Розуміння допусків при обробці на верстатах з ЧПУ (основи GD&T + реальні приклади з виробництва)

Коли інженери говорять про «точність», вони часто мають на увазі допуски, але справа в тім, що вимоги до допусків значно варіюються залежно від геометрії деталі, методу обробки та стабільності матеріалу. У нашому цеху з ЧПУ понад 62% відхилених деталей виникає через нечітко визначені допуски, а не помилки при обробці.
У цій статті розглядається Основи GD&T , поширені рівні допусків ЧПУ , а також реальні випадки з виробництва щоб допомогти вам уникнути дорогих переділки.

---

Що таке допуски при обробці на верстатах з ЧПУ?

Допуски при обробці на верстатах з ЧПУ визначають, наскільки можливе відхилення від номінального розміру деталі. Замість припущення, що «±0,01 мм вирішує все», розумніше проектувати допуски, які відповідають функціональним вимогам та можливостям обробки.

Поширені типи допусків включають:

• Допуск розмірів (±) — варіація розміру

• Геометричні допуски (GD&T) — форма, орієнтація, розташування

• Допуск профілю поверхні — складні поверхні

• Відхилення в обертанні — елементи, пов’язані з обертанням

Чому інженери надто жорстко задають допуски

Згідно з нашим журналом обробки (2024–2025), надто тісні допуски призвели до зростання:

• Одинична вартість на 18–32%

• Термін виготовлення скорочено на 2–4 дні

• Рівень браку знижено на 8% (особливо щодо тонкостінних алюмінієвих деталей)

---

Основні символи GD&T, які ви повинні знати

Нижче наведено спрощений огляд на основі того, що ми регулярно обробляємо:

Геометричні та розмірні допуски на практиці при обробці

Наприклад, колись замовник вказав перпендикулярність 0,005 мм (0,0002") для стальної основної плити. Цей вимога була готовою до обробки лише після:

• Переходу на двосторонній затиск

• Очищення торцевої поверхні чотирьохгранним карбідним інструментом

• Остаточне знімання шару з глибиною 0,2 мм

До цієї оптимізації 36% деталей не проходили перевірку КВМ .

---

Стандартні діапазони допусків ЧПК (на основі реальних даних заводу)

Різні процеси ЧПК забезпечують різний рівень точності:

1. Фрезерування CNC

• Загальний допуск: ±0,05 мм

• Прецезійне фрезерування алюмінію: ±0,01–0,02 мм

• Тонкі стінки (<1,5 мм): ±0,10–0,20 мм (деформація матеріалу)

Приклад із виробництва:
Алюмінієвий кронштейн зі сплаву 6061 із товщиною стінок 1,2 мм вимагав плоскості ±0,05 мм. Фактично досяжне: ±0,10 мм , навіть із зниженою подачею. Причина полягала не в станку — а в жорсткості пристосування.

---

2. Токарна обробка CNC

• Стандартні вали: ±0.01 мм

• Посадка підшипника: ±0.005 мм

• Коаксіальність: 0,01 мм типово

Приклад:
Для валів із нержавіючої сталі 304 (Ø12 мм) ми досягли Ra 0.8 μm та круглості 0,004 мм , але лише після переходу на Cbn вставка . Початкові пластини з карбіду викликали похибки від термічного розширення 0,01–0,02 мм .

---

3. Вплив матеріалу на допуски

Реальний випадок: нейлонове зубчасте колесо після обробки мало ідеальні параметри, але збільшилося 0,12 мм через 48 годин при вологості 60%. Для пластиків ми завжди повторно вимірюємо після стабілізації.

---

Як вибрати правильні допуски ЧПУ (крок за кроком)

Крок 1: Визначте функціональні поверхні

• Підшипники? → ±0,005–0,01 мм

• Декоративні поверхні? → ±0,10 мм

Крок 2: Узгодьте допуск із процесом обробки

Якщо потрібна плоскість 0,01 мм на пластині 120 мм, саме фрезерування ЧПУ цього не забезпечить — грати необхідна.

Крок 3: Уникайте ланцюгових допусків

Ми часто об'єднуємо розміри або використовуємо одну базу, щоб мінімізувати накопичення допусків.

Крок 4: Застосовуйте GD&T лише там, де це необхідно

У корпусах редукторів, які ми обробляли, 7 із 13 позначень GD&T були нефункціональними. Їх вилучення:

• Зекономте 27%

• Скорочено час виробництва на 3 дні

Крок 5: Нехай метод інспектування визначає допуски

Якщо вимагає клієнт CMM + профіль , ми можемо дотримуватися вужчих допусків, ніж при використанні ручних штангенциркулів .

---

Поширені проблеми з допусками (та реальні рішення)

1. Оточення не співпадають після складання

Причина: Справжнє положення занадто суворе або ігнорується
Рішення:

• Додати позначення позиції GD&T

• Використовувати розточування після свердління CNC

• Перейти на обробку на 4-вісному верстаті

2. Деформація тонких алюмінієвих деталей

Причина: Внутрішній напруги від чорнової обробки
Фіксація (наше перевірене робоче рішення):

1. Чорнова обробка (залишити припуск 0,5–0,8 мм)

2. Зняття напруг (2–3 години)

3. Остаточна чистова обробка

Деформація зменшена з 0,30 мм → 0,08 мм .

3. Нестабільна якість поверхні

Причина: Вібрація інструмента або зношений інструмент
Рішення: Зменшіть крок обробки до 8–12% і використовуйте збалансовані патрони.

---

Рекомендовані допуски для типових деталей ЧПУ

---

Контрольний список: Перед відправкою креслення ЧПУ на фабрику

✓ Включіть чіткі GD&T

Позиція, перпендикулярність, плоскість.

✓ Позначте критичні та некритичні розміри

Зменшує вартість до 30%.

✓ Вкажіть метод перевірки

Штангенциркуль / Мікрометр / CMM.

✓ Підтвердіть розмірну стабільність матеріалів

Особливо пластики та нержавіюча сталь.

✓ Запитайте аналіз допусків DFM

Наш магазин зазвичай надсилає звіт про можливість допусків протягом 24 години .

---

Висновок

Розуміння допусків при обробці на верстатах з ЧПУ полягає не в тому, щоб робити все «якомога точніше» — справа в тому, щоб вибрати допуски, які відповідають функція , материальна поведінка , а також реальним можливостям обробки .
Коли GD&T застосовується правильно, виробники можуть зменшити переділи, покращити узгодженість і значно скоротити витрати.

Якщо вам потрібна допомога в оптимізації креслення або перевірці можливості допусків, я також можу створити Звіт DFM на основі вашого поточного проекту.