Dung Sai Gia Công CNC: Tất Cả Những Gì Bạn Cần Biết

Dung sai gia công CNC là các thông số quan trọng khi sản xuất sản phẩm, bất kể ứng dụng dự định của chúng là gì. Ngày nay, hầu hết các sản phẩm công nghiệp và tiêu dùng đều yêu cầu tính nhất quán để đáp ứng các tiêu chuẩn sản xuất.

Do đó, các nhà sản xuất sản phẩm dựa vào các loại máy CNC để có độ chính xác cao trong các dự án sản xuất của họ. Tuy nhiên, điều cần thiết là phải hiểu khái niệm về dung sai gia công, loại, tiêu chuẩn của chúng và cách đo chúng vì kích thước của các bộ phận được gia công CNC sai lệch so với giá trị lý thuyết do loại vật liệu, quy trình gia công và thiết kế.

Bài viết này thảo luận về dung sai gia công CNC, tầm quan trọng của chúng và biểu đồ dung sai gia công phổ biến. Đọc tiếp để tìm hiểu thêm về các tiêu chuẩn dung sai gia công CNC và các yếu tố khác nhau ảnh hưởng đến nó.

Dung Sai Gia Công CNC Là Gì?

Dung sai gia công CNC đề cập đến sự thay đổi cho phép về kích thước hoặc giá trị danh nghĩa của một bộ phận. Dung sai gia công thể hiện mức độ chính xác cần thiết trong quá trình sản xuất một sản phẩm. Các nhà sản xuất sản phẩm kiểm tra hình dạng, độ vừa vặn và chức năng của một bộ phận để xác định tiêu chí dung sai của nó.

Ký hiệu “±” thường đứng trước dung sai gia công. Ví dụ: nếu một bộ phận có 3.0” yêu cầu phạm vi dung sai là ±0,0010”. Phần cuối cùng phải có chiều cao từ 2,999” đến 3,001” để vượt qua các bài kiểm tra chất lượng.

Dung sai nhỏ hơn cho thấy chúng chặt chẽ, có nghĩa là bộ phận cần độ chính xác cao hơn. Mặt khác, dung sai lỏng lẻo có nghĩa là bộ phận cần độ chính xác thấp hơn. Gia công chặt chẽ hoặc không dung sai thu hút chi phí cao hơn vì nó đòi hỏi nhiều thiết lập hơn, thời gian chu kỳ gia công kéo dài và các công cụ chuyên dụng.

Tại Sao Dung Sai Gia Công Lại Quan Trọng?

Tất cả các bộ phận và bộ phận được gia công bằng máy CNC đều có mức độ biến đổi nội tại nhất định. Tuy nhiên, dung sai giúp quản lý các biến thể này, đảm bảo tính nhất quán và hiệu suất tối ưu của các bộ phận gia công.

Cải thiện sự phù hợp và chức năng của bộ phận

Dung sai CNC là rất quan trọng để đảm bảo rằng một bộ phận tương tác hoàn hảo với bộ phận khác trong một bộ phận lắp ráp. Việc xác định rõ ràng dung sai của bạn sẽ giúp đảm bảo rằng các bộ phận CNC tương thích với các bộ phận khác. Tương tự, một số tính năng của một bộ phận đảm bảo nó hoạt động tốt trong ứng dụng dự định. Do đó, bất kỳ sai lệch nào so với giới hạn cho phép sẽ khiến chúng bị lỗi và không thể sử dụng được.

Quy định một biên độ sai sót

Bất kỳ quá trình sản xuất nào cũng có một mức độ biến đổi nhất định. Tuy nhiên, dung sai gia công tính đến độ lệch này bằng cách xác định giới hạn mà một bộ phận có thể hoạt động trong đó. Kết quả là, khả năng xảy ra lỗi hoặc cần phải sao chép lại một bộ phận sẽ giảm đi nếu dung sai được chỉ định ngay từ đầu.

Kiểm soát chi phí gia công

Nói chung, dung sai chặt chẽ hơn sẽ làm tăng chi phí gia công CNC. Các bộ phận gia công có dung sai chặt chẽ hơn đòi hỏi phải xử lý thêm, như mài và siêu hoàn thiện. Tuy nhiên, bạn có thể hoàn thiện sản phẩm bằng các quy trình gia công cơ bản để có dung sai lỏng lẻo hơn.

Việc xác định dung sai giúp ngăn chặn sự gia tăng chi phí không cần thiết khi xử lý các bộ phận yêu cầu dung sai chặt chẽ hơn. Trong khi đó, việc xác định dung sai ở các bộ phận có dung sai lỏng lẻo hơn sẽ giúp tránh phải trả chi phí cho độ chính xác cực cao.

Đảm bảo hình dáng cuối cùng của sản phẩm

Dung sai độ chính xác cao giúp nâng cao hình thức cuối cùng của các bộ phận gia công. Ví dụ, nếu hai bộ phận gắn liền với nhau mà không có khe hở rõ ràng thì phải xác định dung sai chặt chẽ cho cả hai bộ phận ngay từ đầu để đảm bảo lắp ráp hoàn hảo.

Các Loại Dung Sai Được Sử Dụng Cho Các Dự Án Gia Công CNC

Các nhà sản xuất trong các ngành công nghiệp thường sử dụng các dung sai khác nhau để gia công các bộ phận CNC do các loại quy trình gia công và hình dạng bộ phận khác nhau. Chúng ta sẽ thảo luận về dung sai CNC điển hình.

Dung sai tiêu chuẩn

Dung sai tiêu chuẩn của CNC là dung sai điển hình mà các thợ máy áp dụng cho các sản phẩm được sản xuất thông thường. Hầu hết các chuyên gia gia công đều sử dụng dung sai phay CNC khoảng +/- 0,1mm bất cứ khi nào khách hàng không chỉ ra mức dung sai mong muốn. Nhiều tổ chức quốc tế khác nhau, chẳng hạn như Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ (ASME)), Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) và Tổ chức Tiêu chuẩn hóa (ISO) xác định phạm vi của các tiêu chuẩn này.

Giới hạn dung sai

Dung sai giới hạn được biểu thị bằng một phạm vi giá trị trong đó bộ phận được gia công có thể chấp nhận được cho đến nay phép đo của nó nằm trong phạm vi ưu tiên. Ví dụ: 15 – 15,5mm là dung sai giới hạn cho gia công CNC, cho thấy kích thước của bộ phận CNC phải nằm giữa giới hạn dưới và giới hạn trên (15,5mm là giới hạn trên và 15mm là giới hạn dưới).

Dung sai đơn

Dung sai một bên cho phép thay đổi theo một hướng, chỉ âm hoặc dương. Ví dụ: dung sai +0,00/-0,03mm cho thấy bộ phận được gia công có thể nhỏ hơn khoảng 0,03mm nhưng không lớn hơn số đo được chỉ định.

Các nhà thiết kế sản phẩm thường sử dụng những dung sai này trong các thiết kế trong đó một bộ phận phải khớp hoàn hảo với bộ phận khác. Ngoài ra, một bộ phận sẽ không phục vụ được mục đích ban đầu nếu nó quá lớn hoặc quá nhỏ. Do đó, hãy đảm bảo phần hoàn thiện không vượt quá kích thước mong muốn.

Dung sai song song

Sự thay đổi so với kích thước xác định có thể là dương hoặc âm khi sử dụng dung sai hai bên, cho phép tăng hoặc giảm kích thước của bộ phận một cách nhỏ. Ví dụ: dung sai +/- 0,05mm cho biết bộ phận đó có thể dài hơn hoặc ngắn hơn 0,05mm so với số đo được chỉ định. Những thông số kỹ thuật này thường được áp dụng cho kích thước bên ngoài.

Kích thước hình học và dung sai (GD&T)

GD&T là một hệ thống linh hoạt nhằm chi tiết hóa và truyền đạt dung sai gia công tiêu chuẩn. Nó phức tạp hơn các hệ thống dung sai thông thường. Nó sử dụng các khung điều khiển tính năng để biểu thị các dạng cụ thể và dung sai kích thước của các bộ phận.

Kích thước hình học và dung sai giữ cho các phép đo cuối cùng của một bộ phận nằm trong giới hạn đã chỉ định. Tương tự, nó biểu thị các đặc tính hình học của bộ phận, bao gồm độ phẳng, độ đồng tâm và vị trí thực của nó. Đáng chú ý hơn, ký hiệu GD&T đảm bảo độ chính xác về kích thước của các tính năng bộ phận ở một số bộ phận có yêu cầu xử lý cao hơn.

Tiêu Chuẩn Dung Sai Gia Công CNC Phổ Biến

Gia công CNC bao gồm nhiều quy trình khác nhau với dung sai khác nhau do các loại dụng cụ cắt khác nhau. Dưới đây là dung sai tiêu chuẩn cho các quy trình CNC điển hình:

Quy trình	Tiêu chuẩn dung sai
Phay (3 trục)	± 0,13 mm hoặc 0,005”
Phay (5 trục)	± 0,13 mm hoặc 0,005”
Máy tiện	± 0,13 mm hoặc 0,005”
Bộ định tuyến	± 0,13 mm hoặc 0,005”
Bộ định tuyến (Dụng cụ cắt đệm)	± 0,762 mm hoặc 0,030”
Tranh điêu khắc	± 0,13 mm hoặc 0,005”
Gia công trục vít	± 0,13 mm hoặc 0,005”
Cắt khuôn theo quy tắc thép	± 0,381 mm hoặc 0,015”
Dung sai cắt đường sắt	± 0,762 mm hoặc 0,030”
Hoàn thiện bề mặt	125RA

Tuy nhiên, bạn sẽ phát hiện ra rằng các quy trình gia công CNC này có dung sai chặt chẽ hơn bằng cách so sánh các giá trị này với các công nghệ gia công thay thế.

Các Thuật Ngữ Khác Nhau Để Đo Dung Sai CNC

Các thuật ngữ khác nhau có liên quan đến dung sai CNC và việc hiểu chúng sẽ mang lại ý tưởng tốt hơn về cách đo chúng trong gia công. Dưới đây là những thuật ngữ tiêu biểu bạn nên biết.

Kích thước cơ bản

Kích thước cơ bản của một bộ phận là kích thước được chỉ định trong bản vẽ kỹ thuật. Các kỹ sư sản phẩm hiểu rằng kỹ thuật sản xuất thường đòi hỏi một mức độ dung sai nhất định. Do đó, các nhà thiết kế sản phẩm sử dụng kích thước cơ bản và lưu ý đến độ lệch có thể xảy ra trong quá trình gia công.

Kích thước thực sự

Kích thước thực tế của một bộ phận đề cập đến kích thước của nó sau khi hoàn thành quá trình gia công. Như vậy, kích thước thực tế thể hiện khả năng hiện thực hóa sản phẩm cuối cùng trong khi kích thước cơ bản thể hiện các giá trị lý thuyết của nó.

Tuy nhiên, các nhà sản xuất sản phẩm nỗ lực đưa hai giá trị này vào cùng một phạm vi mặc dù việc làm cho kích thước thực tế giống với kích thước cơ bản là gần như không thể đạt được.

Hạn mức

Giới hạn là kích thước tối thiểu và tối đa được phép của một bộ phận. Kích thước tối thiểu được phép là “giới hạn dưới”, trong khi kích thước tối đa được phép là “giới hạn trên”. Tuy nhiên, một bộ phận sẽ được coi là không sử dụng được nếu nằm ngoài các giới hạn này.

Độ lệch

Độ lệch là sự chênh lệch của kích thước tối đa cho phép so với kích thước cơ bản. Vì có hai loại giới hạn cho phép nên có hai loại sai lệch tổng hợp – độ lệch dưới và độ lệch trên. Tuy nhiên, việc tính toán những sai lệch này sẽ dễ dàng hơn:

• Độ lệch dưới= Giới hạn dưới – Kích thước cơ bản
• Độ lệch trên= Giới hạn trên – Kích thước cơ bản

mốc thời gian

Datum là một thuật ngữ vật lý có nghĩa là một đường thẳng hoặc mặt phẳng tưởng tượng được chọn tùy ý làm điểm tham chiếu cho các công cụ đo lường. Nó cũng phổ biến trong các loại khu vực Kích thước và Dung sai Hình học khác nhau.

Những Yếu Tố Nào Ảnh Hưởng Đến Dung Sai Gia Công?

Dung sai gia công là bắt buộc khi xác định số đo của các bộ phận. Một sản phẩm sẽ được sản xuất theo các tiêu chuẩn dung sai chung trừ khi khách hàng chỉ định bất kỳ dung sai cụ thể nào. Tuy nhiên, các yếu tố khác nhau tác động đến dung sai trong sản xuất.

Nguyên vật liệu

Vật liệu gia công CNC có các đặc tính khác nhau có thể ảnh hưởng đến dung sai có thể đạt được trong gia công CNC. Những đặc tính vật liệu này bao gồm độ mài mòn, độ cứng và độ ổn định nhiệt.

• Độ mài mòn : Vật liệu cực kỳ thô và cứng ảnh hưởng đáng kể đến máy cắt CNC và có thể dẫn đến mài mòn dụng cụ nhanh hơn. Việc đạt được độ chính xác về kích thước nghiêm ngặt với những vật liệu này thường là thách thức vì độ chính xác gia công giảm khi dụng cụ cắt thay đổi.
• Độ cứng : Khó gia công các vật liệu có mật độ thấp hơn để đạt độ chính xác cao vì kích thước của chúng có thể thay đổi khi dụng cụ cắt chạm vào chúng. Do đó, tốt nhất bạn nên rèn luyện đủ kiên nhẫn khi gia công các vật liệu mềm hơn.
• Tính ổn định nhiệt : Đây là một vấn đề phổ biến đối với phi kim loại. Những vật liệu này dần mất hình dạng khi nhiệt tăng lên trong quá trình gia công. Do đó, yếu tố này hạn chế các quy trình tương thích cho các vật liệu đó.

Quy trình gia công

Việc lựa chọn quy trình gia công có thể ảnh hưởng đến dung sai của các bộ phận gia công vì các quy trình gia công khác nhau dẫn đến các đặc điểm bề mặt và độ nhám khác nhau. Ví dụ, các quy trình sản xuất như tiện, phay và mài có những khả năng và hạn chế riêng biệt.

Hơn nữa, các máy CNC có nhiều trục có thể xử lý các dung sai cơ bản khác nhau và những máy này chỉ ra loại bộ phận mà chúng có thể hoạt động. Tuy nhiên, hiểu được khả năng và hạn chế của quy trình gia công giúp đạt được dung sai chính xác, đặc biệt khi xử lý các thiết kế phức tạp hoặc dung sai CNC chặt chẽ.

Hoàn thiện bề mặt

Các hoạt động hoàn thiện như sơn, anodizing và mạ là các quá trình gia công tiếp theo có thể ảnh hưởng đến dung sai trong gia công. Những phương pháp xử lý bề mặt này có thể làm thay đổi kích thước của các bộ phận được gia công. Do đó, cần lưu ý đến việc lựa chọn hoàn thiện bề mặt để tránh kích thước của bộ phận được gia công nằm ngoài phạm vi dung sai ưu tiên.

Dụng cụ cắt CNC

Các loại dụng cụ cắt CNC mà thợ máy sử dụng trong gia công CNC ảnh hưởng đến dung sai gia công. Dụng cụ cắt chất lượng cao với hình học, lớp phủ và độ sắc nét phù hợp sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của các bộ phận gia công. Hơn nữa, vật liệu đang được gia công và dung sai mong muốn sẽ quyết định thiết kế và vật liệu dụng cụ.

Ngân sách

Nói chung, ngân sách sẵn có quyết định việc lựa chọn công cụ và vật liệu gia công. Dung sai chặt chẽ hơn đòi hỏi nhiều thời gian hơn và lao động đòi hỏi máy móc và công cụ đặc biệt, thường đắt tiền. Tuy nhiên, đầu tư vào các công cụ gia công đặc biệt có thể đảm bảo chi tiết gia công nằm trong phạm vi dung sai yêu cầu và có chất lượng bề mặt vượt trội.

Kỹ năng thợ máy

Kỹ năng và kinh nghiệm của chuyên gia gia công là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến dung sai trong gia công. Người vận hành lành nghề có thể thực hiện các hành động cần thiết như chọn công cụ cắt phù hợp, lập trình máy CNC, tối ưu hóa các thông số gia công và đảm bảo quy trình gia công trơn tru để đảm bảo dung sai cần thiết.

Những Cân Nhắc Và Lời Khuyên Khi Chọn Dung Sai Gia Công CNC

Ở đây, chúng ta sẽ thảo luận về các mẹo thực tế về cách tiếp cận các quy trình sản xuất CNC một cách chính xác để đạt được dung sai cần thiết trong dự án của bạn.

Xem xét vật liệu đã chọn

+/- 0,005” là dung sai gia công tiêu chuẩn cho các bộ phận kim loại trong khi +/- 0,010” dành cho các bộ phận bằng nhựa. Ngoài ra, một số bộ phận có thể cần dung sai cực kỳ chặt chẽ để vừa khít hoàn hảo.

Tuy nhiên, việc đạt được độ chính xác về kích thước có thể là thách thức đối với một số vật liệu như đồng và thép, những vật liệu có thể giãn nở và co lại khi tiếp xúc với sự thay đổi về nhiệt độ và độ ẩm. Do đó, nên xác định dung sai mới trên cơ sở yếu tố này.

Kiểm tra ứng dụng sản phẩm của bạn

Ứng dụng của một sản phẩm thường xác định mức dung sai cần thiết để hướng dẫn sản xuất sản phẩm đó. Ví dụ, không phải tất cả các bộ phận đều cần gia công dung sai chặt chẽ. Các bộ phận không ghép hoặc kết nối với các bộ phận khác cần độ chính xác phay thấp hơn. Do đó, dung sai chặt chẽ không được sử dụng trừ khi chúng được yêu cầu.

Sử dụng dụng cụ cắt hiệu suất cao

Các yếu tố như sử dụng dụng cụ cắt không tương thích, dụng cụ có cạnh bị cùn và độ lệch của dụng cụ có thể gây ra sự thay đổi kích thước trong các bộ phận gia công. Các chi tiết có đầu dài như lỗ sâu và trục dài thường dễ bị lệch dụng cụ.

Ngoài ra, các dụng cụ cắt cùn sẽ khiến các bộ phận của bạn gặp phải những biến chứng không mong muốn và ảnh hưởng đến độ chính xác của trục xoay. Sử dụng các dụng cụ sắc bén và chất làm mát máy CNC sẽ đảm bảo độ chính xác.

Tìm dịch vụ gia công CNC phù hợp

Việc tìm kiếm chuyên gia dịch vụ gia công CNC phù hợp có thể giúp đạt được dung sai gia công lý tưởng. Một chuyên gia dịch vụ gia công CNC có kiến ​​thức đầy đủ về các quy trình gia công khác nhau, chẳng hạn như phay, tiện và khoan CNC, đảm bảo rằng các bộ phận gia công của bạn sẽ tuân thủ dung sai. Tuy nhiên, bạn có thể tiết kiệm chi phí và thời gian bằng cách chỉ định dung sai khi gửi yêu cầu sản xuất của mình.

Khi Nào Bạn Không Cần Dung Sai Chặt Chẽ?

Dung sai chặt chẽ là thông số kỹ thuật quan trọng đối với thiết kế sản phẩm của bạn để gia công CNC . Chúng chỉ ra độ lệch cho phép so với kích thước quy định khi sản xuất sản phẩm. Tuy nhiên, dung sai chặt chẽ là không thực tế hoặc không cần thiết trong một số trường hợp. Dưới đây là một số ví dụ:

• Không nên sử dụng dung sai chặt chẽ khi gia công các vật liệu có đặc tính giãn nở hoặc co nhiệt cao, bao gồm hợp kim nhôm, nhựa như acrylic và polyetylen.
• Nếu sự phù hợp giữa các bộ phận được thiết kế để lắp ráp đòi hỏi một số thay đổi thì không cần phải có dung sai chặt chẽ. Dung sai lỏng lẻo hơn có thể thúc đẩy việc lắp ráp các bộ phận dễ dàng hơn, giảm nguy cơ sai lệch.
• Dung sai gia công chặt chẽ có thể không cần thiết đối với hàng tiêu dùng có thể điều chỉnh những thay đổi nhỏ về kích thước mà không ảnh hưởng đến chất lượng và hiệu suất tổng thể của chúng.
• Bạn có thể cân nhắc việc không sử dụng dung sai chặt chẽ trên một kích thước có thể không ảnh hưởng đến độ vừa khít và chức năng của sản phẩm. Vì vậy, chúng là không cần thiết đối với các đặc điểm không quan trọng nhằm mục đích trang trí.
• Vì dung sai chặt chẽ hơn sẽ thu hút chi phí gia công cao hơn nên không nên sử dụng dung sai chặt chẽ khi chi phí là yếu tố chính và dung sai chặt chẽ không ảnh hưởng đến chức năng.

Những Ngành Công Nghiệp Nào Cần Dung Sai CNC Chính Xác?

Dung sai gia công CNC chính xác áp dụng cho các ngành cần có dung sai chặt chẽ để đáp ứng các tiêu chuẩn chức năng và thiết kế nghiêm ngặt. Một số ngành công nghiệp này bao gồm:

• Ngành y tế
• Hàng không vũ trụ
• Ô tô
• Quốc phòng và quân sự
• Thiết bị điện tử
• Chế tạo đồng hồ và đồ trang sức
• Dầu khí

Dachi Đáp Ứng Các Yêu Cầu Về Dung Sai CNC Chặt Chẽ Cho Các Dự Án Của Bạn

Dachi là cửa hàng máy CNC toàn diện để hợp tác nhằm đáp ứng dung sai CNC chặt chẽ cho các dự án gia công của bạn. Đội ngũ lành nghề và công nghệ, máy móc gia công tiên tiến của chúng tôi đảm bảo tuân thủ chính xác các tiêu chuẩn chất lượng xác định rõ ràng các yêu cầu sản phẩm trong bản vẽ kỹ thuật của bạn.

Chúng tôi cũng cung cấp các dịch vụ gia công chính xác toàn diện bao gồm gia công 5 trục và gia công phay-tiện và các phương pháp xử lý hoàn thiện bề mặt khác nhau cho các bộ phận gia công CNC. Là xưởng gia công CNC đáng tin cậy của bạn, quy trình sản xuất của chúng tôi bao gồm kiểm tra chất lượng, chứng nhận vật liệu và kiểm tra toàn bộ kích thước với các báo cáo. Chỉ cần liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để bắt đầu các dự án của bạn!