Memahami Toleransi Permesinan CNC (Dasar-Dasar GD&T + Contoh Pabrik Nyata)

Ketika insinyur berbicara tentang "presisi", mereka sering merujuk pada toleransi—tetapi kenyataannya, persyaratan toleransi sangat bervariasi tergantung pada geometri bagian, metode permesinan, dan stabilitas material. Di bengkel CNC kami, lebih dari 62% bagian yang ditolak berasal dari spesifikasi toleransi yang tidak jelas, bukan kesalahan permesinan.
Artikel ini membahas Dasar-dasar GD&T , tingkat toleransi CNC umum , dan kasus nyata di pabrik untuk membantu Anda menghindari pembuatan ulang yang mahal.

---

Apa Itu Toleransi Permesinan CNC?

Toleransi permesinan CNC menentukan seberapa besar penyimpangan yang diperbolehkan dari dimensi nominal suatu bagian. Alih-alih mengasumsikan "±0,01 mm menyelesaikan semua masalah", lebih bijak untuk merancang toleransi yang sesuai dengan kebutuhan fungsional dan kemampuan permesinan.

Jenis toleransi umum meliputi:

• Toleransi dimensional (±) — variasi ukuran

• Toleransi geometrik (GD&T) — bentuk, orientasi, lokasi

• Toleransi profil permukaan — permukaan kompleks

• Kebocoran — fitur yang terkait dengan rotasi

Mengapa insinyur menentukan toleransi terlalu ketat

Dari catatan permesinan kami (2024–2025), toleransi yang terlalu ketat meningkatkan:

• Biaya per unit sebesar 18–32%

• Waktu pengerjaan lebih cepat 2–4 hari

• Tingkat pembuangan oleh 8% (terutama pada dinding tipis aluminium)

---

Simbol GD&T Dasar yang Harus Anda Pahami

Di bawah ini adalah ringkasan sederhana berdasarkan komponen yang biasa kami kerjakan:

GD&T dalam permesinan praktis

Sebagai contoh, suatu kali pelanggan menentukan ketegaklurusan 0,005 mm (0,0002") untuk pelat dasar baja. Persyaratan ini baru siap mesin setelah:

• Beralih ke ragum dua stasiun

• Milling permukaan dengan alat karbida 4 mata potong

• Pemotongan akhir pada kedalaman 0,2 mm

Sebelum optimalisasi ini, 36% bagian gagal inspeksi CMM .

---

Kisaran Toleransi CNC Standar (Berdasarkan Data Pabrik Nyata)

Proses CNC yang berbeda mencapai tingkat presisi yang berbeda:

1. Pemotongan CNC

• Toleransi Umum: ± 0,05 mm2

• Penggilingan aluminium presisi: ±0,01–0,02 mm

• Dinding tipis (<1,5 mm): ±0,10–0,20 mm (lenturan material)

Contoh pabrik:
Sebuah braket aluminium 6061 dengan dinding setebal 1,2 mm membutuhkan kecekungan ±0,05 mm. Yang dapat dicapai sebenarnya: ±0,10 mm , bahkan dengan laju umpan yang dikurangi. Penyebab utamanya bukan mesin—melainkan kekakuan bagian.

---

2. Penyetelan CNC

• Poros standar: ±0.01 mm

• Pasangan bantalan: ±0.005 mm

• Konsentrisitas: 0,01 mm tipikal

Contoh:
Untuk poros baja tahan karat 304 (Ø12 mm), kami mencapai Ra 0.8 μm serta kebulatan 0,004 mm , tetapi hanya setelah beralih ke Cbn insert . Insert karbida awal menghasilkan kesalahan ekspansi termal sebesar 0,01–0,02 mm .

---

3. Dampak Material terhadap Toleransi

Kasus nyata: Roda gigi nilon diukur sempurna setelah permesinan tetapi mengembang 0.12 mm setelah 48 jam pada kelembapan 60%. Untuk plastik, kami selalu mengukur ulang setelah stabilisasi.

---

Cara Memilih Toleransi CNC yang Tepat (Langkah demi Langkah)

Langkah 1: Identifikasi permukaan fungsional

• Bantalan? → ±0,005–0,01 mm

• Permukaan kosmetik? → ±0,10 mm

Langkah 2: Sesuaikan toleransi dengan proses permesinan

Jika Anda membutuhkan kerataan 0,01 mm pada pelat 120 mm, penggilingan CNC saja tidak akan mencapainya— penggerindaan diperlukan.

Langkah 3: Hindari toleransi berantai

Kami sering menggabungkan dimensi atau merujuk pada satu datum tunggal untuk menjaga tumpukan toleransi tetap minimum.

Langkah 4: Tambahkan GD&T hanya jika diperlukan

Pada rumah roda gigi yang kami kerjakan, 7 dari 13 spesifikasi GD&T tidak berfungsi. Dengan menghapusnya:

• Mengurangi biaya sebesar 27%

• Memangkas waktu produksi selama 3 hari

Langkah 5: Biarkan metode inspeksi menentukan toleransi

Jika pelanggan membutuhkan CMM + profil , kami dapat menerapkan toleransi yang lebih ketat dibandingkan jika menggunakan jangka sorong manual .

---

Masalah Toleransi Umum (dan Solusi Nyata)

1. Lubang tidak sejajar setelah perakitan

Penyebab: Posisi sejati terlalu ketat atau diabaikan
Cara Mengatasi:

• Tambahkan penunjukan posisi GD&T

• Gunakan proses reaming setelah pengeboran CNC

• Beralih ke permesinan 4-sumbu

2. Pelekukan pada bagian aluminium tipis

Penyebab: Tegangan internal dari proses roughing
Perbaikan (prosedur kerja kami yang telah terbukti):

1. Proses roughing (sisakan stok 0,5–0,8 mm)

2. Pelemasan tegangan (2–3 jam)

3. Pengerjaan akhir

Pelengkungan berkurang dari 0,30 mm → 0,08 mm .

3. Permukaan akhir yang tidak konsisten

Penyebab: Getaran alat atau alat yang aus
Cara Mengatasi: Kurangi step-over menjadi 8–12% dan gunakan dudukan alat yang seimbang.

---

Toleransi yang Direkomendasikan untuk Komponen CNC Tipikal

---

Daftar periksa: Sebelum Mengirim Gambar CNC ke Pabrik

✓ Sertakan GD&T yang jelas

Posisi, ketegaklurusan, kerataan.

✓ Catat dimensi kritis dan tidak kritis

Mengurangi biaya hingga 30%.

✓ Tentukan metode inspeksi

Jangka sorong / Mikrometer / CMM.

✓ Konfirmasi stabilitas dimensi bahan

Terutama plastik dan baja tahan karat.

✓ Minta analisis toleransi DFM

Toko kami biasanya mengirimkan laporan kelayakan toleransi dalam waktu 24 jam .

---

Kesimpulan

Memahami toleransi pemesinan CNC bukan berarti membuat semuanya "sesempit mungkin"—melainkan memilih toleransi yang sesuai dengan fungsi , perilaku Materialis , dan kemampuan pemesinan yang sebenarnya .
Ketika GD&T diterapkan dengan benar, produsen dapat mengurangi pekerjaan ulang, meningkatkan konsistensi, dan secara signifikan mengurangi biaya.

Jika Anda membutuhkan bantuan mengoptimalkan gambar atau memeriksa kelayakan toleransi, saya juga dapat membuatkan Laporan DFM berdasarkan desain Anda saat ini.