CNC加工公差: 実用的なチャート

ものづくりの世界では, 精度が最も重要です. 1 つのエラーで部品の機能が損なわれる可能性があります. これが、CNC 加工公差が非常に重要である理由です. これらは、部品の寸法の許容可能な変動範囲を定義します. それらを理解することは、設計者やエンジニアにとって重要なスキルです. このガイドでは、加工公差の包括的な概要を説明します. 公差表を解釈してプロジェクトに適用する方法について説明します.

私たちのチームはこの分野で長年の経験を持っています. 私たちは、デザインの小さなディテールが最終製品にどのような影響を与えるかを見てきました. このガイドの洞察は、この実践的な知識から導き出されています. これらは、よくある間違いを回避するのに役立つことを目的としています. これにより、部品が最初から正しく製造されることが保証されます.

CNC加工公差とは?

公差は、指定された寸法からの許容変動です。. 完璧な部品を作る機械は存在しません. 公差の目的は、メーカーに誤差の範囲を与えることです. これにより、部品が意図したとおりに適合し、機能することが保証されます. 公差が厳しいということは、誤差範囲が小さいことを意味します. 公差が緩いということは、公差が大きくなることを意味します. 適切な公差を選択することはバランスです. 不必要なコストを追加することなく、部品の機能ニーズを満たす必要があります.

公差は、多くの場合、プラス/マイナス記号で図面に表示されます (±). 例えば, 次元 10.00 公差が±0.05mmのmmは、最終部品をどこからでも測定できることを意味します。 9.95 mm を 10.05 ミリメートル. 部品がこの範囲外にある場合, 欠陥とみなされます.

一般 vs. 特定の公差

一般公差は、多くの場合、包括的なステートメントとして図面に適用されます. これらは、特定の公差吹き出しのない寸法に使用されます. The ISO 2768 この目的のために標準が広く使用されています. クラスが違う, 差出人 "終わり" 宛先 "非常に粗い。" ある "中程度" Toleranceクラスは一般的なデフォルトです. 多くの汎用部品の出発点として適しています.

特定の公差は、寸法に直接適用されます. これらは重要な機能に使用されます. これは、ベアリングを取り付ける必要があるボアである可能性があります. または、複雑なアセンブリの重要な機能である可能性があります. これらの公差には、より精密な加工が必要です. それらは達成するのにより費用がかかります.

公差の種類

技術図面に公差を指定するには、いくつかの方法があります. それぞれの方法は異なる目的を果たします.

二国間公差: これが最も一般的なタイプです. 公差は公称寸法の両側に分布します. 例えば, 25.00 ± 0.02 ミリメートル. 部品のサイズは、わずかに大きくても小さくすることもできます.
片側公差: 公差は公称寸法の片側のみにあります. 例えば, 25.00 +0.02 / -0.00 ミリメートル. これは、部品が特定のサイズを超えてはならない場合によく使用されます, 穴にはめ込むシャフトなど.
幾何学的寸法記入 & 公差 (GDの&T): これはより高度なシステムです. シンボリック言語を使用して部品の形状を制御します, オリエンテーション, そして場所. GDの&T は明確な, 設計意図を正確に伝える方法. 部品がアセンブリ内で確実に組み合わされるようにするのに役立ちます.

実用的なCNC加工公差チャート

この表は、一般的な公差の実用的なリファレンスを提供します. これは、業界標準と一般的な機能に基づいています. これらは一般的なガイドラインであることに注意してください. 実際の公差は異なる場合があります. 材料などの要因, 幾何学, マシンの種類はすべて結果に影響を与える可能性があります.

フィーチャータイプ	標準公差 (ミリメートル)	微細な公差 (ミリメートル)
フライス加工フィーチャー	± 0.13 ミリメートル	± 0.05 ミリメートル
旋削直径	± 0.13 ミリメートル	± 0.05 ミリメートル
ドリル穴	± 0.15 ミリメートル	± 0.08 ミリメートル
穴あけ (リーマ)	± 0.05 ミリメートル	± 0.02 ミリメートル
穴の位置	± 0.10 ミリメートル	± 0.05 ミリメートル
平ら	0.15 mm を 25 ミリメートル	0.08 mm を 25 ミリメートル

公差に影響を与える要因

特定の公差を達成することは必ずしも簡単ではありません. いくつかの要因が結果に影響を与える.

材料: 一部の材料は他の材料よりも機械加工が簡単です. 柔らかい金属やプラスチックは反ったり曲がったりする可能性があります. 硬い材料は工具の摩耗を引き起こす可能性があります. これは精度に影響します.
部品ジオメトリ: シンプルな形状は、厳しい公差に保持しやすい. 薄い壁や深いポケットを持つ複雑な形状は、より困難です.
マシンタイプ: CNC マシンの種類と状態が主な要因です. 手入れの行き届いた 5 軸ミルは、標準の 3 軸マシンよりも厳しい公差を達成できます.
ツーリング: 鋭い, 精度には高品質の切削工具が不可欠です. 摩耗した工具はびびり跡や寸法誤差を引き起こす可能性があります.

公差と表面仕上げの関係

表面粗さは、表面のテクスチャの尺度です. これは機械加工における重要な考慮事項です. 部品の表面仕上げは、その機能に影響を与える可能性があります. また、達成できる公差にも直接関係します. 一般的に, 表面仕上げが滑らかになると、より多くの加工時間が必要になります. これによりコストが増加します.

Ra と Rz の違いを理解することが重要です. Raは平均粗さです. Rz は粗さプロファイルの最大高さです. それぞれがサーフェスに関する異なる情報を提供します. これについて詳しく知るには, ガイドをお読みください表面粗さ: Ra 対 Rz.

品質管理の重要性

部品が機械加工されたら, 検査する必要があります. 品質管理により、すべての公差が満たされていることが保証されます. 三次元測定機 (三次元測定機) は、そのための重要なツールです. 部品の形状を正確に測定します. CMM は詳細なレポートを作成します. このレポートはプロセスの重要な部分です. このステップをより深く理解するには, 私たちのガイドをお勧めします: CMM検査レポートチェックリスト.

厳しい公差の代償

公差が厳しいほど常に優れているというのはよくある誤解です. 本当は, それらは大幅なコストを追加します. 公差が厳しくなると、より多くの機械時間が必要になります. 彼らはより専門的なツールを必要としています. また、検査の必要性も高まります. これにより、部品の最終価格が上昇します. 部品の機能要件を満たす最も緩い公差を常に選択してください. これにより、コストと品質の両方を最適化できます.

公差スタックアップ解析

複数の部品を含むアセンブリ, 公差のスタックアップは重大な問題です. これは、個々の部品の公差が組み合わさったときに発生します. これにより、最終アセンブリが適合しない可能性があります. 公差スタックアップ分析は、これを予測するために使用される方法です. エンジニアがリスクを特定して管理するのに役立ちます. この解析を理解することは、複雑な設計にとって不可欠です. このトピックに関する詳細なガイドは、こちらでご覧いただけます: 公差スタックアップ解析.

FAQ: よくある質問

第1四半期: CNC加工の標準公差とは?

多くの機能の一般的な標準公差は ±0.13 mm です (±0.005インチ). これは、重要でない寸法に適した既定値です.

第2四半期: 一部の公差が他の公差よりも高価なのはなぜですか?

公差が厳しくなると、より精密な機械が必要になります, 加工時間の増加, そしてより厳格な検査. これらの要因により、生産コストが増加します.

第3四半期: GDの目的は何ですか&T?

GDの&T は、設計意図を正確かつ明確に伝える方法を提供します. これにより、部品の形状が保証されます。, オリエンテーション, および位置は、アセンブリに適切に適合し、機能するように制御されます.

GDプロトタイピング