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CNC加工公差指南

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时间:2021-07-27

  数控雕铣机(俗称CNC)加工是指使用计算机编程和机电设备根据需要自动进行金属零件(和非金属)加工,CNC机床根据程序对工件进行所有操作,以提供最终产品。

  虽然CNC雕铣机加工服务在产品尺寸方面非常准确,但它们并不完美。即使在同一台 CNC 机器上,使用相同制造工艺制造的任何两个零件之间的最终测量值总是会有少量偏差。无论我们选择哪种CNC机床,都不可能制造出具有相同精确尺寸的相同零件。

  由同一台CNC机床制成的两个零件之间的最终测量值差异是通过设置标准公差限制来解决的。公差极限定义了两个零件的相应尺寸之间的最大允许差异。对于CNC加工,标准公差限制设置在 +/-.005 英寸(0.127 毫米)左右。作为参考,人发的厚度为0.002 英寸(0.05 毫米)。标准公差限制是一个很小的数字,在大多数情况下,执行相同功能的两个部件之间的如此小的差异甚至可能无关紧要。对于小尺寸变化会影响零件性能的其余情况,可以保持更严格的公差。

  CNC加工中的常见公差

在定义产品测量时,工程公差是必要的要求。除非客户指定任何特定的公差,否则零件通常会根据一般公差等级制造。因此,在将零件交给CNC加工之前定义适当特征的零件公差符合设计者的利益。这确保了客户满意度并降低CNC机加工车间的重新加工成本,如果任何不符合要求的东西。通过适当的特征,我们的意思是没有必要为每个尺寸定义公差。这实际上具有相当相反的效果,因为对每个测量增加要求将导致非常昂贵的部件。

  我们通常只为与其他零件配合的零件中的那些特征定义它。当我们这样做时,它可以确保组件很好地安装在组件中并按预期工作。

适用于加工零件的各种类型的公差是:

一般公差

一般公差2


  几何尺寸和公差(GD&T)比常规尺寸公差更上一层楼。除了确保最终值保持在定义的边界内,它还定义了尺寸的进一步特征,例如同心度、平面度和真实位置。最终尺寸必须具有这些预定义的特征才能通过检查,虽然其他公差类型随处可见,但GD&T与CNC加工尤其相关。这些零件通常有很高的要求GD&T允许确保各种特征的尺寸精度。

  CNC公差基础

现在我们了解了为什么需要容差限制及其各种类型,让我们看看为什么选择正确的限制很重要。适当的公差限制可确保完美的零件性能,而不会产生不必要的高成本,然而,选择比必要更严格的公差有一些缺点。那么让我们看看在选择公差时应该记住什么。

  严格要求的高成本

出于多种原因,追求更严格的公差会显着影响加工成本和周转时间。更严格的限制需要更多的时间和劳动。它还增加了零件超出范围并报废的可能性。机器将需要特殊的夹具和固定装置来实现这些限制。最后,非常严格的公差将需要特殊的测量工具来进行质量控制。

  制造方法的选择

设计师设定的公差决定了哪种制造工艺更适合实现这些公差。随着公差变得越来越细,能够令人满意地完成工作的 CNC 机器越来越少,因为它们在精度方面的能力不同。该部件可能需要进一步的操作,例如研磨和研磨,以达到严格的公差。

  公差取决于材料

材料的选择决定了制造工艺完成特定公差范围的能力。材料特性的差异会显着影响最终值。软工件很难固定,因为它们在与刀具接??触时会不断弯曲。另一方面,研磨材料会磨损切削刀具并使其更难达到首选值。诸如GP 11、GP 03之类的酚醛树脂或任何玻璃层压板是此类材料的示例。切割操作期间接触摩擦热会导致某些材料(例如塑料部件)变形。因此,当试图实现严格的公差时,材料类型可能与制造工艺不兼容。

  检查

检查

公差越细,检查它们就越困难,越费时。他们需要更好的测量工具和检查方法。这增加了部件的制造成本。例如,由于加工过程中的振动,可能会形成颤痕。我们可以目视检查这些标记,但要获得这些标记的长度和深度等重要信息,我们需要先进的检测设备。这些标记(尤其是在涉及更精细的公差时)可能具有破坏性,从而在组件中产生噪音和振动。

  结论

CNC雕铣机和精雕机以其可以提供的高质量和精度而闻名。同时,工程师在选择需求时需要注意几个重要方面,不要在需求上过头。了解材料特性并牢记项目的工作环境有助于做出决策。




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