機械加工では、さまざまな影響要因により、製造部品の寸法が設計寸法と正確に一致することはほとんどありません。これらの影響要因には、機械の精度、 切削工具 摩耗、材料特性など。この不確実性に対処するために、エンジニアは公差の概念を導入しました。これにより、部品の寸法が設計値から一定の範囲内で逸脱することが許容されます。
一方的な許容差は、許容差を設定する一般的な方法です。部品の寸法が設計値から逸脱できる最大または最小の範囲を指定します。両側公差とは異なり、片側公差では一方向の寸法のみが制限されます。つまり、部品寸法が設計値から一方向に逸脱することのみが許可されます。
この記事では、機械加工における一方向公差の適用と、それがエンジニアや品質専門家が製品の精度と品質を確保するのにどのように役立つかについて詳しく説明します。
一方的な寛容とは何ですか?
片側公差とは、基本寸法が一方向にのみ変化する条件を指します。つまり、公差は（基準値 + または - と比較して）正または負の方向にのみ変化します。たとえば、+0.000/-0.005 と指定すると、これは負の方向の変動のみを許可する一方的な許容値です。これは、完成部品の寸法偏差が、定義された負の方向に 0.005 ミリメートル増加する可能性がありますが、反対方向の偏差は許可されないことを示します。
このタイプの公差は通常、部品 (ベアリングや ギア) は別のコンポーネントに適合する必要があります。これにより、部品が指定された寸法を超えないようにすることができます。寸法が大きくなると、意図した位置への取り付けが妨げられるためです。
品質管理における公差の重要性
公差は部品寸法の変動の許容範囲を定義し、加工精度を測定するための重要なパラメータです。
品質管理プロセスでは、図面上に明確な標準または非標準公差を設定することで、明確な指針を提供します。 CNC機械加工サービス および機械工に、生産中に満たさなければならない精度基準を知らせます。許容値が小さいほど、要求精度が高くなります。つまり、メーカーは部品の寸法精度を確保するために、より多くのリソースと労力を投資する必要があります。逆に、許容値を大きくすると、ある程度の寸法変動が許容されるため、加工の難易度が下がり、コストが削減されます。
より深いレベルでは、公差を通じて部品の寸法精度を厳密に管理することは、メーカーが高品質の製品生産を達成および維持し、材料の無駄を削減し、製品の信頼性と耐久性を向上させるのに役立ちます。したがって、製造プロセス全体を通じて、公差は重要な役割を果たし、製品の品質と競争力を確保するための鍵となります。
他の種類の設計公差
一方向の公差に加えて、特定の品質制約を記述するために使用できる他の多くの工学公差があります。たとえば、両側公差、限界公差、幾何学的寸法および公差 (GD&T) などです。
双方向の寛容性
CNC 加工において、公差が基本寸法を中心に対称である場合、それを両側公差と呼びます。これは、公差が基本寸法を中心に対称である場合、寸法の偏差が正または負になる可能性があり、部品が指定されたサイズよりわずかに大きくなったり小さくなったりする可能性があることを意味します。
たとえば、公差が +/- 0.05 mm とマークされている場合、これは、機械加工部品のサイズが指定された基本寸法から 0.05 mm 増加または減少する可能性があることを示します。言い換えれば、基本寸法が 100 mm の場合、完成品のサイズは 99.95 mm から 100.05 mm の範囲であり、それでも許容範囲内と見なされます。
片側寛容とは異なり、両側寛容では、正と負の両方の方向の逸脱が許容されます。
限界公差
限界公差は値の範囲 (上限および下限偏差値) として表され、寸法の許容範囲を定義します。測定値がこの範囲内にある限り、その部品は合格とみなされます。
たとえば、0.70 ～ 0.75mm とマークされた限界公差は CNC 加工の限界公差であり、部品の寸法が上限偏差値と下限偏差値の間になければならないことを示します (0.70mm は下限偏差値、0.75mm は下限偏差値です)。上限偏差値）。寸法がこの許容範囲を超えない限り、受け入れられます。
幾何寸法と公差 (GD&T)
GD&T 公差は、SD&T 公差と比較して、より高度で複雑な幾何公差システムです。 GD&T は、部品の寸法と公差を提供するだけでなく、寸法や幾何学的特性、部品上のフィーチャの位置を指定するための測定単位を含む数値も提供します。 SD&T は部品の形状を指定しますが、GD&T は平面度、直角度、位置公差、同心度、対称性などの追加の幾何学的特徴を定義します。 GD&T 公差は通常、非常に正確な寸法が必要な部品に使用されます。
公差設計のヒントとガイドライン
機械加工部品を設計する場合、公差設計は重要なステップです。ここでは、設計者が加工効率とコスト管理を最適化しながら部品の性能を確保できるようにすることを目的とした、公差設計に関する実践的な提案とヒントをいくつか紹介します。
明確な公差設計
すべての部品とその機能に厳密な公差が必要なわけではありません。コストを削減し、生産効率を向上させるには、部品の主要な機能、特に他の部品と相互作用する、または他の部品に適合する機能に焦点を当てます。このアプローチにより、不必要な機械加工の無駄を避けながら、アセンブリの精度と機能が保証されます。
過度に厳しい公差を避ける
公差要件が厳しすぎると、部品が規格に準拠しないリスクが高まるだけでなく、部品の品質が高くなる可能性があります。 CNC加工費。これには、より高度な測定ツールや治具、より長い生産サイクルなどが必要になる場合があります。したがって、公差を設定するときは、実際のニーズと加工能力に基づいて合理的なバランスを達成し、最良のコストパフォーマンス比を達成する必要があります。
CNC マシンの能力と精度を考慮する
さまざまなプラスチックや 金属CNCマシン 加工精度や安定性が異なります。したがって、選択したマシンの特性に基づいて適切な許容範囲を設定することが重要です。 BOYIのような専門部品メーカーを選択すれば、設備の加工能力についてあまり心配する必要はありません。これらのメーカーは通常、さまざまな機械加工装置を備えており、お客様の公差要件を満たす最適な機械加工ソリューションを見つけることができます。
材料特性の考慮
材料が異なれば、加工中の変形率や収縮率も異なる場合があります。したがって、材料の特性に基づいて公差範囲を設定する必要があります。加工中に曲げや変形が起こりやすい柔らかい材料の場合、部品の精度と安定性を確保するために、公差範囲をより慎重に設定する必要があります。
BOYIは精密部品加工サービスを提供します
すべての製品が指定された許容範囲を正確に満たしていることを確認するために、BOYI ラピッドプロトタイピング サービス公差は国際規格 ISO 2768 に厳密に準拠しています。金属部品は ISO 2768-m 規格に従って機械加工され、プラスチック部品は ISO 2768-c 規格に厳密に従っています。
さらに、当社にはさまざまな加工技術とプロセスに精通した熟練した経験豊富な専門チームがあり、お客様に総合的な加工サービスを提供できます。
優れた精密部品加工サービスを提供できるパートナーをお探しなら、 ボーイ あなたの理想的な選択です。お客様の具体的なニーズについて当社の専門家チームにご相談させていただきますので、お気軽にお問い合わせください。
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まとめ：
設計および製造プロセスにおける合理的な選択と公差の設定は、製品の品質を確保し、生産効率を向上させ、生産コストを削減するために非常に重要です。この点で、BOYIはあなたの最高のパートナーです。
質疑応答
片側公差と両側公差の違いは、公称サイズまたは基本サイズからの許容偏差を定義する方法にあります。片側公差では一方向のみの偏差が許容されますが、両側公差では基本サイズからの両方向の偏差が許容され、通常は±記号で示されます。
一方向の許容限界は、部品の基本サイズから一方向に許容される最大偏差を指定します (その上または下のいずれか)。これは、公差ゾーンの片側の限界サイズを表します。
タグ： CNC加工ガイド
この記事は、BOYI チームのエンジニアによって執筆されました。Fuquan Chen は、ラピッドプロトタイピング、金型製造、プラスチック射出成形の分野で 20 年の経験を持つプロのエンジニア兼技術専門家です。
