Memahami Toleransi Pemesinan CNC (Asas GD&T + Contoh Kilang Sebenar)

Apabila jurutera berbincang tentang "ketepatan", mereka sering merujuk kepada had ala-ala — tetapi hakikatnya, keperluan had ala-ala berbeza secara besar-besaran bergantung kepada geometri komponen, kaedah pemesinan, dan kestabilan bahan. Di bengkel CNC kami, lebih daripada 62% komponen yang ditolak berasal daripada pemanggilan had ala-ala yang tidak jelas, bukan kesilapan pemesinan.
Artikel ini menghuraikan Asas GD&T , aras had ala-ala CNC biasa , dan kes kilang sebenar untuk membantu anda mengelakkan kerja semula yang mahal.

---

Apakah Had Ala-ala Pemesinan CNC?

Had ala-ala pemesinan CNC menentukan sejauh mana penyimpangan yang dibenarkan daripada dimensi nominal komponen. Daripada menganggap "±0.01 mm menyelesaikan semua perkara", adalah lebih bijak untuk merekabentuk had ala-ala yang sepadan dengan keperluan fungsian dan keupayaan pemesinan.

Jenis had ala-ala biasa termasuk:

• Toleransi dimensi (±) — variasi saiz

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

• Toleransi profil permukaan — permukaan kompleks

• Sesat Putaran — ciri berkaitan putaran

Mengapa jurutera menentukan toleransi yang terlalu ketat

Daripada log pemesinan kami (2024–2025), toleransi yang terlalu ketat meningkatkan:

• Kos seunit sebanyak 18–32%

• Masa penghantaran sebanyak 2–4 hari

• Kadar sisa buangan sebanyak 8% (terutamanya pada dinding nipis aluminium)

---

Simbol GD&T Asas yang Perlu Anda Fahami

Di bawah adalah gambaran ringkas berdasarkan apa yang biasa kami mesin:

GD&T dalam pemesinan praktikal

Sebagai contoh, seorang pelanggan pernah menentukan ketegaklurusan 0.005 mm (0.0002") untuk plat dasar keluli. Keperluan ini hanya bersedia untuk pemesinan selepas:

• Bertukar ke pengapit dua stesen

• Pengekisan muka dengan alat karbida 4 mata potong

• Lapisan akhir pada kedalaman 0.2 mm

Sebelum pengoptimuman ini, 36% daripada komponen gagal pemeriksaan CMM .

---

Julat Toleransi CNC Piawai (Berdasarkan Data Kilang Sebenar)

Proses CNC yang berbeza mencapai tahap ketepatan yang berbeza:

1. Pengeboran CNC

• Toleransi umum: ±0.05 mm

• Pengisaran aluminium presisi: ±0.01–0.02 mm

• Dinding nipis (<1.5 mm): ±0.10–0.20 mm (lenturan bahan)

Contoh kilang:
Sebuah pendakap aluminium 6061 dengan dinding 1.2 mm memerlukan keperataan ±0.05 mm. Ketepatan sebenar yang boleh dicapai: ±0.10 mm , walaupun dengan kadar suapan yang dikurangkan. Punca utama bukanlah mesin—ia adalah kekukuhan pelengkap.

---

2. Penajaan CNC

• Acuan piawai: ±0.01 mm

• Pasangan bearing: ±0.005 mm

• Kesepusatannya: 0.01 mm biasa

Contoh:
Untuk acuan keluli tahan karat 304 (Ø12 mm), kami mencapai Ra 0.8 μm dan kebulatan 0.004 mm , tetapi hanya setelah beralih kepada Cbn insert . Alat pemotong karbida awal menghasilkan ralat pengembangan haba sebanyak 0.01–0.02 mm .

---

3. Kesan Bahan terhadap Tolok

Kes sebenar: Gear nilon diukur sempurna selepas pemesinan tetapi membengkak 0.12 mm selepas 48 jam pada kelembapan 60%. Untuk plastik, kami sentiasa mengukur semula selepas penstabilan.

---

Cara Memilih Toleransi CNC yang Tepat (Langkah demi Langkah)

Langkah 1: Kenal pasti permukaan berfungsi

• Galas? → ±0.005–0.01 mm

• Permukaan kosmetik? → ±0.10 mm

Langkah 2: Padankan toleransi dengan proses pemesinan

Jika anda memerlukan kerataan 0.01 mm pada plat 120 mm, pengisaran CNC sahaja tidak akan mencapainya— menggergaji diperlukan.

Langkah 3: Elakkan toleransi rantaian

Kami kerap menggabungkan dimensi atau merujuk kepada satu datum tunggal untuk mengekalkan timbunan toleransi minimum.

Langkah 4: Tambah GD&T hanya di mana perlu

Dalam rumah gear yang kami mesin, 7 daripada 13 panggilan GD&T adalah tidak berfungsi. Dengan mengalihkannya:

• Mengurangkan kos sebanyak 27%

• Mengurangkan masa pengeluaran selama 3 hari

Langkah 5: Biarkan kaedah pemeriksaan menentukan had toleransi

Jika pelanggan memerlukan CMM + profil , kita boleh mengekalkan toleransi yang lebih ketat berbanding jika menggunakan angkup manual .

---

Masalah Toleransi Lazim (dan Penyelesaian Sebenar)

1. Lubang-lubang tidak sejajar selepas pemasangan

Sebab: Kedudukan sebenar terlalu ketat atau diabaikan
Penyelesaian:

• Tambahkan panggilan kedudukan GD&T

• Gunakan pengerekan selepas pengeboran CNC

• Beralih ke pemesinan 4-paksi

2. Lengkung pada bahagian aluminium nipis

Sebab: Tegasan dalaman daripada pengosongan kasar
Penyelesaian (alur kerja terbukti kami):

1. Laluan pengosongan kasar (tinggalkan stok 0.5–0.8 mm)

2. Pelepasan tegasan (2–3 jam)

3. Siap akhir

Pelengkungan dikurangkan daripada 0.30 mm → 0.08 mm .

3. Kemasan permukaan tidak konsisten

Sebab: Getaran alat atau alat haus
Penyelesaian: Kurangkan langkah-over kepada 8–12% dan gunakan pemegang alat yang seimbang.

---

Toleransi Yang Disyorkan untuk Bahagian CNC Biasa

---

Senarai semak: Sebelum Menghantar Lukisan CNC Anda ke Kilang

✓ Sertakan GD&T yang jelas

Kedudukan, ketegaklurusan, kerataan.

✓ Nyatakan dimensi kritikal berbanding tidak kritikal

Mengurangkan kos sehingga 30%.

✓ Nyatakan kaedah pemeriksaan

Jangka Tolok / Mikrometer / CMM.

✓ Sahkan kestabilan dimensi bahan

Terutamanya plastik dan keluli tahan karat.

✓ Minta analisis kebolehtoleransian DFM

Kedai kami biasanya menghantar laporan kebolehlaksanaan toleransi dalam masa 24 jam .

---

Kesimpulan

Memahami toleransi pemesinan CNC bukan tentang membuat segala-galanya "seketat mungkin"—ia berkaitan dengan memilih toleransi yang sepadan dengan fungsi , kelakuan bahan , dan keupayaan pemesinan sebenar .
Apabila GD&T digunakan dengan betul, pengilang boleh mengurangkan kerja semula, meningkatkan kekonsistenan, dan menjimatkan kos secara ketara.

Jika anda memerlukan bantuan untuk mengoptimumkan lakaran atau menyemak kebolehlaksanaan toleransi, saya juga boleh menjana Laporan DFM berdasarkan reka bentuk semasa anda.