Какая типичная точность достигается при обработке металлических и пластиковых деталей на ЧПУ?

Общий обзор допусков при обработке на станках с ЧПУ

Допуски при обработке на станках с ЧПУ зависят от стабильности материала, точности процесса обработки и факторов окружающей среды, таких как тепло и влажность. Хотя системы обработки на станках с ЧПУ способны обеспечивать высокую точность, достижимый допуск значительно различается между металлами и пластиками из-за их механических и термических свойств.

Допуски при обработке металлических деталей на ЧПУ

Металлы обладают высокой размерной стабильностью, что позволяет поддерживать более строгий контроль допусков даже при интенсивных режимах резания. Типичные универсальные допуски для фрезерованных или токарных деталей из металла составляют ±0,05 мм. При использовании прецизионных процессов, таких как многоосевая обработка или электроэрозионная обработка (EDM), можно достичь допусков до ±0,005 мм для критически важных аэрокосмических или медицинских компонентов. Материалы, такие как алюминий 7075, нержавеющая сталь SUS304 и титан Ti-6Al-4V, сохраняют высокую размерную стабильность и низкое тепловое расширение. Для сложных, термостойких материалов, таких как Inconel 718 или Hastelloy C-22, достижимые допуски остаются в диапазоне ±0,01–0,02 мм после компенсации температуры резания и прогиба инструмента.

Допуски при обработке пластиковых деталей на ЧПУ

Пластики более подвержены деформации и изменениям размеров под воздействием температуры, поэтому их допуски обычно шире. Для большинства инженерных полимеров, таких как Ацеталь (POM), Нейлон (PA) или Поликарбонат (PC), стандартный допуск составляет ±0,1 мм. Высокопроизводительные материалы, такие как PEEK и PTFE (Тефлон), могут достигать допуска ±0,05 мм при контролируемых температуре и влажности. Однако тепловое расширение во время обработки и усадка после охлаждения могут вызвать отклонения, которые компенсируются принципами DFM за счёт корректировки параметров резания и конструкции приспособлений.

Роль DFM и финишной обработки в контроле допусков

Как при обработке металлов, так и пластмасс, прецизионная обработка основывается на принципах DFM для установки реалистичных целевых допусков. DFM обеспечивает оптимизацию геометрии деталей, толщины стенок и доступа инструмента для снижения прогиба и накопления напряжений. После механической обработки завершающие операции, такие как электрополировка для металлов или поверхностная обработка пластиков, интегрируются для улучшения качества поверхности без ухудшения геометрической точности.

Отраслевые стандарты и ожидания

В производстве аэрокосмических и медицинских компонентов металлические детали регулярно изготавливаются с допуском ±0,01 мм как для структурных, так и для биосовместимых элементов. В автомобильной промышленности, где важно сочетание стоимости и масштабируемости, допуски обычно составляют ±0,05 мм для металлов и ±0,1 мм для пластиков. Для потребительских и промышленных изделий допускаются более широкие отклонения, если приоритетом является внешний вид, а не высокая точность.