波紋效應。這意味著,即使您已經測試了特定型號在打印機上需要的間隙,在設計其他型號時也不能依靠相同的間隙來完美地工作。如果您需要適合自己的旋轉對稱性,那麼很難獲得良好的緊密連接以使其可靠。

有時,就地打印設計可以為您帶來類似於夾子設計的效果,但可以保留更多積極的人

John Deters
2019-04-27 02:51:17 UTC
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在介紹噴嘴尺寸和扣合之前,讓我們先從大圖開始。我們需要使用通用語言來定義零件。

  • 容差是名義值或參考值與精確值之間的計劃差。
    • 清除是定義兩個部分之間的有意空間的餘量。
    • 干擾是定義兩個部分之間的有意重疊的餘量。
  • 公差是給定尺寸允許的隨機偏差或變化量。零件可以容忍多少誤差並仍然起作用?

讓我們舉個例子。我們希望將5mm的銷釘插入5mm的孔中,並且希望它們之間的配合鬆動。

我們說的是5mm,但是哪個5mm更重要-5mm孔還是5mm銷?假設其他人想要在我們的孔中使用5毫米的銷釘。在這種情況下,銷釘的尺寸不受我們的控制,因此對於互操作性而言更為重要。

松配合要求間隙。讓我們指定0.2mm,以便它們自由旋轉。我們可以在孔上增加0.2mm的餘量,以5.2mm的孔加上5.0mm的銷釘;我們可以從銷釘上減去0.2mm的餘量,用4.8mm的銷釘留出一個5.0mm的孔;或以我們想要的任何方式分割差異,例如5.1毫米孔和4.9毫米銷。因為我們指定了銷釘更為重要,所以我們將餘量添加到孔中。

現在我們已經定義了零件,讓我們定義其他重要的術語以幫助我們了解製造過程:

  • 精度是零件之間的最大尺寸差異。 (另一個可能是可重複性。)請注意,機器所生產的零件的公差不能超過其精度。
  • 精度是機器能夠執行的步距大小。精度常常與精度混淆,但是它們不是一回事。

現在,我們需要了解機器的精度。打印機可以打印大於5mm或小於5mm的針。或者可以打印大於5mm或小於5mm的孔。為了確定打印機的精度,我們需要打印一些5mm的銷釘和5mm的孔,並測量定義的值與打印的值之間的差異。最大和最小測量值之間的差異是我們機器的精度。確保在X,Y和Z維度上測量精度;打印機在X軸和Y軸之間可能會有差異,這會影響零件的圓度。 (如果已關閉,通常可以通過校準過程在機器的固件中對其進行調整。)此外,我們應該測試圓形零件,圓形孔,方形零件和方形孔,因為每個打印機的重複性可能有所不同

比方說,打印機對圓孔和圓銷的測量精度均為+/- 0.2mm。

然後,我們移到間隙。零件之間仍然可以工作的最小間隙是多少,最大可接受間隙是什麼?作為設計師,由您決定。在這個例子中,我們說我們想要一個松配合,所以讓我們定義銷與孔之間的間隙至少為0.2mm。但不要超過1.0mm,否則零件會掉落。

由於機器的精度為+/- 0.2mm,所以銷釘的位置在5.2mm至4.8mm之間。因此,孔的精度必須為5.2mm plus 間隙 plus 。孔尺寸為5.6mm +/- 0.2mm。最小公差條件是最小尺寸的孔(5.4mm)和最大尺寸的銷子(5.2mm),並留有0.2mm的間隙。最大公差為最大尺寸的孔(5.8mm)和最小尺寸的銷釘(4.8mm),從而提供1.0mm的間隙。

請注意,1.0 mm的間隙確實很馬虎。對於我們的應用而言,它似乎太鬆散了。我們可能會考慮將公差縮小到0.05mm,以減小間隙。但是我們已經註意到,機器不能產生比其精度更嚴格的公差。如果打印機無法生產出滿足我們指定公差的零件,我們將需要尋找另一種方式來製造或精加工零件。

在金屬加工領域,一種通用的方法是指定最初要使用最大材料製造的零件。這使我們從一個較小的孔開始,並使用孔或鑽頭將其打開到更精確的圓形孔。我們可以用一根銷子做同樣的事情,方法是從一根較粗的桿開始,然後向下轉動或磨削使其更光滑,更圓。

在FDM 3D打印世界中,我們可以在工作台上執行相同的操作。首先,在零件上加一層(或兩層)牆。額外的厚度使在鑽出或磨削時可以去除的材料更多,而不會嚴重削弱零件。打印後,將鑽頭穿過孔進行清潔。或將銷釘旋轉到鑽探電機的卡盤中,然後用一圈砂紙將其磨碎。

當然,任何時候添加精加工工序都需要大量勞動,因此成本更高。因此,這不是我們想在每個零件上都要做的事情,但是我們可以考慮一下。

請注意,以這種方式定義零件時,並不是從噴嘴直徑或層高開始的。取而代之的是,您允許噴嘴直徑,層高以及所有引起變化的原因之和顯示在機器的測量精度中。較小的噴嘴,較薄的層,加熱的床或冷卻風扇均可能有助於提高精度,但最好將所有機器選件的累積影響都考慮在內。

user77232
2018-09-07 07:35:59 UTC
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由於您說的是噴嘴,我希望您的意思是FDM 3d打印。通常,您將使用一(1)個零件之間的間隙輪廓。輪廓通常等於噴嘴的大小。 3d打印的正方形對象的角是圓形的。圓角的半徑將是噴嘴直徑的一半(即噴嘴的半徑)。同樣,如果輪廓上發生過度擠壓,則這兩個零件將無法相互配合。當然,這是假定它們被設計為易於分開。否則,如果您打算將它們摩擦配合在一起,則可以使它們完全匹配。

1處於安全狀態。在校準不太好的打印機上可以使用0.5個噴嘴。 0.25個噴嘴是可實現的,0.125個噴嘴是一個0.4mm噴嘴的夢想。 0.05毫米的間隙很難用0.2毫米的噴嘴獲得,但只有PITA
dgrat
2018-09-27 12:53:21 UTC
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我通常打印一個具有不同壁厚的測試立方體,然後計算平均偏差。我將此用作容忍度。但是,我不認為許多皮帶驅動的笛卡爾打印機在XY軸上的性能要好於+/- 0.1到0.25 mm。因此,我建議使用0.1到0.25毫米之間的值。如果它大於0.5毫米,則說明您的力學問題。

我用0.2mm噴嘴在一條直線上達到了0.05。對於0.1mm的噴嘴,這將是一件微不足道的任務。
以矩形波模式嘗試。這測試了力學。
Joel Coehoorn
2018-12-11 05:00:35 UTC
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打印4個月後,根據燈絲和噴嘴的幾何形狀,我至少了解了兩種情況的答案。在此討論中,我將使用.1mm層和.4mm噴嘴。

首先,我的問題是基本的盒子和蓋子。重要的是要記住一個圓形的噴嘴開口的形狀,因此,當擠壓到戶外時,您會得到一個圓柱體。但是,我們不擠在露天。我們將擠出的細絲巧妙地壓入構建表面或上一層。在那種情況下,使用我最好的ascii藝術,長絲擠出線的橫截面具有倒圓的邊緣,該邊緣僅近似.4mm噴嘴尺寸,例如:

 () 

當您放下幾層時,打印零件的外邊緣應更像這樣:

 (((((  

曲線的外邊緣實際上比零件的計劃尺寸稍微突出一點,問題是“多少”?到目前為止,我的經驗是.05mm,請記住,您需要考慮到這一點此外,在設計蓋子時,您需要考慮每個尺寸軸兩端的間隙,這意味著0.2mm的間隙仍然是一個很好的貼合配合。

對於第二種情況,假設您有一對可以組合在一起的印刷品,基礎印刷品包括一個向上指向的桿或圓柱體(如樂高積木),可以插入成對的開口。

現在您需要吃掉上部的匹配氣缸開口,您需要知道多大。令人擔憂的是開口的頂部,開口下方只有空氣來支撐燈絲。對於小間隙,您可以縮小距離。對於較大的間隙,您可以使用支撐材料或半球頂部。

比方說,在這種情況下,您會發現這些選項很困難,或者可能是其他因素使您將此零件橫向打印。因此,您無需像缸罐那樣打開開口,而是像缸側放一樣打印零件。

現在我們可以考慮燈絲放置的幾何形狀。以我的示例噴嘴和圖層尺寸為例,我們意識到您的開口不是模型指示的精確圓。相反,您具有網格圖案,就像舊的8位計算機藝術一樣。更糟糕的是,每個“像素”的寬度最多是高度的4倍。

請記住,您所需的最小額外空間將是.1mm高度的1/2,錯誤的情況可能會將其擴展到.4mm燈絲寬度的1/2。而且由於這一直貫穿零件(兩側),因此您需要兩次這樣的距離。 這是除了前面討論的盒效應之外的其他效果。結果表明,倒圓角的零件應在.3mm和.5mm之間尋找間隙,如果要設計零件,則可能需要在某個點縮放以留出更多的間隙空間。但是,請記住,塑料是柔軟的,如果推入(字面)推,打磨。實際上,在該範圍的低端附近我做得很好。



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