
Chuyên gia tạo mẫu nhanh & sản xuất nhanh
Chuyên gia công CNC, in 3D, đúc urethane, dụng cụ nhanh, ép phun, đúc kim loại, kim loại tấm và ép đùn
Kiến thức về dung sai cho gia công CNC
Dung sai là phạm vi sai lệch chấp nhận được so với các giá trị dự kiến về kích thước, được nhà thiết kế xác định dựa trên hình dạng, độ khít và chức năng của chi tiết. Gia công CNC rất chính xác, nhưng không hoàn hảo; không thể có hai chi tiết được sản xuất bằng cùng một quy trình mà lại có cùng kích thước chính xác, ngay cả trên cùng một máy CNC. Trừ khi nhà thiết kế có quy định khác, dung sai tiêu chuẩn thường được sử dụng cho gia công CNC là +/- 005″ đối với các chi tiết kim loại và +/- 010″ đối với các chi tiết nhựa. Nếu yêu cầu dung sai chặt hơn cho gia công CNC (ví dụ: +/- 002”), thông tin chính xác hơn về các kích thước quan trọng phải được đánh dấu trên bản vẽ.
Các loại dung sai cho gia công CNC
Các thuật ngữ dung sai liên quan đến gia công CNC: Dung sai máy CNC và dung sai thiết kế gia công CNC. Dung sai của máy CNC là độ chính xác về kích thước mà máy công cụ có thể đạt được khi gia công các bộ phận. Máy CNC có độ chính xác cao, một số máy có khả năng gia công chi tiết với độ chính xác ± 0.0025mm, nhỏ bằng XNUMX/XNUMX sợi tóc người. Tuy nhiên, dung sai khác nhau giữa các máy CNC và thường do nhà sản xuất đặt.

Dung sai thiết kế cho gia công CNC đề cập đến phạm vi thay đổi kích thước chấp nhận được của bộ phận trong quá trình thiết kế và gia công. Được xác định bởi nhà thiết kế theo chức năng, sự phù hợp và hình dạng của bộ phận, trong phạm vi thay đổi kích thước, chức năng đầy đủ của bộ phận vẫn có thể đạt được. Các bộ phận được thiết kế có dung sai rất quan trọng để phù hợp với các bộ phận khác, chẳng hạn như vỏ điện thoại di động, vốn yêu cầu dung sai cao hơn vỏ máy điều hòa không khí. Dung sai thường được viết bên cạnh số thứ nguyên mà nó áp dụng và được đánh dấu bằng “±” (dung sai song phương).

Các loại dung sai thiết kế gia công CNC bao gồm dung sai giới hạn, dung sai một bên, dung sai hai bên và hệ thống dung sai được gọi là Kích thước và dung sai hình học (GD&T).
Dung sai giới hạn gia công CNC. Dung sai giới hạn là giới hạn trên và giới hạn dưới của phạm vi kích thước cho phép. Giới hạn trên là kích thước lớn nhất có thể chấp nhận được, trong khi giới hạn dưới là kích thước nhỏ nhất có thể chấp nhận được. Bất kỳ giá trị nào nằm giữa hai giới hạn này đều được chấp nhận. Ví dụ: dung sai giới hạn 0.55 – 0.65 mm, trong đó 0.55 mm là giới hạn trên và 0.65 mm là giới hạn dưới.

Dung sai một phía. Dung sai một phía đề cập đến phạm vi cho phép sự thay đổi kích thước của một chi tiết theo một hướng. Hướng thay đổi có thể là dương hoặc âm (tăng hoặc giảm so với giá trị quy định). Ví dụ, dung sai một phía là 1.5 mm +000/-005, điều này có nghĩa là kích thước có thể sai lệch tối đa 1.505 mm, nhưng không được nhỏ hơn 1.5 mm so với giá trị quy định ban đầu.

Dung sai hai phía. Dung sai hai phía trong gia công CNC thể hiện phạm vi sai lệch trên và dưới so với kích thước tiêu chuẩn. Khác với dung sai một phía, sai lệch của dung sai hai phía xảy ra theo cả hai hướng dương và âm.

Kích thước và dung sai hình học (GD&T) . GD&T là một hệ thống tiên tiến và phức tạp hơn so với Kích thước và dung sai tiêu chuẩn (SD&T), không chỉ cung cấp kích thước và dung sai của các chi tiết mà còn cả các đặc điểm hình học được chỉ định. GD&T còn bao gồm các đặc điểm hình học như độ phẳng, vị trí thực và độ đồng tâm.

Cân nhắc lựa chọn dung sai
Một trong những chìa khóa để thiết lập dung sai hợp lý cho gia công CNC là tìm ra khi nào chức năng và hiệu suất của một bộ phận sẽ bị ảnh hưởng bởi những thay đổi về kích thước hoặc kích thước. Đối với một số loại bộ phận, chẳng hạn như các bộ phận quan trọng trong máy thở, cần có dung sai chặt chẽ và bất kỳ sai sót nào về hình học đều có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng. Các loại bộ phận khác có thể không yêu cầu độ chính xác cao và độ lệch gia công lớn hơn một chút cũng không có hại gì. Dưới đây là một vài điểm cần được xem xét khi lựa chọn dung sai:
Khi yêu cầu dung sai chặt chẽ. Dung sai thường được thiết lập tại các điểm cấu trúc nơi các bộ phận khác nhau cần được kết nối chặt chẽ (chẳng hạn như các lỗ) hoặc được kết nối với các bộ phận khác. Nếu một bộ phận cần khớp với một hoặc nhiều bộ phận khác, nó phải có dung sai chặt chẽ. Bạn nên bao gồm thông tin dung sai trong bản vẽ để nhà cung cấp gia công CNC có thể hiểu rõ hơn về cách bộ phận sẽ hoạt động. Cần lưu ý rằng ngay cả khi cùng một dụng cụ tạo ra nhiều bản sao của cùng một bộ phận, độ chính xác có thể trở nên kém nhất quán hơn do hao mòn trên máy CNC. Nếu bạn đặt hàng 1,500 bộ phận với dung sai ±0.001”, nhà cung cấp gia công CNC của bạn có thể cần phải thay đổi dụng cụ gia công hoặc điều chỉnh tốc độ gia công để đạt được dung sai nhất quán.

Chi phí của dung sai chặt chẽ. Cần lưu ý rằng, khi máy CNC được giảm tốc độ để duy trì dung sai chặt chẽ hơn, thời gian gia công sẽ dài hơn, dẫn đến chi phí tăng lên. Tăng dung sai chỉ một chữ số thập phân sẽ làm tăng chi phí lên 2-3 lần. Mở rộng dung sai thêm một chữ số thập phân và hình học liên quan, chi phí sẽ cao hơn gấp đôi so với việc duy trì dung sai tiêu chuẩn.

Dung sai phụ thuộc vào vật liệu. Khi thiết kế dung sai cho gia công CNC, bạn phải xem xét vật liệu đã chọn. Các vật liệu khác nhau có các đặc tính khác nhau ảnh hưởng đến mức dung sai đạt được. Vật liệu mềm hơn có xu hướng thay đổi kích thước trong quá trình gia công CNC. Vật liệu cứng sẽ làm cho dụng cụ bị mòn nhanh hơn, đòi hỏi phải thay dụng cụ nhiều lần. Đặc biệt, vật liệu nhựa có độ ổn định nhiệt kém và dễ bị biến dạng khi tiếp xúc với dụng cụ. Vật liệu nhựa như nylon có thể không duy trì được dung sai chặt chẽ như nhôm.

Lựa chọn phương pháp gia công. Mỗi máy CNC có dung sai khác nhau, và một số máy có thể đạt được dung sai mong muốn. Trong một số trường hợp, bạn có thể phải thực hiện thêm các thao tác trên chi tiết để đạt được dung sai chính xác cần thiết. Ví dụ như sử dụng thêm đồ gá, dụng cụ đo đặc biệt. Chẳng hạn, để đạt được dung sai chặt hơn cho các lỗ, các lỗ được gia công bằng máy phay đứng vẫn cần được khoan trên máy tiện. Và các yêu cầu dung sai chặt hơn nữa có thể cần đến việc mài hoặc đánh bóng.

Kiểm tra. Bạn sẽ cần rất nhiều thời gian để kiểm tra các bộ phận có dung sai rất nhỏ. Bạn cũng có thể cần sử dụng các công cụ và thiết bị chuyên dụng để xác minh dung sai của bộ phận, chẳng hạn như máy đo tọa độ (CMM) và các thiết bị đo chính xác khác.

Làm thế nào để đạt được dung sai thích hợp cho gia công CNC
Đối với các nhà thiết kế sản phẩm hoặc bộ phận, hãy gửi mô hình CAD 3D và bản vẽ 2D về dung sai GD&T cho nhà cung cấp gia công CNC của bạn và đánh dấu rõ ràng dung sai cho kích thước tới hạn để họ hiểu đầy đủ chức năng của bộ phận. Điều này rất quan trọng để làm thế nào đạt được dung sai phù hợp vì thời gian và chi phí liên quan đến gia công.
Hãy xem xét mục đích sử dụng của chi tiết . Không phải tất cả các chi tiết đều cần được thiết kế với dung sai chặt chẽ. Ví dụ, việc sản xuất một chi tiết không cần phải khớp với các chi tiết khác thường yêu cầu độ chính xác phay CNC thấp hơn. Xét đến chi phí sẽ rất cao để đạt được dung sai chặt chẽ hơn, và nếu bạn không cần dung sai quá chặt chẽ, bạn có thể xem xét nới lỏng các yêu cầu về dung sai, khi đó chi phí sẽ không quá cao.

Hãy lưu ý đến các đặc tính của vật liệu. Đối với vật liệu mềm hoặc rất cứng, hãy cố gắng duy trì dung sai lỏng.
Hãy tìm một nhà cung cấp gia công CNC đáng tin cậy. Một trong những cách để đạt được dung sai chính xác là tìm một nhà cung cấp gia công CNC đáng tin cậy. Các nhà cung cấp gia công CNC đạt được dung sai tối ưu thông qua các quy trình gia công bổ sung như cắt dây, EDM, mài, khoan, và các quy trình khác. Dịch vụ gia công CNC cũng bao gồm kiểm tra chất lượng, chứng nhận vật liệu và báo cáo kiểm tra toàn diện. Việc dựa vào các công cụ đo lường và chính xác tiên tiến là rất cần thiết để đảm bảo rằng các nguyên mẫu hoặc các bộ phận cuối cùng đáp ứng các thông số kỹ thuật và dung sai chính xác.
Kết luận
Bây giờ bạn đã biết những cân nhắc chính trong việc chọn dung sai cho dự án gia công CNC tiếp theo của mình. Chỉ cần tuân theo các quy tắc này và cân nhắc đầy đủ trước khi thiết kế dung sai và bạn sẽ có một thiết kế dễ sản xuất và tiết kiệm chi phí. Bất kể thiết kế của bạn phức tạp đến đâu, DDPROTOTYPE là đối tác sản xuất đáp ứng nhu cầu của bạn, với dung sai tiêu chuẩn DIN-2768-1-tốt cho kim loại gia công CNC và DIN-2768-1-Trung bình cho nhựa. Nhà máy của chúng tôi đặt tại Thâm Quyến, Trung Quốc, chúng tôi có một số máy CNC 3, 4 và 5 trục và cung cấp các quy trình xử lý bề mặt khác nhau như đánh bóng, anot hóa, mạ điện, điện di, phun cát và tất nhiên, các báo cáo kiểm tra kích thước đầy đủ cho bộ phận.


