CNC 加工許容差とは何ですか? また、なぜ重要なのですか?

CNC加工の標準化された許容範囲

CNC 加工における標準化された許容誤差は、さまざまな部品やプロジェクト間で一貫性と信頼性を確保するのに役立ちます。以下は、業界で一般的に使用されている許容誤差の標準です。

ISO 公差等級

ISO (国際標準化機構) は、ISO 286-1 および ISO 286-2 で定義された公差等級のシステムを提供しています。これらの等級の範囲は、IT01 (非常に正確) から IT16 (最も正確でない) までです。次に例をいくつか示します。

• IT01: ±0.001mm – 航空宇宙や高精度機器などの精密部品に使用されます。
• IT6: ±0.010mm – 高精度の機械部品によく使用されます。
• IT11: ±0.1mm – 汎用部品に適しています。

ANSI/ASME規格

ANSI/ASME Y14.5 規格は、幾何寸法公差 (GD&T) の形式で公差を指定します。この規格は北米で広く使用されています。主な公差クラスは次のとおりです。

• RC（ランニングクリアランス）: 互いに自由に移動する必要がある部品用。許容範囲は通常、±0.025mm ～ ±0.100mm です。
• LN (位置干渉): 所定の位置に保持するために圧入が必要な部品用。許容誤差は ±0.005mm ～ ±0.050mm と狭くなります。

CNC加工の特定の許容範囲

一般に、CNC 加工の許容範囲は次のように分類できます。

• 線形許容差: 部品のサイズと複雑さに応じて、±0.025mm ～ ±0.125mm。
• 角度許容差: 機能要件に応じて ±0.1° ～ ±0.5°。
• 位置許容差: ±0.01mm ～ ±0.05mm。アセンブリ内の正確なフィーチャ配置を保証するために重要です。

材料固有の許容差

材料によっては、その特性に応じて標準許容範囲の調整が必要になる場合があります。

• 金属（アルミニウム、スチールなど）: 許容範囲は通常、±0.025mm から ±0.075mm の範囲です。
• プラスチック: 変形しやすいため、許容誤差は一般的に緩く、±0.050mm から ±0.150mm の範囲になります。
• 複合材料: プラスチックと同様に、複合材料の許容誤差は ±0.050mm から ±0.125mm の範囲になります。

特定のアプリケーションにおける許容範囲の例

• 航空宇宙部品: 重要な部品の許容誤差は ±0.005mm と厳密です。
• 医療機器: 精密部品の許容誤差は通常 ±0.010mm 程度です。
• 自動車部品: 重要でない部品の標準許容誤差は ±0.050mm、エンジン部品の許容誤差はさらに厳しくなります。

許容範囲の維持における一般的な課題

機械の消耗

時間の経過とともに、最先端の CNC マシンでも摩耗が発生します。これにより、加工精度に偏差が生じ、厳しい許容誤差を維持することが困難になる可能性があります。

キーポイント：

• コンポーネントの劣化ベアリング、スピンドル、ガイドウェイなどの部品が劣化し、機械の動きに緩みや不正確さが生じます。
• 定期メンテナンス: 予防的なメンテナンス スケジュールにより、部品の品質に影響が出る前に摩耗したコンポーネントを特定して交換することができます。

熱膨張

温度変化により材料が膨張または収縮し、ワークピースと機械自体の寸法に影響を及ぼします。

キーポイント：

• 素材の拡張: 材料によって膨張率は異なります。温度が変動する環境で部品を加工すると、寸法が変化する可能性があります。
• 機械補償高度な CNC マシンには、温度による変化を調整する熱補正機能が備わっています。

ヒューマンエラー

人為的ミスも、厳しい許容範囲を維持する能力に影響を与える可能性があります。これには、セットアップ、プログラミング、測定におけるエラーが含まれます。

キーポイント：

• セットアップエラー: ワークピースまたはツールを誤って設定すると、寸法が不正確になる可能性があります。
• プログラミングの間違いCNC プログラムにエラーがあると、ツール パスが不正確になり、許容範囲外の部品が作成されることがあります。
• 測定の不正確さ: 測定ツールを不適切に使用すると、誤った読み取り値が表示され、部品が誤って承認または拒否される可能性があります。