Pag-unawa sa CNC Machining Tolerances (Mga Batayan ng GD&T + Mga Halimbawang Galing sa Tunay na Pabrika)

Kapag ang mga inhinyero ay nag-uusap tungkol sa “presisyon,” tinutukoy nila ang mga toleransiya—ngunit ang totoo, iba-iba nang malaki ang mga kinakailangan sa toleransiya depende sa hugis ng bahagi, paraan ng pag-mamachining, at katatagan ng materyal. Sa aming CNC shop, higit sa 62% ng mga itinapong bahagi dulot ng hindi malinaw na tawag sa toleransiya, hindi dahil sa mga kamalian sa machining.
Ipinapaliwanag ng artikulong ito Mga pundamental na kaalaman sa GD&T , karaniwang antas ng CNC toleransiya , at tunay na mga kaso sa pabrika upang matulungan kang maiwasan ang mapaminsalang pagkukumpuni.

---

Ano ang CNC Machining Tolerances?

Ang CNC machining tolerances ay tumutukoy sa halaga ng paglihis na pinapayagan mula sa nominal na sukat ng isang bahagi. Sa halip na ipagpalagay na “±0.01 mm ay nakakasolusyon sa lahat,” mas matalino na magdisenyo ng mga toleransiya na tugma sa pangangailangan sa pagganap at kakayahan sa machining.

Karaniwang mga uri ng toleransiya ang sumusunod:

• Toleransya sa sukat (±) — pagbabago sa sukat

• Mga geometric toleransya (GD&T) — hugis, orientasyon, lokasyon

• Toleransya sa profile ng ibabaw — mga kumplikadong ibabaw

• Runout — mga katangian kaugnay sa pag-ikot

Bakit sobrang tumutukoy ang mga inhinyero sa toleransya

Mula sa aming machining log (2024–2025), ang labis na mahigpit na toleransya ay nagdulot ng pagtaas:

• Presyo bawat yunit ng 18–32%

• Lead time ng 2–4 na araw

• Scrap rate ng 8% (lalo na sa manipis na pader ng aluminum)

---

Mga Pangunahing Simbolo ng GD&T na Dapat Mong Maunawaan

Nasa ibaba ang isang payak na pangkalahatang-ideya batay sa mga bahaging karaniwang ikinikiskis namin:

GD&T sa praktikal na pag-mamakinilya

Halimbawa, isang beses ay tinukoy ng isang kliyente pagkapatungkol 0.005 mm (0.0002") para sa isang base plate na bakal. Ang pangangailangang ito ay naging handa na para sa pagmaminilya lamang matapos ang:

• Paglipat sa dobleng istasyong vise

• Pag-filet na milling gamit ang 4-nililok na carbide tool

• Huling pagbabad ng ibabaw sa 0.2 mm na lalim

Bago ang optimisasyong ito, 36% ng mga bahagi ang bumagsak sa inspeksyon ng CMM .

---

Mga Karaniwang Saklaw ng CNC Tolerance (Batay sa Tunay na Datos ng Pabrika)

Iba't ibang proseso ng CNC ang nakakamit ng iba't ibang antas ng kawastuhan:

1. CNC Milling

• Pangkalahatang Toleransya: ±0.05 mm

• Husay na pagpapatakbo sa aluminum: ±0.01–0.02 mm

• Manipis na pader (<1.5 mm): ±0.10–0.20 mm (pagbaluktot ng materyal)

Halimbawa sa pabrika:
Isang bracket na gawa sa 6061 aluminum na may 1.2 mm na kapal ng pader ang nangangailangan ng ±0.05 mm na patag. Ang tunay na maaabot ay ±0.10 mm , kahit pa bawasan ang bilis ng feed. Ang ugat ng problema ay hindi ang makina—kundi ang rigidity ng bahagi.

---

2. CNC Turning

• Mga karaniwang shafts: ±0.01 mm

• Mga sukat ng bearing: ±0.005 mm

• Pagkakasintra: 0.01 mm karaniwan

Halimbawa:
Para sa mga shafts na gawa sa stainless steel 304 (Ø12 mm), nagawa namin Ra 0.8 μm at 0.004 mm pagkabilog , ngunit matapos lamang ang paglipat sa isang Cbn insert . Ang unang mga carbide insert ay nagdulot ng mga kamalian sa thermal expansion na 0.01–0.02 mm .

---

3. Epekto ng Materyal sa Toleransya

Tunay na kaso: Ang isang nylon gear ay tumpak na nasukat matapos ang machining ngunit lumaki 0.12 mm pagkatapos ng 48 oras sa 60% humidity. Para sa mga plastik, palagi nating sinusukat muli pagkatapos ng pagkaka-stabilize.

---

Paano Pumili ng Tamang CNC Tolerances (Sunud-sunod)

Hakbang 1: Kilalanin ang mga functional na surface

• Mga bearings? → ±0.005–0.01 mm

• Mga cosmetic na surface? → ±0.10 mm

Hakbang 2: I-match ang tolerance sa proseso ng machining

Kung kailangan mo ng flatness na 0.01 mm sa isang 120 mm plato, hindi ito mararating ng CNC milling lamang— paggrinde ay kinakailangan.

Hakbang 3: Iwasan ang chain tolerances

Madalas naming pinagsama ang mga sukat o inire-refer sa iisang datum upang mapababa ang tolerance stack.

Hakbang 4: Magdagdag ng GD&T kung saan kinakailangan lamang

Sa mga gearbox housing na aming pinagtrabahuhan, 7 sa 13 na GD&T callout ay hindi gumagana. Ang pag-alis nila:

• Bawasan ang gastos ng 27%

• Binawasan ang oras ng produksyon ng 3 araw

Hakbang 5: Hayaan ang paraan ng inspeksyon na gabayan ang tolerance

Kung ang kliyente ay humihiling ng CMM + profile , mas maaari naming mapanatili ang mas mahigpit na tolerances kaysa sa paggamit ng manu-manong calipers .

---

Karaniwang Mga Problema sa Tolerance (at Tunay na Solusyon)

1. Hindi nagtugma ang mga butas pagkatapos ng pag-assembly

Dahilan: Masyadong mahigpit o hindi pinansin ang tamang posisyon
Paraan ng Pag-aayos:

• Magdagdag ng GD&T position callout

• Gumamit ng reaming pagkatapos ng CNC drilling

• Lumipat sa 4-axis machining

2. Pagbaluktot sa manipis na bahagi ng aluminum

Dahilan: Pananakop na stress mula sa roughing
Solusyon (aming napatunayang proseso):

1. Roughing pass (iwanan ang 0.5–0.8 mm stock)

2. Stress-relief (2–3 oras)

3. Panghuling pagkakabuo

Pagbaluktot nabawasan mula sa 0.30 mm → 0.08 mm .

hindi pare-pareho ang surface finish

Dahilan: Kumikiling na tool o nasirang tool
Paraan ng Pag-aayos: Bawasan ang step-over sa 8–12% at gamitin ang balanced tool holders.

---

Inirekomendang Toleransiya para sa Karaniwang CNC na Bahagi

---

Tseklis: Bago Ipadala ang Iyong CNC na Disenyo sa Pabrika

✓ Isama ang malinaw na GD&T

Posisyon, perpendikularidad, kabuuan.

✓ Tukuyin ang mahahalagang at hindi kritikal na sukat

Bawasan ang gastos hanggang 30%.

✓ Tukuyin ang paraan ng pagsusuri

Caliper / Micrometer / CMM.

✓ I-verify ang dimensional stability ng mga materyales

Lalo na ang plastik at stainless steel.

✓ Humiling ng DFM tolerance analysis

Ang aming tindahan ay karaniwang nagpapadala ng isang ulat sa feasibility ng tolerance sa loob ng 24 oras .

---

Kesimpulan

Ang pag-unawa sa CNC machining tolerances ay hindi tungkol sa paggawa ng lahat na “mataas na tightness”—ito ay tungkol sa pagpili ng mga tolerance na tugma sa paggana , paggawi sa Pamamahala ng Kayarian , at tunay na kakayahan sa machining .
Kapag maayos na nailapat ang GD&T, maaaring bawasan ng mga tagagawa ang mga rework, mapabuti ang consistency, at malaki ang i-cut ang mga gastos.

Kung kailangan mo ng tulong sa pag-optimize ng isang drawing o sa pagsusuri ng feasibility ng tolerance, maaari ko ring i-generate ang isang DFM report batay sa iyong kasalukuyang disenyo.