Inzicht in CNC-bewerkings toleranties (GD&T-basis + voorbeelden uit de praktijk)

Wanneer ingenieurs het hebben over "precisie", verwijzen ze vaak naar toleranties — maar de waarheid is dat eisen aan toleranties sterk kunnen variëren afhankelijk van de geometrie van het onderdeel, de bewerkingsmethode en de materiaalstabiliteit. In onze CNC-werkplaats komt meer dan 62% van de afgekeurde onderdelen voort uit onduidelijke tolerantie-aanduidingen, niet uit bewerkingsfouten.
Dit artikel legt uit GD&T-basiskennis , gangbare CNC-tolerantieniveaus , en echte fabriekscases om kostbare herwerkingen te voorkomen.

---

Wat zijn CNC-bewerkingstoleranties?

CNC-bewerkingstoleranties geven aan hoeveel afwijking is toegestaan ten opzichte van de nominale afmeting van een onderdeel. In plaats van te veronderstellen dat “±0,01 mm alles oplost”, is het verstandiger om toleranties te ontwerpen die aansluiten bij functionele vereisten en bewerkingsmogelijkheden.

Veelvoorkomende tolerantietypes zijn:

• Maattolerantie (±) — maatvariatie

• Geometrische toleranties (GD&T) — vorm, oriëntatie, positie

• Oppervlakprofieltolerantie — complexe oppervlakken

• Uitloop — rotatie-gerelateerde kenmerken

Waarom ingenieurs toleranties vaak te streng specificeren

Uit onze bewerkingslog (2024–2025), leidden te strakke toleranties tot een stijging van:

• Eenheidskosten met 18–32%

• Levertijd met 2–4 dagen

• Afwijkratio met 8% (met name bij dunne aluminium wanden)

---

Basis GD&T-symbolen die u moet begrijpen

Hieronder staat een vereenvoudig overzicht op basis van wat wij regelmatig frezen:

GD&T in praktische bewerking

Bijvoorbeeld, een klant gaf ooit op loodrechtheid 0,005 mm (0,0002") voor een stalen basisplaat. Deze eis was pas geschikt voor bewerking na:

• Overschakelen naar dubbele station-klem

• Vlakfrezen met een 4-snijdende hardmetalen tool

• Finale oppervlaktebewerking met een diepte van 0,2 mm

Vóór deze optimalisatie 36% van de onderdelen viel door CMM-inspectie .

---

Standaard CNC-tolerantiebereiken (gebaseerd op echte fabrieksgegevens)

Verschillende CNC-processen bereiken verschillende precisieniveaus:

1. CNC Fretsen

• Algemene tolerantie: ±0,05mm

• Precisie-aluminium freesbewerking: ±0,01–0,02 mm

• Dunne wanden (<1,5 mm): ±0,10–0,20 mm (materiaalverbuiging)

Voorbeeld uit de fabriek:
Een aluminium beugel van 6061 met wanddiktes van 1,2 mm vereiste een platheid van ±0,05 mm. Werkelijk haalbaar was: ±0,10 mm , zelfs bij verlaagde voedingssnelheid. De oorzaak lag niet bij de machine, maar bij de bevestigingsstijfheid.

---

2. CNC Draaien

• Standaardschachten: ±0,01 mm

• Lagerpassingen: ±0.005 mm

• Concentriciteit: 0,01 mm typisch

Voorbeeld:
Voor roestvrijstalen 304-asssen (Ø12 mm) bereikten we Ra 0.8 μm en 0,004 mm rondheid , maar pas na overgang naar een Cbn insert . Initiële hardmetalen inzetstukken veroorzaakten thermische uitzettingsfouten van 0,01–0,02 mm .

---

3. Materiaalinvloed op toleranties

Praktijkvoorbeeld: Een nylon tandwiel was na bewerking perfect gemeten, maar groeide 0.12 mm na 48 uur bij 60% luchtvochtigheid. Voor kunststof meten we altijd opnieuw na stabilisatie.

---

Hoe de juiste CNC-toleranties kiezen (stap-voor-stap)

Stap 1: Identificeer functionele oppervlakken

• Lagers? → ±0,005–0,01 mm

• Cosmetische oppervlakken? → ±0,10 mm

Stap 2: Koppel tolerantie aan bewerkingsproces

Als u een vlakheid van 0,01 mm nodig hebt op een plaat van 120 mm, dan is alleen CNC-frezen niet voldoende— slijpen is vereist.

Stap 3: Vermijd ketentoleranties

We combineren vaak afmetingen of refereren naar één gemeenschappelijk nulpunt om de tolerantie-opstapelling minimaal te houden.

Stap 4: Voeg GD&T alleen toe waar nodig

In verscheidene geteste behuizingen voor versnellingsbakken waren 7 van de 13 GD&T-aanduidingen niet-functioneel. Door ze te verwijderen:

• Kosten verlaagd met 27%

• Productietijd verkort met 3 dagen

Stap 5: Laat de inspectiemethode de tolerantie bepalen

Als de klant dat vereist CMM + profiel , kunnen we strengere toleranties aanhouden dan bij gebruik van handmatige schuifmaten .

---

Veelvoorkomende tolerantieproblemen (en echte oplossingen)

1. Gaten zijn niet uitgelijnd na montage

Oorzaak: Waar positie te strak of genegeerd
Oplossing:

• Voeg GD&T positie-aanduiding toe

• Gebruik nafrezen na CNC-boren

• Schakel over naar 4-assige bewerking

2. Warpen in dunne aluminium onderdelen

Oorzaak: Inwendige spanning door uitruwen
Oplossing (onze beproken werkwijze):

1. Uitruwpassage (laat 0,5–0,8 mm materiaal over)

2. Spanningsverlaging (2–3 uur)

3. Definitieve afwerking

Warpen verminderd van 0,30 mm → 0,08 mm .

3. Inconsistente oppervlakteafwerking

Oorzaak: Gereedschapstrilling of versleten gereedschap
Oplossing: Verminder de stapgrootte tot 8–12% en gebruik uitgebalanceerde gereedschapshouders.

---

Aanbevolen toleranties voor typische CNC-onderdelen

---

Checklist: Voordat u uw CNC-tekening naar een fabriek verzendt

✓ Neem duidelijke GD&T op

Positie, loodrechtheid, vlakheid.

✓ Geef kritieke en niet-kritieke afmetingen aan

Verlaagt de kosten tot 30%.

✓ Geef inspectiemethode op

Schuifmaat / Micrometer / MMT.

✓ Bevestig dimensionale stabiliteit van materialen

Vooral kunststoffen en roestvrij staal.

✓ Vraag om een DFM-tolerantieanalyse

Onze winkel stuurt meestal binnen een rapport over tolerantiehaalbaarheid 24 uur .

---

Conclusie

Het begrijpen van CNC-bewerkingsmaten gaat niet over alles 'zo nauwkeurig mogelijk' maken — het gaat over het kiezen van toleranties die passen bij functie , materiële gedrag , en echte bewerkingsmogelijkheden .
Wanneer GD&T correct wordt toegepast, kunnen fabrikanten herwerking verminderen, de consistentie verbeteren en aanzienlijk kosten besparen.

Als u hulp nodig heeft bij het optimaliseren van een tekening of het controleren van tolerantiehaalbaarheid, kan ik ook een DFM-rapport genereren op basis van uw huidige ontwerp.