Las tolerancias del mecanizado CNC son clave a la hora de fabricar productos., no importa para qué se utilicen. Hoy, la mayoría de los productos, ya sea industrial o de consumo, Necesita ser consistente para cumplir con los estándares..
Debido a esto, Los fabricantes confían en diferentes tipos de máquinas CNC para garantizar una alta precisión en sus proyectos.. Pero es importante entender qué son las tolerancias de mecanizado., sus tipos, los estándares para ellos, y como medirlos. Esto se debe a que las dimensiones de piezas mecanizadas cnc Puede diferir de los valores teóricos debido a factores como el tipo de material., el proceso de mecanizado, y diseño.
En este articulo, Hablaremos de tolerancias de mecanizado CNC., por qué importan, y comparta una tabla de tolerancias de mecanizado comunes. Continúe leyendo para obtener más información sobre los estándares de tolerancia CNC y los factores que influyen en ellos..
What Are Machining Tolerances?
Machining tolerances refer to the allowable variation in a part’s dimensions from its original design. No manufacturing process can achieve 100% perfection, so tolerances define the acceptable deviation that ensures the final product functions properly.
The general rule is:
- Smaller tolerances = higher precision, but higher costs
- Larger tolerances = lower precision, but lower costs
Por ejemplo, en Mecanizado CNC, tolerances are typically written as ±0.005″, meaning the dimension can be 0.005 inches above or below the intended size.
Calculation and Expression of Machining Tolerances
To understand how tolerances work, we need to familiarize ourselves with key concepts:
Key Terminologies:
| Term | Definición |
| Basic Size | The intended size of a part as per design |
| Actual Size | The final manufactured size after machining |
| Upper Limit | The maximum acceptable size |
| Lower Limit | The minimum acceptable size |
| Deviation | The difference between the actual and basic sizes |
| Datum | A reference point or line used for measurement |
Material Conditions:
| Term | Meaning | Ejemplo |
| MMC (Maximum Material Condition) | When a part has the most material possible | A shaft at its largest diameter |
| LMC (Least Material Condition) | When a part has the least material possible | A hole at its largest diameter |
| Bonus Tolerance | Extra allowance for variation | Difference between MMC and LMC |
Tolerance Formula:
Tolerance=Upper Limit−Lower Limit\text{Tolerancia} = \text{Upper Limit} – \text{Lower Limit}
Por ejemplo, if a shaft is specified as 10 ± 0.2 milímetros, then:
- Upper Limit= 10.2 milímetros
- Lower Limit= 9.8 milímetros
- Tolerancia= 10.2 – 9.8 = 0.4 milímetros
Different Types of Machining Tolerances
Unilateral Tolerance
- What It Means:
The allowed variation is only in one direction. Por ejemplo, if the design calls for a 10 mm diameter with a unilateral tolerance of +1 milímetros, the part can be 10 mm or up to 11 milímetros, but not smaller than 10 milímetros. - When to Use:
When you want to ensure that a part does not get smaller than the design size, which is important for parts that must fit a tight assembly.
Bilateral Tolerance
- What It Means:
The variation is allowed in both directions. For a 10 mm diameter with a bilateral tolerance of ±1 mm, the part can range from 9 mm a 11 milímetros. - When to Use:
When you need a part that can be a little bit smaller or larger than the nominal size, allowing for more flexibility in production while still meeting design requirements.
Limit Tolerance
- What It Means:
Instead of using a basic size with a ± variation, the upper and lower limits are defined explicitly. Por ejemplo, a part might be required to have a diameter between 9 mm y 11 milímetros. - When to Use:
When you want the final dimensions to fall strictly within a specified range without referencing a nominal value.
Profile Tolerance
- What It Means:
This type controls the shape or contour of a part. It specifies that the surface’s curve must stay within a defined range. Think of it as setting a “fuzzy boundary” for a curved edge. - When to Use:
It is used when the exact shape of a part is crucial, such as in components with complex curves or aerodynamic surfaces.
Orientation Tolerance
- What It Means:
Orientation tolerance limits how much a part can tilt or deviate from a reference plane or line (called a datum). This could mean controlling the perpendicularity or angularity of a surface. - When to Use:
When the part’s angle is critical, like in parts that must align perfectly for proper assembly.
Location Tolerance
- What It Means:
This tolerance ensures that specific features, like holes or slots, are in the correct place relative to a datum. It defines the acceptable shift from the intended position. - When to Use:
When precise placement of features is needed, such as in components that must align with other parts in an assembly.
Form Tolerance
- What It Means:
Form tolerances control the shape of a part. They ensure features like flatness, roundness, or straightness meet design specifications, regardless of size. - When to Use:
When the overall shape of a surface is important, such as on parts that need to maintain a smooth, incluso terminar.
Runout Tolerance
- What It Means:
Runout tolerance specifies how much a feature (like a circular edge) can deviate when the part rotates around a central axis. It ensures that the part remains concentric and doesn’t wobble. - When to Use:
For parts that rotate, like shafts and gears, to guarantee smooth operation and proper fit in assemblies.
Unequally Disposed Tolerances
- What It Means:
These tolerances allow for unequal variations in different directions. Instead of having the same tolerance limit on both sides of the basic size, one side might have a larger allowance than the other. - When to Use:
When the function of a part demands more material in one direction than the other, such as for features that interact with another part that has its own tolerance limits.
Summary Table of Machining Tolerances
| Tolerance Type | Definición | When to Use |
| Unilateral Tolerance | Variation allowed in only one direction (p.ej., 10 milímetros +1 milímetros) | When parts must not be smaller than the basic size. |
| Bilateral Tolerance | Variation allowed in both directions (p.ej., 10 mm ±1 mm) | For parts that can be slightly smaller or larger than the nominal size. |
| Limit Tolerance | Upper and lower limits defined explicitly (p.ej., 9 mm a 11 milímetros) | When strict dimensional limits are required without reference to a nominal size. |
| Profile Tolerance | Controls the shape or curve of a feature | For parts with critical curves or aerodynamic surfaces. |
| Orientation Tolerance | Limits the deviation of a part’s angle relative to a datum | When precise angular alignment is essential. |
| Location Tolerance | Specifies how much a feature can shift from its intended position | For accurate placement of holes, tragamonedas, or other features in assemblies. |
| Form Tolerance | Controls the overall shape (flatness, roundness, straightness) | When the smooth, correct shape is vital to the part’s function or fit. |
| Runout Tolerance | Limits the variation when a part rotates around an axis | For parts that must rotate without wobbling, like shafts and gears. |
| Unequally Disposed Tolerances | Different tolerance limits on each side of the basic size | When different directional allowances are needed based on part function. |
¿Qué es ISO? 2768?
YO ASI 2768 Es una norma internacional que define tolerancias generales para piezas mecanizadas., ofreciendo pautas para dimensiones lineales, medidas angulares, y tolerancias geométricas. Simplifica el proceso de diseño al eliminar la necesidad de especificar tolerancias individuales para cada característica., lo cual es especialmente útil para dimensiones menos críticas. YO ASI 2768 tiene dos clases de tolerancia: "bien" (F) y “grosero” (do), Permitir a los diseñadores y fabricantes alinear los niveles de tolerancia con los requisitos funcionales de sus piezas.. Usar este estándar puede ahorrar tiempo, reducir los costos de producción, y garantizar la coherencia en todas las operaciones de fabricación.
Importancia de las tolerancias de mecanizado
La mayoría de las piezas fabricadas mediante control numérico por computadora muestran alguna variación inherente.. Estas variaciones están controladas por tolerancias para lograr confiabilidad y el mejor rendimiento..
Mejorar la precisión de las piezas
Las tolerancias CNC son importantes para mantener la compatibilidad de las piezas.. Las tolerancias garantizan que las piezas mecanizadas encajen bien en los conjuntos.. Además, algunas características garantizan que todo funcione según lo planeado en los casos de uso dados. Concentraciones excesivas más allá de dichos límites pueden dar lugar a que algunas de estas piezas se clasifiquen como defectuosas y, por tanto, inútiles..
Establecer un margen de error
en manufactura, Siempre existe variación sin importar el proceso que se utilice.. Las desviaciones son proporcionadas por las tolerancias de mecanizado., que definen los márgenes de operación. Esta especificación minimiza las posibilidades de retirar del mercado una pieza producida..
Controlar los costos de mecanizado
En la mayoría de los casos, tolerancias más estrictas conducen a un mayor costo del mecanizado CNC. Algunas de las piezas de tolerancia estrecha pueden requerir otros métodos de acabado, como el rectificado., y superacabado. Sin embargo, superficies más tolerantes permiten la finalización mediante operaciones de mecanizado simples.
Mantener la calidad estética de los productos
Una tolerancia de alta precisión significa el aspecto final de las piezas mecanizadas.. Por ejemplo, Si dos piezas van a encajar estrechamente, entonces se deben establecer límites más estrictos en el momento del diseño.. Esto garantiza un ajuste perfecto y elimina la posibilidad de que se produzca una interfaz entrelazada..
Tolerancias de mecanizado CNC: aspectos a considerar
Tolerancia significa incorporar especificaciones en una dimensión en el diseño de una pieza.. A continuación se ofrecen consejos clave a tener en cuenta al establecer tolerancias para el mecanizado CNC:
Se deben priorizar las tolerancias esenciales
La tolerancia es un aspecto crítico del diseño.. Sin embargo, no todas las características tienen que ser toleradas. Como forma de ahorrar tiempo y dinero., aplicar tolerancias sólo a esas características, que influyen en otros componentes.
No utilice tolerancias pequeñas o estrictas
Una tolerancia excesiva puede provocar un aumento de la cantidad de chatarra producida.. Requieren calibres especiales, más sujeción, y mayor tiempo de corte que los convencionales. Todos estos factores resultan en un mayor costo general..
Tratar las propiedades del material
El material utilizado tiene una gran influencia en las tolerancias de mecanizado alcanzables.. Por eso a veces es imposible alcanzar las tolerancias específicas dadas; depende del material.. Por ejemplo, algunos materiales pueden ser flexibles, especialmente cuando se mecaniza y, por lo tanto, Se vuelve difícil alcanzar el nivel requerido de tolerancias..
Dimensionamiento y tolerancias geométricas (Dios&t)
Dios&T is an international system that standardizes how tolerances are specified in engineering drawings.
| Dios&T Feature | Objetivo | Ejemplo |
| Straightness | Ensures a part is not curved | A long metal rod must be perfectly straight |
| Llanura | Controls surface evenness | A machine base must not have bumps |
| Circularity | Ensures a round part is truly circular | Piston rings in engines |
| Concentricidad | Aligns the center of features | Holes must align perfectly |
Common CNC Machining Tolerances
En mecanizado CNC, standard tolerances refer to the typical level of precision that most machines can achieve without special adjustments. These tolerances ensure that parts meet industry requirements while keeping costs and production time reasonable.
| CNC Machining Process | Tolerancia típica |
| Fresado CNC (3-eje & 5-eje) | ± 0.005″ (0.13 milímetros) |
| CNC Lathe Turning | ± 0.005″ (0.13 milímetros) |
| Enrutador CNC | ± 0.005″ (0.13 milímetros) |
| Grabado CNC | ± 0.005″ (0.13 milímetros) |
| Mecanizado de tornillos | ± 0.005″ (0.13 milímetros) |
| Herramientas para cortar juntas | ± 0.030″ (0.762 milímetros) |
| Rail Cutting | ± 0.030″ (0.762 milímetros) |
| Troquelado de regla de acero | ± 0.015″ (0.381 milímetros) |
| Acabado de la superficie | 125 REAL ACADEMIA DE BELLAS ARTES (average roughness) |
💡 Key Takeaway: Most CNC machining processes have a general tolerance of ± 0.005″ (0.13 milímetros), but this can change depending on material type, machine capabilities, and specific project needs.
Tight Tolerances vs. Loose Tolerances
Not all parts need extremely tight tolerances. While tighter tolerances improve precision, they also increase costs, machining time, and inspection requirements. Aquí hay una guía rápida para ayudarlo a decidir:
| Tolerance Type | When to Use | Ejemplos |
| Standard Tolerance (± 0.005″) | Most general-purpose CNC parts where extreme accuracy is not required. | Machine brackets, basic fasteners, cubiertas. |
| Tight Tolerance (± 0.001″ or less) | When precision is crucial for part function, such as in aerospace or medical applications. | Componentes de aeronaves, herramientas quirúrgicas, microelectronics. |
| Loose Tolerance (± 0.010″ or more) | When a part’s function is not affected by minor dimensional variations, Reducción de costos. | Decorative pieces, basic enclosures, non-critical supports. |
Factores que influyen en las tolerancias en el mecanizado CNC
Normalmente, Los productos se fabrican según los límites de tolerancia estándar, excepto cuando el cliente ha establecido límites personalizados.. Hay varias razones para permitir tolerancias en la fabricación..
Propiedades de los materiales
La elección de los materiales influye directamente en la tolerancia alcanzable.. Estas características pueden incluir: abrasividad, dureza del material, y resistencia al calor.
- Abrasividad:Las cortadoras CNC son susceptibles a los materiales gruesos.. Estos materiales dan como resultado una degradación más rápida de la herramienta.. Además, dificultan el logro de tolerancias muy estrictas.
- Dureza:A menudo resulta complicado mecanizar materiales menos densos con gran precisión.. Sus dimensiones pueden variar durante el corte y por eso se recomienda tener paciencia al tratar con productos más suaves/flexibles..
- Estabilidad al calor:Los materiales no metálicos tienden a deformarse durante los procesos de mecanizado debido al calor., producido durante los procesos.
Elección de procesos de mecanizado CNC
El seleccionado proceso de mecanizado Afecta las tolerancias dadas las diferencias en las características de la superficie y la rugosidad.. Cada técnica de mecanizado CNC como el torneado., molienda, y molienda offers unique strengths and challenges. Además, Varias máquinas CNC con múltiples ejes pueden tener diferentes tolerancias básicas.. El conocimiento de estas capacidades significa que se alcanzarán las tolerancias requeridas., particularmente cuando los diseños tienen tolerancias especificadas estrechamente.
Efectos de acabado superficial
Los procesos posteriores, como la pintura y el anodizado, pueden influir en las dimensiones de la pieza.. Estos tratamientos superficiales pueden colocar piezas mecanizadas más allá de los niveles de tolerancia normalmente deseados para dichas piezas.. Por lo tanto, Es crucial elegir el proceso de acabado adecuado para reducir las distorsiones..
Herramientas de corte CNC
Los tipos de herramientas de corte utilizadas en el mecanizado CNC también influyen en las tolerancias.. Herramientas precisas, tamaño adecuado y recubierto, y afilados ofrecen una precisión mejorada.
Consideraciones presupuestarias
Las herramientas y materiales deben elegirse en función del presupuesto del proyecto.. Tolerancias reducidas significan más tiempo y herramientas especializadas, lo que a su vez aumenta significativamente los costos.. La adquisición de herramientas de alta calidad garantiza que las piezas producidas tengan la tolerancia necesaria y un acabado uniforme.
Experiencia maquinista
La habilidad y experiencia del maquinista son primordiales en la determinación de las tolerancias.. Un operador experto puede elegir las herramientas adecuadas para cortar., configurar los factores correctos de mecanizado, y garantizar que el proceso cumpla con las características necesarias.
Why Do CNC Machining Tolerances Matter?
Without proper tolerances, parts may not fit together properly, leading to misalignments, assembly issues, or even failure in operation. Choosing the right tolerance ensures:
✅ Smooth assembly of components
✅ Reduced machining costs by avoiding unnecessary precision
✅ Better overall performance of the final product
If you’re unsure about what tolerance to use for your project, a good rule of thumb is to start with ± 0.005” and adjust as needed based on the part’s function and requirements.
How to Improve Machining Tolerances？
✅ Use high-quality CNC machines.
✅ Choose appropriate materials for precision machining.
✅ Control environmental factors like temperature.
✅ Use advanced measuring tools like Coordinate Measuring Machines (MMC).
Tips for Tighter CNC Machining Tolerances
Elija el material correcto
Not all materials machine the same way. Some expand, warp, or wear down cutting tools faster, which can affect tolerance accuracy.
🔹 Best for Tight Tolerances: Acero inoxidable, aluminio, latón, y titanio.
🔹 Harder to Machine Accurately: Plástica, metales suaves, composicion (due to thermal expansion and flexibility).
💡 Consejo: If you’re working with a material that expands or contracts with temperature, consider using climate-controlled machining environments.
Use High-Quality CNC Machines
The type and condition of the CNC machine directly impact the precision of the final part.
✅ La mejor opción: 5-Máquinas CNC del eje (greater flexibility and accuracy)
✅ Evitar: Older or worn-out machines (they may introduce slight errors due to mechanical wear)
💡 Consejo: Always ensure that CNC machines are properly calibrated and maintained to prevent inconsistencies.
Optimize the Cutting Tools
Using the right cutting tools is crucial for achieving tight tolerances. Dull or low-quality tools can cause uneven cuts and poor surface finishes.
✔ Use Carbide or Diamond-Coated Tools – They stay sharp longer and reduce tool deflection.
✔ Use the Right Feed Rate & Velocidad – Too fast can cause chatter; too slow can cause excess heat buildup.
💡 Consejo: Regularly replace worn-out tools and use toolpath simulation software to ensure smooth, accurate cuts.
Control Temperature & Factores ambientales
Even small temperature changes can affect machining accuracy. Metals expand when heated, which can alter dimensions.
🌡 Soluciones:
- Machine in a temperature-controlled
- Usar coolants and lubricants to reduce heat buildup.
- Let metal parts rest before final measurements(so they stabilize).
💡 Consejo: If you’re machining to ultra-tight tolerances, measure the part at the same temperature it will be used.
Use Precision Workholding & Fixturing
A secure, stable workpiece is essential for high precision. Even the slightest movement can cause errors.
🔹 Best Workholding Options:
- Hydraulic clamps for consistent pressure.
- Vacuum fixtures for thin, delicate parts.
- Custom jigs & accesorios to reduce vibration.
💡 Consejo: Always double-check alignment before starting a machining run to avoid positioning errors.
Reduce Tool Deflection & Vibration
Tool deflection happens when the cutting tool bends slightly under pressure, affecting accuracy.
🛠 How to Fix This:
- Usar shorter tool lengths(less bending).
- Increase tool diameter para estabilidad.
- Usar rigid machine setups to minimize vibrations.
💡 Consejo: Reducing the depth of each cut can also help prevent tool deflection.
Choose the Right Tolerance for the Right Part
Not every part needs a tolerance of ±0.001”. Over-specifying tolerances can increase machining costs and production time.
✅ Use tight tolerances where needed – like on mating surfaces, bearing fits, o componentes aeroespaciales.
✅ Use looser tolerances when possible – for non-critical areas like decorative finishes or general enclosures.
💡 Consejo: Talk to your machinist or CNC shop—they can suggest the best tolerance levels without adding unnecessary cost.
Inspeccionar & Measure Parts Correctly
Tighter tolerances require high-precision measuring tools. Standard calipers won’t cut it for ultra-precise parts.
🔹 Best Measuring Tools:
✔ MMC (Coordinar la máquina de medir) – Best for measuring complex 3D parts.
✔ Micrometers & Dial Indicators – More accurate than standard calipers.
✔ Comparadores ópticos & Laser Scanners – Great for checking surface profiles.
💡 Consejo: Always measure in a temperature-controlled environment to avoid inaccurate readings due to material expansion.
Use Post-Machining Processes for Extra Accuracy
If your CNC machine can’t achieve the required tolerance, considerar secondary finishing processes like:
🔹 Molienda – For super-smooth and ultra-precise surfaces.
🔹 Honing – Improves inner diameter accuracy for tight-fit holes.
🔹 Lapping & Pulido – Removes microscopic imperfections for high-precision parts.
💡 Consejo: Combining CNC machining with post-processing techniques can help meet ultra-tight tolerances while keeping costs under control.
Work with an Experienced CNC Machining Partner
Not all machine shops specialize in ultra-precise machining. If you need super-tight tolerances, choose a CNC shop that has experience working with tight-tolerance parts.
✅ Look for shops that:
- Have 5-Máquinas CNC del eje and advanced metrology equipment.
- Offer precision finishing services like grinding and honing.
- Proporcionar quality control certifications(YO ASI 9001, AS9100, etc.).
💡 Consejo: When requesting a quote, always mention the tolerance requirements upfront to ensure the shop can meet your needs.
How Surface Roughness Affects Tolerances
Machining tolerances specify how close a part’s dimensions must be to the design. But surface roughness can affect precision in multiple ways:
✅ Friction & Adaptar: Rough surfaces create extra friction, which can lead to improper fitting in tight-tolerance parts.
✅ Wear & Durabilidad: High roughness can accelerate wear and tear, reducing the lifespan of moving components.
✅ Sealing Issues: Focas, juntas, and O-rings need smooth surfaces to work effectively—roughness can cause leaks.
✅ Apariencia: Some applications require a polished, smooth look (p.ej., medical and aerospace parts).
💡 Consejo: Para piezas de tolerancia apretada, achieving the correct surface roughness is just as critical as hitting the right dimension.
Standard Surface Roughness for Different Machining Processes
Different machining techniques create different roughness levels. Here’s a comparison of common processes:
| Proceso de mecanizado | Typical Roughness (Real academia de bellas artes, µm/µin) | Solicitud |
| Molienda (Estándar) | 1.6 – 6.3 micras (63 – 250 µin) | Mecanizado general |
| Torneado CNC (Estándar) | 0.8 – 3.2 micras (32 – 125 µin) | Ejes, engranajes |
| Molienda | 0.1 – 1.6 micras (4 – 63 µin) | Piezas de alta precisión |
| Pulido | 0.05 – 0.4 micras (2 – 16 µin) | Médico, aeroespacial |
| Lapping | 0.01 – 0.1 micras (0.4 – 4 µin) | Optical, sealing surfaces |
💡 Consejo: Choose the right machining process based on how smooth your part needs to be.
Cost Considerations for Tight Tolerances
Tighter tolerances increase costs due to:
🔹 Additional machining time
🔹 More material waste
🔹 Increased inspection requirements
🔹 Consejo: Use tight tolerances only where necessary to balance cost and precision.
Inspección y Control de Calidad
Common methods for verifying tolerances include:
| Inspection Method | Objetivo |
| MMC (Coordinar la máquina de medir) | Measures complex part geometry |
| Micrometers & Calipers | Checks dimensions manually |
| Surface Roughness Tester | Measures surface finish |
| Laser Scanning | Inspects part accuracy digitally |
Industrias que requieren tolerancias CNC de precisión
| Industria de aplicaciones | Productos y piezas |
| Sector Médico | Instrumentos quirúrgicos, implantes, prótesis |
| Aeroespacial | Componentes de aeronaves, piezas del motor, tren de aterrizaje |
| Automotor | Componentes del motor, piezas de transmisión, sensores |
| Defensa y Militar | Armas de fuego, equipo táctico, partes del vehículo |
| Electrónica | placas de circuito, carcasas, conectores |
| Relojería y Joyería | Componentes del reloj, ajustes de joyería fina |
| Petróleo y gas | Brocas, valvulas, accesorios de tubería |
Tops Precision garantiza un estricto cumplimiento de los estándares de tolerancia CNC
Tapas de precisión asume la función de su taller de mecanizado CNC líder. Nuestro equipo es muy capaz de cumplir con estándares de tolerancia CNC muy estrictos.. Nuestras herramientas de última generación garantizan que los requisitos de su proyecto se cumplan hasta el último detalle..
Ofrecemos una amplia gama de servicios de acabados y mecanizados de precisión., incluyendo 5 ejes y fresado-torneado. Nuestro procedimiento implica controles de calidad y una estricta certificación de materiales nos convierte en un socio confiable..
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Preguntas frecuentes
- What is considered a tight tolerance in machining?
Anything below ±0.005″ is considered tight.
- Why do tighter tolerances increase costs?
More machining time, desgaste de herramientas, and inspections increase production expenses.
- What materials have the tightest tolerances?
Metals like titanium and stainless steel can be machined with extreme precision.
- Can CNC machines achieve ±0.001″ tolerances?
Sí, but it depends on the machine quality and material properties.
