Hiểu về Dung sai Gia công CNC (Cơ bản về GD&T + Các Ví dụ Thực tế từ Nhà máy)

Khi các kỹ sư nói về “độ chính xác”, họ thường đề cập đến dung sai – nhưng thực tế là, yêu cầu dung sai thay đổi rất lớn tùy theo hình dạng chi tiết, phương pháp gia công và độ ổn định của vật liệu. Trong xưởng CNC của chúng tôi, hơn 62% các chi tiết bị loại bắt nguồn từ việc ghi chú dung sai không rõ ràng, chứ không phải do lỗi gia công.
Bài viết này phân tích Các nguyên lý cơ bản của GD&T , các mức dung sai CNC phổ biến , và các trường hợp thực tế tại nhà máy để giúp bạn tránh những lần sửa chữa tốn kém.

---

Dung sai gia công CNC là gì?

Dung sai gia công CNC xác định mức độ sai lệch cho phép so với kích thước danh nghĩa của một chi tiết. Thay vì giả định rằng “±0,01 mm giải quyết mọi vấn đề”, thì thông minh hơn khi thiết kế dung sai phù hợp với yêu cầu chức năng và khả năng gia công.

Các loại dung sai phổ biến bao gồm:

• Dung sai kích thước (±) — biến thiên kích thước

• Dung sai hình học (GD&T) — hình dạng, hướng, vị trí

• Dung sai biên dạng bề mặt — bề mặt phức tạp

• Độ đảo — các đặc điểm liên quan đến chuyển động quay

Tại sao kỹ sư thường quy định dung sai quá chặt

Theo nhật ký gia công của chúng tôi (2024–2025), việc quy định dung sai quá chặt đã làm tăng:

• Chi phí đơn vị giảm 18–32%

• Thời gian chờ giảm 2–4 ngày

• Tỷ lệ phế liệu giảm 8% (đặc biệt trên các thành mỏng bằng nhôm)

---

Các ký hiệu GD&T cơ bản mà bạn phải hiểu

Dưới đây là tổng quan đơn giản dựa trên những gì chúng tôi thường gia công:

GD&T trong gia công thực tế

Ví dụ, một khách hàng từng yêu cầu độ vuông góc 0,005 mm (0,0002") đối với một tấm đế bằng thép. Yêu cầu này chỉ khả thi khi gia công sau khi:

• Chuyển sang kẹp hai vị trí

• Phay mặt bằng dụng cụ cacbua 4 lưỡi

• Gia công tinh bề mặt cuối cùng với chiều sâu 0,2 mm

Trước khi tối ưu hóa này, 36% linh kiện không đạt kiểm tra CMM .

---

Các dải dung sai CNC tiêu chuẩn (Dựa trên dữ liệu thực tế từ nhà máy)

Các quy trình CNC khác nhau đạt được các mức độ chính xác khác nhau:

1. Phay CNC

• Tolerant chung: ±0,05mm

• Phay nhôm chính xác: ±0,01–0,02 mm

• Thành mỏng (<1,5 mm): ±0,10–0,20 mm (biến dạng vật liệu)

Ví dụ từ nhà máy:
Một giá đỡ nhôm 6061 với thành dày 1,2 mm yêu cầu độ phẳng ±0,05 mm. Giá trị thực tế có thể đạt được: ±0,10 mm , ngay cả khi tốc độ cấp liệu giảm. Nguyên nhân gốc rễ không phải là máy — mà là do độ cứng của hệ thống.

---

2. Tiện CNC

• Trục tiêu chuẩn: ±0.01 mm

• Lắp ghép ổ bi: ±0.005 mm

• Đồng tâm: 0,01 mm thông thường

Ví dụ:
Đối với trục thép không gỉ 304 (Ø12 mm), chúng tôi đạt được Ra 0.8 μm và độ tròn 0,004 mm , nhưng chỉ sau khi chuyển sang Cbn insert . Các mảnh hợp kim ban đầu tạo ra sai số giãn nở nhiệt từ 0,01–0,02 mm .

---

3. Tác động của vật liệu đến dung sai

Ví dụ thực tế: Một bánh răng nylon sau khi gia công xong đo đạt tiêu chuẩn nhưng lại nở ra 0.12 mm sau 48 giờ ở độ ẩm 60%. Đối với nhựa, chúng tôi luôn đo lại kích thước sau khi vật liệu đã ổn định.

---

Cách Chọn Dung Sai CNC Phù Hợp (Từng Bước)

Bước 1: Xác định các bề mặt chức năng

• Ổ bi? → ±0,005–0,01 mm

• Bề mặt trang trí? → ±0,10 mm

Bước 2: Chọn dung sai phù hợp với phương pháp gia công

Nếu bạn cần độ phẳng 0,01 mm trên tấm có kích thước 120 mm, chỉ phay CNC không thì không thể đạt được — mài được yêu cầu.

Bước 3: Tránh dung sai theo chuỗi

Chúng tôi thường gộp các kích thước hoặc tham chiếu về một điểm chuẩn duy nhất để giữ tổng sai lệch tích lũy ở mức tối thiểu.

Bước 4: Chỉ thêm GD&T khi thực sự cần thiết

Trong các vỏ hộp số mà chúng tôi gia công, 7 trong số 13 yêu cầu GD&T là không cần thiết về mặt chức năng. Việc loại bỏ chúng đã:

• Giảm chi phí 27%

• Rút ngắn thời gian sản xuất 3 ngày

Bước 5: Để phương pháp kiểm tra định hướng dung sai

Nếu khách hàng yêu cầu CMM + biên dạng , chúng tôi có thể duy trì dung sai chặt chẽ hơn so với việc sử dụng thước kẹp thủ công .

---

Các vấn đề dung sai phổ biến (và các giải pháp thực tế)

1. Lỗ bị lệch sau khi lắp ráp

Nguyên nhân: Vị trí thực tế quá chặt hoặc bị bỏ qua
Cách khắc phục:

• Thêm chú thích vị trí GD&T

• Sử dụng nguyên công doa sau khi khoan CNC

• Chuyển sang gia công 4 trục

2. Vòng vèo ở các chi tiết nhôm mỏng

Nguyên nhân: Ứng suất nội sinh từ nguyên công phay thô
Biện pháp khắc phục (quy trình đã được chứng minh của chúng tôi):

1. Nguyên công phay thô (chừa dư 0,5–0,8 mm)

2. Giải phóng ứng suất (2–3 giờ)

3. Hoàn thiện cuối cùng

Cong vênh giảm từ 0.30 mm → 0.08 mm .

3. Độ hoàn thiện bề mặt không đồng đều

Nguyên nhân: Dao rung hoặc dụng cụ mài mòn
Cách khắc phục: Giảm bước cắt xuống 8–12% và sử dụng đồ gá dao cân bằng.

---

Dung sai đề xuất cho các chi tiết CNC điển hình

---

Danh sách kiểm tra: Trước khi gửi bản vẽ CNC của bạn đến nhà máy

✓ Bao gồm GD&T rõ ràng

Vị trí, góc, phẳng.

✓ Lưu ý kích thước quan trọng so với không quan trọng

Giảm chi phí lên đến 30%.

✓ Xác định phương pháp kiểm tra

Đẹp / Micrometer / CMM.

✓ Xác minh vật liệu ổn định kích thước

Đặc biệt là nhựa và thép không gỉ.

✓ Yêu cầu phân tích dung nạp DFM

Cửa hàng của chúng tôi thường gửi một báo cáo khả thi dung nạp trong vòng 24 giờ .

---

Kết Luận

Hiểu được độ khoan dung CNC không phải là làm cho mọi thứ chặt chẽ nhất có thể mà là chọn độ khoan dung phù hợp chức năng , hành vi vật chất , và khả năng gia công thực tế .
Khi GD&T được áp dụng đúng cách, các nhà sản xuất có thể giảm việc tái chế, cải thiện tính nhất quán và cắt giảm đáng kể chi phí.

Nếu bạn cần giúp tối ưu hóa một bản vẽ hoặc kiểm tra khả thi dung nạp, tôi cũng có thể tạo ra một Báo cáo DFM dựa trên thiết kế hiện tại của bạn.