严格的CNC零件公差如何影响设计和生产？

公差是基于零件的形状、配合和功能所允许的尺寸偏差范围，它是用来定义零件尺寸精确度的术语。此外，它规定了基础测量所允许的变动或偏差量，特别是对于CNC加工零件的尺寸而言。

为了减小这些偏差，CNC加工采用标准公差。除非设计者另有说明，否则塑料零件的公差为±0.1 mm 至 ±0.2 mm，金属零件的公差为 ±0.01 mm 至 ±0.05 mm。然而，对零件精度的要求越高，其公差就越严格。

一个反复出现的问题是，更严格的CNC零件公差是否会影响零件的设计和生产。答案是肯定的！对设计和生产影响最大的可能就是严格的公差。

更严格的公差导致更高的生产成本

公差水平会影响加工周转时间和使用的工具，从而影响成本。更严格的公差往往更容易导致废料增加、使用特殊的测量工具和额外的夹具。对更严格公差的追求也可能降低加工速度，从而增加生产周期时间。

因此，根据所需的公差水平和几何形状，与达到标准公差水平相比，追求更严格的零件公差可能会使设计和生产成本翻倍。

制造零件时，更严格的公差主要通过以下三种主要方式增加生产成本：

当需要专用刀具来实现所需的公差和精度时，获取这些刀具会增加生产成本。

对具有严格公差的CNC零件进行彻底检查是必要的。无论检查是由人工进行还是自动控制，这都需要更多的时间和工作。有时，由于公差严格，每个零件都必须进行检查，并且任何不符合规格的零件都必须被拒绝，即使它本来是可以使用的。因此，这种高筛选和拒绝率也会影响零件的成本。

更严格的CNC零件公差经常需要更多的工序、设备和工具，这会增加生产成本。例如，当金属工件需要特定的表面光洁度时，像抛光、珩磨和精磨这样的二次加工是昂贵的，并且只有在必要时才应进行。

如果选择的公差比行业标准更严格，那么您的CNC零件的制造工艺可能会发生变化。原因是生产过程的选择会影响严格公差的实现。

例如，使用立式铣床加工一个孔时可能有一组公差，而使用车床镗同一个孔时可能有另一组公差，从而延长了交货时间。此外，在某些情况下，零件在达到严格公差之前需要进行进一步的加工。如果您想在产品上获得小或极精细的修整特征，则可能需要将它们经过几种不同的加工操作。

使用特定公差制造产品的复杂性可能因材料而异。由于材料在切割时会发生弯曲，因此对于热固性和热塑性塑料等较软材料，保持一组公差通常很困难。

给定材料所能达到的公差程度可能取决于其特性。这些特性包括：

热稳定性：塑料等非金属材料通常在热稳定性方面存在问题。这些材料在CNC加工过程中会因热量积聚而变形，从而影响零件的公差。
磨蚀性：对于一些高碳含量的CNC加工材料，如碳钢和钛，它们的磨蚀性使得在保持精度的同时实现特定公差变得困难。这种困难主要是由于需要更换刀具的次数较多。
硬度：与较软的材料相比，像铝、不锈钢、黄铜和铜等较硬的材料更容易精确加工到公差范围内。原因是当机床刀具与较软的材料接触时，更容易改变尺寸。因此，铣削更精细的材料需要耐心。

CNC零件设计是控制严格公差的关键因素。在设计阶段进行调整，不仅可以达成一致的公差标准，而且还可以提高质量、提升产品满意度并降低费用。

公差控制会受到零件几何形状、整体尺寸和壁厚规格的影响。厚壁在其厚截面内会经历不同收缩率，使得由于不同截面内的收缩不同而难以保持精确公差。

更严格的公差影响零件检查

验证更严格的公差既困难又耗时。原因是需要更好的测量设备和检查技术。此外，零件的生产成本也会因此上升。

例如，铣削引起的振动会导致振痕。虽然可以通过目视检查这些痕迹，但这需要使用精密的检查工具来获取准确的数据，如痕迹的深度和长度。

许多人在选择公差时倾向于过于具体。选择0.001毫米的公差而不是0.01毫米的公差可能会导致价格增加两到三倍。更严格的公差需要更精细的制造和进一步的测试，以确保零件之间的准确性。

在某些情况下，更严格的公差是必要的。然而，零件的公差主要应由其如何配合、用途、制造方式以及特征对变化的敏感度来决定。