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CNC加工(減材製造)公差標準簡介

本篇博客有您需要了解的有關CNC減材製造中使用的通用公差標準的所有信息。

選擇正確的公差對於所有項目都非常重要,它影響著產品未來的應用能力,也影響著交貨時間和價格。

設計師和工程師會在圖紙規格中說明公差要求,以控制工件的各種角度、尺寸和形狀。然而,為零件的每一個特徵都添加控制公差要求既費事又費力,這也是為什麼現在很多製造廠家會採用標準化的國際體系公差標準。(詳情可參閱CNC加工的公差標準頁)。

全球多個國家及地區的製造廠家均採用ISO體系作為生產的公差標準。ISO 標準已經規定了加工工藝內常用的幾何形狀特徵公差,並進一步按公差控制水平區分出不同的類別和質量等級。

通用公差標準能簡化設計者的工作,他們不再需要為工件的每個形狀和特徵計算出對應的公差要求,只需要利用通用的標準體系並確保工件達成相匹配的質量水平。

Xometry 採用的公差標準

不同的製造工藝往往採用不同公差標準。例如,歐洲工程師最常用的減材製造工藝(如 CNC加工)公差標準體系是 ISO 2768 和 ISO 286。Xometry 為客戶提供五種公差標準選擇:

  • ISO 2768 – F 精密級
  • ISO 2768 – M 中等級
  • ISO 286 – 6 級
  • ISO 286 – 7 級
  • ISO 286 – 8 級

ISO 2768 和 ISO 286 標準體系的主要差別是, ISO 2768 涵盖了线性和角度尺寸的通用公差,而ISO 286 涵盖柱体及其两个平行平面的配合公差,如轴和孔的配合公差。如果工件的设计具有上述相关特征,两套公差标准可以同时使用。

技術文件中的公差標準說明示例

下圖為公差標準說明表:

公差标准线性尺寸通用公差倒圆半径及倒角高度通用公差角度尺寸通用公差
ISO 2768 – M 中等级 (标准级)尺寸分段在 0.5 – 4000 mm 的工件,公差为额定尺寸 ±0.1-2 mm尺寸分段在 0.5 – 6 mm 的工件,公差为额定尺寸 ±0.2-1 mm长度分段在 10 – 400 mm 的工件,公差为额定尺寸 ±1°-0°5’
ISO 2768 – F 精密级尺寸分段在 0.5 – 2000 mm 的工件,公差为额定尺寸 ±0.05-5 mm尺寸分段在 0.5 – 6 mm 的工件,公差为额定尺寸 ±0.2-1 mm长度分段在 10 – 400 mm 的工件,公差为额定尺寸 ±1°-0°5’
ISO 286 – 8 级尺寸范围为 3 -2500 mm 的工件可以根据额定尺寸达到 0.014 – 0.33 mm 不等的公差控制
ISO 286 – 7 级尺寸范围为 3 – 2500 mm 的工件可以根据额定尺寸达到 0.01 – 0.21 mm 不等的公差控制。
ISO 286 – 6 级尺寸范围为 3 – 2500 mm 的工件可以根据额定尺寸达到 0.006 – 0.135 mm 不等的公差控制。

ISO 2768

ISO 2768 和衍生的相關幾何公差標準主要用於零件的機械加工或減材製造(如切削銑)工藝。

ISO 2768 僅適用於以下特徵在圖紙中未註公差的公差管理(如圖紙有特殊公差標註則不適用):

  • 線性尺寸(如外尺寸、內尺寸、直徑、半徑、距離、倒角高度)
  • 角度尺寸
  • 機械加工組裝工件的線性尺寸和角度尺寸

線性尺寸

额定尺寸 (mm)公差等级 (mm)
尺寸下限尺寸上限精密级中等级
0.5 3±0.05±0.1
6±0.05±0.1
30±0.1±0.2
30120±0.15±0.3
120400±0.2±0.5
4001000±0.3±0.8
10002000±0.5±1.2
20004000±2.0

倒圓半徑與倒角高度尺寸

额定尺寸 (mm)公差等级 (mm)
尺寸下限尺寸上限精密级中等级
0.53±0.2±0.2
36±0.5±0.5
6>6±1.0±1.0

角度尺寸

额定尺寸 (mm)公差等级 (°,ˈ )
尺寸下限尺寸上限精密级中等级
10±1°±1°
1050±0°30ˈ±0°30ˈ
50120±0°20ˈ±0°20ˈ
120400±0°10ˈ±0°10ˈ
400>400±0°5ˈ±0°5ˈ

ISO 286

ISO 286 適用於各種減材製造工藝並規定了下述特徵的線性尺寸公差標準:

  • 柱體
  • 兩個平行的相對表面

此公差標準僅用於圖紙中未註公差的相關特徵。我們提供 ISO 286 標準下三個公差等級供客戶選擇:分別為 6 級(IT6)、7 級(IT7)和 8 級(IT8)。

ISO 286 提供了不同等級的配合公差標準,客戶可以根據實際需要選擇合適的公差等級。

根據 ISO 286 標準,相關術語的進一步說明如下:

  • 額定尺寸:由圖紙規格定義的具體特徵的尺寸
  • 實際尺寸:通過測量得出的特徵的尺寸
  • 上限尺寸:該特徵的最大允許尺寸
  • 下限尺寸:該特徵的最小允許尺寸
  • 公差:上限尺寸到下限尺寸的差值
额定尺寸 (mm)不同公差等级的偏差值
下限尺寸上限尺寸IT6IT7IT8
30.0060.0100.014
360.0080.0120.018
6100.0090.0150.022
10180.0110.0180.027
18300.0130.0210.033
30500.0160.0250.039
50800.0190.0300.046
801800.0220.0350.054
1201800.0250.0400.063
1802500.0290.0460.072
2503150.0320.0520.081
3154000.0360.0570.089
4005000.0400.0630.097
5006300.0440.0700.110
6308000.0500.0800.125
80010000.0560.0900.140
100012500.0660.1050.165
125016000.0780.1250.195
160020000.0920.1500.230
200025000.1100.1750.280
250031500.1350.2100.330

對應的美國標準

ISO 國際標準體系是大部分地區的通用體系,美國地區有與之相對應的美國標準體系(ASME)。ASME 體系與 ISO 體系在公差標準上存在若干差異。

下表列出了 ISO 標準體系與美國標準體系 ASME 的對應標準:

標準ISO 2768 (精密級)ISO 2768 (中等級)ISO 268
IT 6
ISO 268
IT 7
ISO 268
IT 8
对应的美国標準ASME B4.1 Grade 6ASME B4.1 Grade 7ASME B4.1 Grade 8

結語

這些公差標準適用於未註公差的零件加工。假如您使用 Xometry擇冪科技的實時報價引擎上傳了CNC加工工件的模型,您可以在列出的五種公差標準及等級中選擇一種獲取快速報價。但假如您的工件有特殊公差要求,請上傳必要的相關工件圖紙。