公差是零件的尺寸偏差的允許範圍,基於其形狀、配合和功能。 該術語用於定義元件測量的精度。 它定義了基礎測量允許的變化或偏差量,尤其是 CNC 加工零件的尺寸。
為了減少這些偏差,在 CNC 加工中使用標準公差。 除非設計人員另有說明,否則塑料件的公差為+-010'',金屬零件的公差為+-005''。儘管如此,零件所需的精度越高,其公差就越嚴格(例如+-..)0004英吋)。
乙個反覆出現的問題是,更嚴格的 CNC 零件公差是否會影響零件的生產和設計。 答案是響亮的“是”! 對設計和生產的最大影響可能來自嚴格的公差。
更嚴格的公差導致更高的生產成本
公差水平會影響加工周轉時間,刀具也會影響其成本。 為什麼? 更嚴格的公差通常更有可能導致廢品增加、使用特殊的測量工具和額外的夾具。 對更嚴格公差的需求也會降低加工速度,從而延長生產週期時間。
因此,根據所需的公差水平及其幾何形狀,與達到標準公差水平相比,尋求更嚴格的零件公差可能會使設計和生產成本增加一倍。
更嚴格的公差可能會增加成本的三種方式
製造零件的更嚴格的公差會以三種主要方式增加生產成本。 它們包括;
1.使用專用且昂貴的工具
如果需要專用工具來達到所需的公差和精度,則使用此類工具會增加生產成本。
2.進行昂貴的測試
對於公差嚴格的CNC零件,需要進行徹底的檢查。 無論測試是由人工完成還是自動控制,這都需要更多的時間和精力。 有時,由於嚴格的公差,必須檢查每個零件,任何不符合規格的零件都必須被剔除,即使它本來可以使用。 因此,這種高分揀率和廢品率也會影響零件的質量,使其更高。
3.其他流程
CNC零件的公差要求越嚴格,通常需要更多的工藝、裝置和工具,從而增加生產成本。 例如,當涉及到金屬所需的表面光潔度時,磨削、珩磨和精煉等二次操作成本高昂,只應在必要時進行。
更嚴格的公差需要對製造工藝進行修改。
如果您選擇比行業標準更嚴格的公差,CNC 零件的最佳製造工藝可能會發生變化。 其原因是生產工藝的選擇可能會影響更嚴格的公差。
例如,立式銑床在加工孔時可能會應用一組公差,而在使用車床鏜孔時可能會應用另一組公差,從而延長交貨時間。 此外,具有不同軸的數控工具機的基本公差可能會有所不同。
此外,數控工具機可以加工的零件型別取決於其公差。 在某些情況下,零件需要進一步操作才能實現嚴格的公差。 如果您希望您的產品具有小或非常精細的精加工特徵,您可能需要對它們執行幾種不同的加工操作。 不同的加工程式也會產生不同的表面粗糙度或效能。 可能需要研磨或研磨以滿足更嚴格的公差標準。
公差的密封性取決於材料
根據材料的不同,製造具有特定公差的產品的複雜性可能會有很大差異。 由於材料在切割時會彎曲,因此通常很難對較軟的材料(如熱固性塑料和熱塑性塑料)保持設定的公差。
給定材料達到的抵抗程度取決於其質量。 這些特徵包括:
熱穩定性:塑料等非金屬經常會遇到熱穩定性問題。 這些材料在CNC加工過程中會隨著熱量的積累而變形,影響零件的公差。
磨蝕性:對於一些含碳量高的CNC加工材料,如碳鋼和鈦,其磨蝕性使得在保持精度的同時難以達到特定的公差。 這種困難主要是由於需要更換的工具數量過多。
硬度:鋁、不鏽鋼、黃銅和銅等較硬的材料比較軟的材料更容易精確加工成公差。 原因是當機器與較軟的材料接觸時,更容易改變尺寸。 因此,銑削更精細的材料需要耐心。
零件的複雜性和設計
CNC零件設計是控制嚴格公差的最關鍵因素。 在設計階段進行調整不僅可以實現一致、嚴格的公差,還可以提高質量、提高客戶滿意度並降低費用。
公差控制會受到零件幾何形狀、整體尺寸和壁厚規格的影響。 厚壁在其厚截面內會經歷不同的收縮率,由於不同截面內的收縮率不同,因此難以保持精確的公差。
更嚴格的衝擊部件檢測公差
驗證更嚴格的公差很困難,而且需要更長的時間。 其原因是需要更好的測量裝置和檢測技術。 此外,生產零件的成本也會上公升。
例如,銑削引起的振動會導致顫振。 雖然這些標記可以目視檢查,但這需要複雜的檢查工具來獲得準確的資料,例如標記深度和長度。 這些標記可能會造成破壞,導致元件中的噪音和振動(尤其是在公差更嚴格的情況下)。
僅在必要時選擇
許多人在選擇公差時往往過於具體。 選擇 0001mm 公差而不是 001mm可造成***兩到三次。 更嚴格的公差需要更細緻的製造和進一步的測試,以保證零件的精度。
在某些情況下,需要更嚴格的公差。 但是,零件公差應主要取決於它們如何協同工作、用途、製造方式以及特徵對變化的敏感程度。
CNC加工公差