金属加工において, 許容誤差とは、許容されるパラメーターの変動を指します。. パラメータの例は定量的な特性です, 温度や湿度など. 製造される部品の物理的寸法も関係します。. 許容差は、各値に対して何が許可されるか許容されるかを決定します。, 言い換えると, 変動限界. エンジニアリングにおいて, 許容される偏差の量を示します. 金額許容範囲には、正の偏差の上限が含まれます. 一方、下限は負の偏差の上限を指定します。.
CNC 加工における公差の理解
CNC加工では, 公差には通常 2 つの側面が関係しています. 例えば：CNC マシンと設計面に有効です。.
CNC マシンの公差
ほとんどの CNC 機械の寸法精度は ±0.0025 mm です。. この測定値は人間の髪の毛と同じくらいの細さです. しかし, 一部の相互許容差はマシン間で異なる場合があります, 通常はプロデューサーによって定義されます. 特定の製品の平均公差は通常約 0.02mm と推定されます。. 機械公差もサービスプロバイダーからクライアントに報告されます。.
公差を考慮した設計と製造
設計公差により、寸法のばらつきがどの程度許容されるかが決まります. このバリエーションでは、すべての部品が適切に機能できるようにする必要があります. 通常、許容誤差は特定の決定要因に依存します. 例えば, パーツの使い方, クローズクリアランス, そして意図した形. 相互作用するコンポーネントには、より寛容な設計が必要です. 電気エンジンの部品に必要な公差は、一般にドア ハンドルの公差よりも小さくなります。. 公差は通常、寸法の隣にある数字を使用して識別されます。.
CNC 加工における公差の種類
CNC 加工にはさまざまな種類の公差が存在します, 含む:
限界公差の説明
LT は 2 次元の仕様です. これらは寸法の許容差によって定義されます。. 上限は許容可能な最大サイズを示します. 下限値はサイズの最小許容値を示します。. これらの制限内の任意の値が許可されます.
一方的な許容範囲の定義
片側公差では、選択した 1 方向の変動のみが許容されます。. 方向は正または負のいずれかになります. 例としては、 1.5 んん +.000/-.005. ここでは最大 1.505mm まで可能ですが、1.5mm 未満であってはなりません.
両側許容差の特性
両側許容差は、許容される変動を指定します. これらの変動は通常、公称寸法から両方向にカウントされます。. 高いほど, そして下限値, どちらも微分値で表されます, つまり (+), そして (-) 基本値から.
幾何学的な寸法と公差 (GD&T)
GD&T は、従来の寸法設定や公差測定と比較して、より高度なシステムと言えます。. サイズと、さまざまなサイズの部品の許容変動の両方を定義します。. さらに遠く, 公差が制御する幾何学的寸法を指定します. GD&T には、平坦性や同心性などの他の幾何学的特徴が含まれます.
加工公差の重要性
コンピューター数値制御を使用して製造されたほとんどの部品には、何らかの固有のばらつきが見られます。. これらの変動は公差によって制御され、信頼性と最高のパフォーマンスを実現します。.
部品の精度の向上
CNC 公差は部品の互換性を維持するために重要です. 公差により、機械加工部品がアセンブリに適切に適合することが保証されます. さらに, 一部の機能は、特定のユースケースですべてが計画どおりに動作することを保証します. このような制限を超える過剰な濃度は、これらの部品の一部が欠陥品として分類され、役に立たなくなる可能性があります。.
誤差範囲の確立
製造業において, 使用されているプロセスに関係なく、常に変動が存在します. 偏差は加工公差によって提供されます, 操作マージンを定義するもの. この仕様により、生産された部品がリコールされる可能性が最小限に抑えられます。.
加工コストの管理
ほとんどの場合、, 公差が厳しくなると、CNC 加工のコストが高くなります. 公差が厳しい部品の中には、研削などの他の仕上げ方法が必要な場合があります。, そして超仕上げ加工. しかし, より寛容な表面により、簡単な機械加工操作で完成が可能になります.
製品の美的品質を維持する
高精度の公差は、機械加工部品の最終外観を表します。. 例えば, 2 つの部品がぴったりと嵌合する場合は、設計時により厳しい制限を設定する必要があります。. これにより完璧なフィット感が保証され、インターフェースが連動する可能性が排除されます。.
CNC 加工公差 – 考慮すべき事項
公差とは、部品の設計時に仕様を寸法に組み込むことを意味します. CNC 加工の公差を設定する際に考慮すべき重要なヒントを次に示します。:
重要な許容誤差を優先する必要がある
公差は設計の重要な側面です. しかし, すべての特徴を許容する必要はない. 時間とお金の両方を節約する方法として, それらのフィーチャーにのみ公差を適用します, 他のコンポーネントに影響を与える.
小さい/厳しい公差を使用しないでください
過度の許容差は、スクラップの生成量の増加につながる可能性があります. 特別な測定が必要です, より多くのクランプ, 従来品に比べて切断時間が長くなります. これらすべての要因により、間接費が増加します.
材料特性の処理
使用される材料は、達成可能な加工公差に大きな影響を与えます。. そのため、材料によっては、指定された特定の公差を達成することが不可能な場合があります。. 例えば, 一部の素材は柔軟な場合があります, 特に機械加工の場合、, したがって, 必要なレベルの公差を達成することが困難になる.
CNC加工公差基準
CNC加工はいくつかのプロセスで構成されています. これらすべてのプロセスでは、異なる切削工具を使用するため、公差が異なります。.
テーブル: 一般的な CNC 加工プロセスの公差
| プロセス | 公差基準 |
| CNCルーター | ± 0.13 んん(0.005」) |
| CNC彫刻 | ± 0.13 んん(0.005」) |
| ネジ加工 | ± 0.13 んん(0.005」) |
| CNCフライス加工 (3-軸) | ± 0.13 んん(0.005 インチ) |
| CNCフライス加工 (5-軸) | ± 0.13 んん(0.005 インチ) |
| 旋盤 | ± 0.13 んん(0.005 インチ) |
| スチールルールダイカット | ± 0.381 んん(0.015 インチ) |
| ルーター (ガスケット切削工具) | ± 0.762 んん(0.030 インチ) |
| レールの切断公差 | ± 0.762 んん(0.030 インチ) |
| 表面仕上げ | 125 RA |
CNC 加工における公差に影響を与える要因
通常, 製品は、顧客が個別の制限値を設定した場合を除き、標準の許容範囲内で製造されます。. 製造時に公差を許容する理由はいくつかあります。.
材料特性
材料の選択は、達成可能な公差に直接影響します。. これらの特徴には次のようなものがあります。; 摩耗性, 材質の硬さ, そして耐熱性.
- 摩耗性: CNC カッターは粗い材料の影響を受けやすい. このような材質は工具の劣化を早めます. さらに, 非常に厳しい公差を達成することが困難になります.
- 硬度: 密度の低い材料を高い精度で機械加工することは多くの場合困難です. 切断中に寸法が変化する可能性があるため、より柔らかい/柔軟な製品を扱うときは辛抱強く待つことをお勧めします。.
- 熱安定性: 非金属材料は、加工プロセス中に熱により変形する傾向があります。, プロセス中に生成される.
CNC 加工プロセスの選択
選択された 機械加工工程 表面の特徴と粗さの違いにより公差に影響します. 旋削などの各CNC加工技術, フライス加工, 研削には独自の強みと課題があります. 加えて, 複数の軸を備えたさまざまな CNC マシンには、異なる基本公差がある場合があります. これらの機能を認識することは、必要な許容誤差が達成されることを意味します, 特に設計の公差が厳密に指定されている場合.
表面仕上げ効果
塗装や陽極酸化などの後続のプロセスは、部品の寸法に影響を与える可能性があります. これらの表面処理により、機械加工部品がそのような部品に通常求められる公差レベルを超える可能性があります。. したがって, 歪みを軽減するには、適切な仕上げプロセスを選択することが重要です.
CNC切削工具
CNC 加工で使用される切削工具の種類も公差に影響します. 正確なツール, 適切なサイズとコーティングが施されている, 鋭利な形状により精度が向上します.
予算に関する考慮事項
ツールと材料はプロジェクトの予算に基づいて選択する必要があります. 公差が減少すると、より多くの時間と特殊なツールが必要となり、コストが大幅に上昇します. 高品質の工具を入手することで、製造される部品が必要な公差と均一な仕上げを保証します。.
機械工の専門知識
公差を決定するには、機械工のスキルと経験が最も重要です。. 熟練オペレーターは切断に適したツールを選択できます, 正しい加工係数を設定する, プロセスが必要な特性を満たしていることを保証します.
精密な CNC 公差が必要な業界
| 応用産業 | 製品と部品 |
| 医療部門 | 手術器具, インプラント, 補綴物 |
| 航空宇宙 | 航空機部品, エンジン部品, 着陸装置 |
| 自動車 | エンジンコンポーネント, トランスミッション部品, センサー |
| 防衛と軍事 | 銃器, 戦術的なギア, 車両部品 |
| エレクトロニクス | 回路基板, ハウジング, コネクタ |
| 時計製造と宝飾品 | 時計のコンポーネント, 高級ジュエリーのセッティング |
| 石油とガス | ドリルビット, バルブ, パイプライン継手 |
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