了解和使用 CNC 加工公差
如果说 CNC 加工以一件事着称，那就是它的准确性和精度。但是，与任何其他过程一样，所生产的零件的尺寸也可能有所不同。加工时使用的材料、主轴对中、刀具精度、工件夹持刚度、冷却液使用和形状复杂性等因素会显着影响尺寸精度。
工程师和设计师接受生产尺寸的可变性，在设计过程中为零件设置特定的 CNC 加工公差，以避免损害最终产品的功能和质量。继续阅读以了解更多关于加工公差、我们为什么需要它们以及如何实现精密和准确的 CNC 零件的信息。
为什么我们需要遵守 CNC 加工公差？
CNC 加工公差是为确定零件是否可接受或视为废品而设置的限制。基本上，这可以让您了解加工零件时有多少错误空间。为什么这如此重要？
● 成本控制
当然，做生意的本质是尽可能降低成本，同时仍然保持零件所需的质量。通常，您设置的公差越严格，它的成本就越高。具有非常严格的加工公差的零件需要额外的工艺，如磨削或超精加工。对于不太严格的公差，只需通过基本加工过程即可完成零件。容忍度和成本有什么关系？
定义公差有助于避免加工零件的成本过高。只有零件的关键区域标有严格的公差。这通过确定哪些功能重要和哪些不重要来降低生产组件的成本。
● 零件的互换性/重复性
大多数通过机加工制造的零件，在某种程度上，将与其他机加工部件连接，用于组装或其他目的。可互换性对于制造大批量零件非常关键。它允许组件适合任何相同类型的组件。
最简单的例子是配合零件。轴是受控的，因此在给定任何尺寸变化的情况下，它仍应适合配合部件。袖子也是如此。
● 零件的互换性/重复性
大多数通过机加工制造的零件，在某种程度上，将与其他机加工部件连接，用于组装或其他目的。可互换性对于制造大批量零件非常关键。它允许组件适合任何相同类型的组件。
最简单的例子是配合零件。轴是受控的，因此在给定任何尺寸变化的情况下，它仍应适合配合部件。袖子也是如此。
● 保持零件的功能
机加工零件由公差控制，因为零件上的某些特征对其功能至关重要。在位置和尺寸至关重要的许多夹具应用中，任何不在公差范围内的变化都会导致夹具出现缺陷和无法使用。
机械车间使用的公差类型有哪些？
制造图纸中的公差以不同的方式表达，具体取决于所控制的特征和工程师的设计意图。以下是业内最常见的加工公差类型：
单边公差
这种类型的公差只允许一个方向变化，因此是单边的。让我们来做一个简单的例子。给定一个需要装入套筒内径的轴。轴直径不应超过套筒的内径，因此在轴上应用单边公差时，您可以通过仅允许与公称尺寸的负变化来控制它（例如，假设轴直径为 1.000 英寸，应用单边公差将如下所示:1.000 +0/-.005 英寸）。单边公差常用于有配合零件的部件。
双边公差
与单边公差相比，双边公差允许标称尺寸的正负变化。在 1.000 英寸尺寸上应用双边公差将如下所示：1.000 +/- .005。这种类型允许对零件允许的变化进行平均分配。双边公差常用但不限于标注外形尺寸。
极限公差
极限公差表示为最小尺寸和最大允许尺寸的范围。制造零件的尺寸应介于这些值之间。制造图纸中的极限公差如下所示：0.995-1.005 英寸。
一般/标准公差
这些是为行业中最常见的组件设定的标准，例如螺纹尺寸、销钉尺寸、管道、钢筋等等。一般公差通常由各种管理协会（如 ASME、AISI、ISO 等）的标准规定。这些公差的控制和具体尺寸通常列在表格参考中。
一些示例包括：
● 将螺纹标注为粗、细、超细（UNC、UNF、UNEF）
● 标注轴和孔尺寸以符合 H7/g6、G7/h6 等公差,H8/g6（简单来说：滑动配合、过盈配合、紧贴配合、力配合、自由运行配合）
几何尺寸和公差 (GD&T)
这种类型的公差使用特征控制框架来描述特定的尺寸和形状公差。这为更清晰地描述控制 CNC 零件的特征铺平了道路，包括平面度、直线度、跳动、垂直度和位置标注。 GD&T 对设计人员指定所需的 CNC 加工公差非常有用。
在处理公差时我们需要考虑哪些事项？
1.寻找合适的加工设施合作伙伴
如果您想要外包零件，您应该寻找值得信赖且成熟的加工设施作为您的合作伙伴。并非所有 CNC 加工服务提供商都有能力提供具有严格公差的极其精确和准确的零件。最有经验的设施和高端设备在这方面具有优势。
2。保持工作持有人的准确性
工件夹具在确保达到 CNC 加工公差方面发挥着重要作用。它们负责在加工时将零件固定到位，并用作位置的参考点。
3。使用高性能切削工具
切削工具是工件尺寸变化的原因之一。这可能是由于刀具使用不当、刀具偏斜和切削刃钝化造成的。刀具偏斜通常发生在深孔和长轴等长端特征上。此外，钝的切削工具会使您的零件处于不理想的位置，并威胁您的主轴精度。
4。使用材料
对于某些材料来说，尺寸精度可能很难达到，而对某些材料来说可能很容易。请注意，材料在加工环境中的表现会有所不同。
结论
- CNC 加工公差是确保所生产零件的质量和功能的一个重要方面，方法是设置允许的尺寸变化范围。
- 在制造零件时应用公差对于控制成本、确保其可互换性和保持功能非常重要。
- 最常见的加工公差类型有单边公差、双边公差、极限公差、一般公差和 GD&T。
- 在处理公差时，还必须考虑一些因素。这些因素包括工件夹具、材料、工具性能以及首选加工设备的选择。
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