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CNC加工公差指南

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時間:2021-07-27

  數控雕銑機(俗稱CNC)加工是指使用計算機編程和機電設備根據需要自動進行金屬零件(和非金屬)加工,CNC機床根據程序對工件進行所有操作,以提供最終產品。

  雖然CNC雕銑機加工服務在產品尺寸方面非常準確,但它們并不完美。即使在同一臺 CNC 機器上,使用相同制造工藝制造的任何兩個零件之間的最終測量值總是會有少量偏差。無論我們選擇哪種CNC機床,都不可能制造出具有相同精確尺寸的相同零件。

  由同一臺CNC機床制成的兩個零件之間的最終測量值差異是通過設置標準公差限制來解決的。公差極限定義了兩個零件的相應尺寸之間的最大允許差異。對于CNC加工,標準公差限制設置在 +/-.005 英寸(0.127 毫米)左右。作為參考,人發的厚度為0.002 英寸(0.05 毫米)。標準公差限制是一個很小的數字,在大多數情況下,執行相同功能的兩個部件之間的如此小的差異甚至可能無關緊要。對于小尺寸變化會影響零件性能的其余情況,可以保持更嚴格的公差。

  CNC加工中的常見公差

在定義產品測量時,工程公差是必要的要求。除非客戶指定任何特定的公差,否則零件通常會根據一般公差等級制造。因此,在將零件交給CNC加工之前定義適當特征的零件公差符合設計者的利益。這確保了客戶滿意度并降低CNC機加工車間的重新加工成本,如果任何不符合要求的東西。通過適當的特征,我們的意思是沒有必要為每個尺寸定義公差。這實際上具有相當相反的效果,因為對每個測量增加要求將導致非常昂貴的部件。

  我們通常只為與其他零件配合的零件中的那些特征定義它。當我們這樣做時,它可以確保組件很好地安裝在組件中并按預期工作。

適用于加工零件的各種類型的公差是:

一般公差

一般公差2


  幾何尺寸和公差(GD&T)比常規尺寸公差更上一層樓。除了確保最終值保持在定義的邊界內,它還定義了尺寸的進一步特征,例如同心度、平面度和真實位置。最終尺寸必須具有這些預定義的特征才能通過檢查,雖然其他公差類型隨處可見,但GD&T與CNC加工尤其相關。這些零件通常有很高的要求GD&T允許確保各種特征的尺寸精度。

  CNC公差基礎

現在我們了解了為什么需要容差限制及其各種類型,讓我們看看為什么選擇正確的限制很重要。適當的公差限制可確保完美的零件性能,而不會產生不必要的高成本,然而,選擇比必要更嚴格的公差有一些缺點。那么讓我們看看在選擇公差時應該記住什么。

  嚴格要求的高成本

出于多種原因,追求更嚴格的公差會顯著影響加工成本和周轉時間。更嚴格的限制需要更多的時間和勞動。它還增加了零件超出范圍并報廢的可能性。機器將需要特殊的夾具和固定裝置來實現這些限制。最后,非常嚴格的公差將需要特殊的測量工具來進行質量控制。

  制造方法的選擇

設計師設定的公差決定了哪種制造工藝更適合實現這些公差。隨著公差變得越來越細,能夠令人滿意地完成工作的 CNC 機器越來越少,因為它們在精度方面的能力不同。該部件可能需要進一步的操作,例如研磨和研磨,以達到嚴格的公差。

  公差取決于材料

材料的選擇決定了制造工藝完成特定公差范圍的能力。材料特性的差異會顯著影響最終值。軟工件很難固定,因為它們在與刀具接??觸時會不斷彎曲。另一方面,研磨材料會磨損切削刀具并使其更難達到首選值。諸如GP 11、GP 03之類的酚醛樹脂或任何玻璃層壓板是此類材料的示例。切割操作期間接觸摩擦熱會導致某些材料(例如塑料部件)變形。因此,當試圖實現嚴格的公差時,材料類型可能與制造工藝不兼容。

  檢查

檢查

公差越細,檢查它們就越困難,越費時。他們需要更好的測量工具和檢查方法。這增加了部件的制造成本。例如,由于加工過程中的振動,可能會形成顫痕。我們可以目視檢查這些標記,但要獲得這些標記的長度和深度等重要信息,我們需要先進的檢測設備。這些標記(尤其是在涉及更精細的公差時)可能具有破壞性,從而在組件中產生噪音和振動。

  結論

CNC雕銑機和精雕機以其可以提供的高質量和精度而聞名。同時,工程師在選擇需求時需要注意幾個重要方面,不要在需求上過頭。了解材料特性并牢記項目的工作環境有助于做出決策。


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