A CNC megmunkálás tűréshatárainak megértése (GD&T alapok + valódi gyári példák)

Amikor a mérnökök a „pontosságról” beszélnek, gyakran a tűrésekre utalnak – de az igazság az, hogy a tűrési követelmények jelentősen eltérhetnek az alkatrész geometriájától, a megmunkálási módszertől és az anyag stabilitásától függően. CNC-gyárunkban az elutasított alkatrészek több mint 62%-a nem megfelelő tűrésmegadásból származik, nem pedig megmunkálási hibából.
Ez a cikk részletesen kifejti GD&T alapelvek , gyakori CNC-tűrési szintek , és valódi gyári esetek hogy elkerülhesse a költséges újrafeldolgozásokat.

---

Mik azok a CNC megmunkálási tűrések?

A CNC megmunkálási tűrések meghatározzák, hogy egy alkatrész névleges méretétől mekkora eltérés engedhető meg. Okosabb olyan tűréseket tervezni, amelyek megfelelnek a funkcionális követelményeknek és a megmunkálási képességeknek, ahelyett, hogy feltételeznénk, hogy „±0,01 mm mindenre megoldás”.

Gyakori tűrésfajták:

• Méretparaméter (±) — méretváltozás

• Geometriai tűrések (GD&T) — alak, irány, helyzet

• Felületi profil tűrés — összetett felületek

• Futószabályosság — forgáshez kapcsolódó elemek

Miért adják meg a mérnökök túl szigorú tűréseket

A gépi megmunkálási naplónk (2024–2025) alapján a túl szoros tűrések növekedést okoztak:

• Egységárban 18–32%-kal

• Szállítási időben 2–4 nappal

• Hulladékráta 8%-kal (különösen vékonyfalú alumíniumalkatrészek esetén)

---

Alapvető GD&T szimbólumok, amelyeket ismernie kell

Az alábbi egyszerűsített áttekintés az alapján készült, amit rendszeresen megmunkálunk:

GD&T a gyakorlati megmunkálásban

Például egyszer egy ügyfél előírta merőlegesség 0,005 mm (0,0002") egy acél alaplaphoz. Ez az előírás csak az alábbiak után vált megmunkálásra kész állapotúvá:

• Kétállásos tokmányra váltás

• Homlokmarás 4 élű karbid szerszámmal

• Végső felületi réteg 0,2 mm mélységben

Ez az optimalizálás előtt a alkatrészek 36%-a nem felelt meg a CMM ellenőrzésnek .

---

Szabványos CNC tűréshatár (valódi gyári adatok alapján)

Különböző CNC eljárások különböző pontossági szinteket érnek el:

1. CNC faragyás

• Általános tolerancia: ±0,05 mm

• Pontos alumínium marás: ±0,01–0,02 mm

• Vékony falak (<1,5 mm): ±0,10–0,20 mm (anyagdeformáció)

Gyári példa:
Egy 6061-es alumínium tartó, 1,2 mm-es falvastagsággal és ±0,05 mm síkossági tűréssel. Elérhető valós érték: ±0,10 mm , még csökkentett előtolási sebesség mellett is. Az ok nem a gépben volt – hanem részben a rögzítés merevségében.

---

2. CNC forgatás

• Szabványos tengelyek: ±0.01 mm

• Csapágy illesztések: ±0.005 mm

• Koncentricitás: 0,01 mm tipikus

Példaként:
304-es rozsdamentes acél tengelyeknél (Ø12 mm) elértük a Ra 0.8 μm és 0,004 mm kerekességet , de csak miután áttértünk egy Cbn berendezés . A kezdeti keményfém beütőlapok hőtágulási hibákat okoztak 0,01–0,02 mm .

---

3. A anyag hatása a tűrésekre

Valós eset: Egy műanyag fogaskerék megmunkálás után tökéletes méretet mutatott, de nőtt 0.12 mm 48 órával 60% páratartalom mellett. Műanyagoknál mindig újramérjük a stabilizálódás után.

---

Hogyan válasszuk ki a megfelelő CNC tűréseket (lépésről lépésre)

1. lépés: Azonosítsa a funkcionális felületeket

• Csapágyak? → ±0,005–0,01 mm

• Dekoratív felületek? → ±0,10 mm

2. lépés: Illessze a tűrést a megmunkálási folyamathoz

Ha 0,01 mm síktartást igényel egy 120 mm-es lemezen, a CNC marás önmagában nem elegendő – gördesítés szükséges.

3. lépés: Láncolatok elkerülése

Gyakran összevontunk méreteket, vagy egyetlen alapfelületre hivatkozunk, hogy a tűrésösszeg a lehető legkisebb legyen.

4. lépés: Csak szükség esetén alkalmazzunk méretek és tűrések (GD&T) jelölést

Olyan fogasládaházaknál, amelyeket megmunkáltunk, a 13 GD&T jelölésből 7 nem volt funkcionális. Ezek eltávolítása:

• Költségcsökkentés 27%

• A gyártási idő csökkentése 3 nappal

5. lépés: Az ellenőrzési módszer határozza meg a tűréseket

Ha az ügyfél igényli CMM + profil , szigorúbb tűréseket tudunk betartani, mintha más módszert használnánk kézi mérőműszerek .

---

Gyakori tűrési problémák (és valódi megoldások)

1. Furatok eltolódtak az összeszerelés után

Okozó: Igazi helyzete túl szigorú vagy figyelmen kívül hagyott
Megoldás:

• GD&T pozícióhívás hozzáadása

• Marás alkalmazása CNC-fúrás után

• Áttérés 4-tengelyes megmunkálásra

2. Torzulás vékony alumínium alkatrészekben

Okozó: Belső feszültség a durva megmunkálásból
Javítás (a mi bevált munkafolyamatunk):

1. Előmegmunkálás (0,5–0,8 mm ráhagyással)

2. Feszültségmentesítés (2–3 óra)

3. Végső simítás

Alakváltozás csökkentve 0,30 mm → 0,08 mm .

3. Nem egységes felületminőség

Okozó: Szerszámdübörgés vagy elkopott szerszám
Megoldás: Csökkentse a lépésközt 8–12%-ra, és kiegyensúlyozott szerszámtartókat használjon.

---

Ajánlott tűrések tipikus CNC alkatrészekhez

---

Ellenőrző lista: CNC-rajz gyárnak történő elküldése előtt

✓ Tartalmazzon egyértelmű GD&T-t

Pozíció, merőlegesség, síkság.

✓ Jelölje meg a kritikus és nem kritikus méreteket

Költségcsökkentés akár 30%.

✓ Adja meg a vizsgálati módszert

Méretmérő / Mikrométer / CMM.

✓ Ellenőrizze az anyagok méretstabilitását

Különösen műanyagok és rozsdamentes acél esetén.

✓ Kérjen DFM-tűréselemzést

Általában boltunk tűrési kivitelezhetőségi jelentést küld 24 óra .

---

Összegzés

A CNC megmunkálási tűrések megértése nem arról szól, hogy „minél szigorúbbak legyenek a tűrések” – hanem arról, hogy olyan tűréseket válasszunk, amelyek megfelelnek a függvény , anyagviselkedés , és valós megmunkálási képességnek .
Ha a GD&T-t helyesen alkalmazzák, a gyártók csökkenthetik az újrafeldolgozásokat, javíthatják az egységes minőséget, és jelentősen csökkenthetik a költségeket.

Ha segítségre van szüksége egy rajz optimalizálásában vagy a tűrések kivitelezhetőségének ellenőrzésében, én is tudok generálni egyet DFM jelentés a jelenlegi tervezés alapján.