Tolérances dans l’usinage CNC

Accueil Usinage CNC Tolérances dans l'usinage CNC Tolérances dans l'usinage CNC Auteur : Sarah Anderson Date de publication : 27 octobre 2022 Dernière modification : 30 janvier 2026 SuivreSuivreSuivreSuivre Catégories: Usinage CNC Tags: Précision dimensionnelle | GD&T | Normes ISO | Tolérances Video Playerhttps://img.proleantech.com/2022/10/Tolerances-in-CNC-Machining.mp400:0000:0000:06Use Up/Down Arrow keys to increase or decrease volume. Les tolérances d'usinage CNC désignent la plage acceptable de variations des paramètres dimensionnels et physiques par rapport à leurs valeurs prédéfinies. Elles concernent principalement les dimensions physiques telles que la hauteur, la largeur, l'épaisseur, la profondeur et les angles, mais peuvent également inclure des paramètres physiques comme la température, les contraintes et l'humidité. La tolérance est l'erreur tolérée lors de l'usinage des pièces avec CNC. Nous exprimons les tolérances dans la limite supérieure, qui fait référence à l'écart positif admissible. Cet article sera couvrent les tolérances d'usinage typiques, plusieurs types de tolérances, les facteurs d'influence, les conseils de tolérance et la relation entre les tolérances et la finition de surface. Table des Matières cacher 1 Tolérances d'usinage typiques 2 Tolérances d'usinage CNC 3 Types de tolérances 3.1 1. Limiter les tolérances 3.2 2. Tolérances unilatérales 3.3 3. Tolérances bilatérales 3.4 4. Tolérances standards 3.5 5. Dimensionnement géométrique et tolérancement (GD&T) 4 Facteurs à prendre en compte lors du choix des tolérances 4.1 1. Type de matériel 4.2 2. Performances requises 4.3 3. Coût 4.4 4. Ressources disponibles pour l'inspection 5 Finition de surface et tolérances 6 Conseils de tolérancement pour les pièces d'usinage CNC 7 Comment obtenir des tolérances d'usinage CNC plus strictes 8 Conclusion 9 Les Questions Tolérances d'usinage typiques Spécifications techniques des composants usinés Les tolérances d'usinage font référence à l'écart autorisé par rapport à une dimension spécifiée dans une pièce usinée. Les tolérances peuvent être affectées par plusieurs facteurs tels que le type de machine, le type de coupe aussil, le matière en cours d'usinage, et la complexité de la pièce. Les tolérances d'usinage typiques pour les processus de fabrication courants sont : Tournage : ±0.005″ à ±0.015″ Fraisage : ±0.005″ à ±0.015″ Perçage : ±0.005″ à ±0.015″ Meulage : ±0.001″ à ±0.005″ Électroérosion à fil : ±0.001″ à ±0.002″ Il s'agit de directives générales et les tolérances peuvent varier en fonction des exigences spécifiques du travail et du processus de fabrication utilisé. Des techniques de précision supplémentaires telles que la superfinition peuvent être utilisées pour des applications à tolérance très serrée afin d'obtenir des tolérances plus serrées. Tolérances d'usinage CNC Il existe deux contextes de tolérancement dans l'usinage CNC, l'un avec la conception et l'autre avec les machines. Tolérances de conception : Le niveau de précision admissible spécifié dans la conception de l'ordinateur. Tolérances machines : Selon le type de machine CNC, elles ont également leur propre restriction et plage de précision réalisable lors de l'usinage. Généralement, les machines CNC sont capables de maintenir une tolérance de ± 0.0025 mm(Fan J, 2021) Le tolérancement est crucial lorsque les pièces sont assemblées ultérieurement pour fabriquer un produit spécifique. L'utilisation des pièces dicte la précision des tolérances dans les projets d'usinage CNC. Les ingénieurs de conception ont fixé les tolérances en fonction des fonctions requises et de l'ajustement des pièces. Par exemple, les ustensiles de cuisine peuvent ne pas respecter les tolérances strictes des pièces de défense ou d'avion. Articles connexes:  Relation entre la métrologie et la fabrication : tout ce que vous devez savoir   Essayez Prolean maintenant !   Toutes les informations et tous les téléchargements sont sécurisés et confidentiels. Obtenir un devis Types de tolérances Il existe principalement quatre types de tolérances utilisées dans les pièces de machines CNC. Examinons de plus près chacun d'eux.   1. Limiter les tolérances Exemple de tolérance limite Les tolérances limites sont la plage de valeurs bidimensionnelles, où la mesure des pièces usinées CNC doit tomber sous cette plage. Le nombre le plus élevé indique la dimension la plus autorisée et la valeur inférieure indique la dimension la plus faible autorisée. Par exemple, si une pièce a une tolérance limite (largeur) de 0.82 à 0.90 mm, la largeur acceptable est comprise entre 0.82 et 0.90 mm. Cette partie est inacceptable si la largeur ne tombe pas sous la plage lors de la fabrication.   2. Tolérances unilatérales Exemple de tolérances unilatérales Les tolérances unilatérales dictent la plage de dimensions autorisées dans une seule direction, qui peut être négative ou positive. Par exemple, si une pièce a une tolérance de diamètre dans un trou de 3 mm + 0.007/ – 0.00, cela signifie que le diamètre peut aller de 3 à 3.007 mm seulement. Il est utilisé dans les composants qui nécessitent des raccords plus tard. Par exemple, dans la fabrication des arbres, des tolérances unilatérales sont appliquées. Ici Si le diamètre de l'arbre est légèrement supérieur à la taille du trou, il ne s'adaptera pas, donc seule l'utilisation d'un tolérancement négatif permettra d'économiser du temps et du gaspillage de matériau.   3. Tolérances bilatérales Contrairement aux tolérances unilatérales, les tolérances bilatérales permettent une erreur dans les côtés positifs et négatifs par rapport à la dimension de base de la même valeur. La valeur de base peut être légèrement supérieure ou inférieure à la valeur de la mesure autorisée. Par exemple, la tolérance bilatérale de ± 0.005 mm oblige le fabricant à créer la pièce qui ne peut être que de 0.005 mm plus courte ou plus longue que la valeur indiquée.   4. Tolérances standards Les tolérances standard sont les tolérances les plus courantes utilisées dans l'usinage CNC et d'autres méthodes de fabrication de métaux. Il permet au produit de fonctionner largement. Les tolérances standard peuvent varier en fonction du type d'exigences. La norme la plus couramment utilisée est ISO 286-1:2010. Cependant, les tolérances varient en fonction de la qualité des machines CNC. Il est applicable pour créer des trous, des filetages, des tuyaux, des broches et d'autres fonctionnalités. Tolérances standard Les tolérances standard sont définies pour les dimensions angulaires et linéaires, les parties arrondies, les chanfreins et autres. Il existe quatre classes de tolérances standard fines, moyennes, grossières et très grossières. Toutes les plages de tolérance pour chaque dimension sont basées sur les normes EN 20286, JIS B 0401, ISO 286, ISO 1829, ISO 2768, ANSI B4.1 et ANSI B4.2.   5. Dimensionnement géométrique et tolérancement (GD&T) Plus que toute autre méthode de fabrication, l'usinage CNC utilise largement GD&T. GD&T assure d'autres caractéristiques des dimensions, telles que le positionnement, la planéité, la rondeur et la concentricité. Il définit toutes les dimensions physiques de la pièce destinée à l'usinage CNC. Exemple de GD&T Le système GD&T contient divers symboles qui définissent les propriétés géométriques de la pièce, telles que la ligne de référence, le modificateur et les tolérances. Il ne définit pas l'écart par rapport à la dimension de base mais dicte les tolérances dans les spécifications. L'utilisation de GD&T permet Fabricants d'usinage CNC pour produire une variété de caractéristiques dans une plage de précision spécifique. Position vraie : La position réelle de toute entité est déterminée par l'emplacement de la ligne de référence (ligne de référence). Par exemple, une coordonnée (X, Y) peut décrire la position réelle d'un trou. Une ligne de référence est fixée au début du processus de tolérancement. Planéité (Le facteur critique) : Le tolérancement de planéité est défini par les deux plans parallèles à l'intérieur de la surface de fraisage. C'est crucial pendant le fraisage car la contrainte de la force de serrage peut provoquer le gauchissement et affecter la planéité. Cylindricité: Les deux cylindres concentriques à l'intérieur desquels le trou usiné doit se trouver sont ce qui caractérise les cylindres. Concentricité: Le bossage circulaire ou lamage coaxial est assuré par concentricité. Par exemple, les roues d'une voiture sont toujours concentriques à l'essieu. Perpendicularité: La perpendicularité est mesurée par la déviation de la surface horizontale par rapport à la surface verticale adjacente dans une pièce usinée CNC. La perpendicularité aide également à réguler l'équerrage. Il existe des critères supplémentaires en plus de ceux mentionnés ci-dessus, tels que l'angularité, la rectitude, le parallélisme et autres.   Facteurs à prendre en compte lors du choix des tolérances  Lors de la sélection des tolérances pour votre projet d'usinage CNC, il y a beaucoup de choses à considérer. La précision et les autres exigences des pièces détermineront les tolérances requises. Approfondissons quelques éléments clés influençant le choix des tolérances. 1. Type de matériel Le type de matériau sélectionné pour l'usinage CNC affecte les tolérances réalisables. Différentes propriétés, telles que la dureté, la densité, l'abrasivité, la stabilité thermique et l'usinabilité, affectent la réactivité lorsque les outils appliquent une contrainte sur la pièce pendant l'usinage. Ces caractéristiques du matériau déterminent la difficulté d'usinage et la plage de tolérances pouvant être atteinte. En savoir plus sur le Usinabilité du matériau et sa relation avec l'usinage CNC 2. Performances requises Certains composants, tels que l'aménagement, l'aérospatiale et la défense, doivent être extrêmement précis. Par conséquent, les tolérances dépendent également des exigences de la pièce particulière. Certains composants, tels que les ustensiles de cuisine, les cadres de fenêtre et les poignées de porte, peuvent ne pas nécessiter de tolérances strictes. 3. Coût Si vous avez besoin de tolérances serrées, la machine CNC avancée, les paramètres ajustés et diverses configurations d'outils seront nécessaires. Ainsi, plus de temps sera consommé pour créer des pièces plus précises, ce qui entraînera le coût élevé du produit final. Augmentation des coûts avec une tolérance serrée Typiquement, les coûts de production augmentent lorsqu'il y a une tolérance de plus de 0.1 mm. Par conséquent, une tolérance plus stricte entraîne des coûts de production plus élevés. 4. Ressources disponibles pour l'inspection Le choix des tolérances dépend également de la technologie ou des ressources disponibles pour l'inspection. Un équipement d'inspection plus avancé sera nécessaire pour vérifier les tolérances serrées (légère déviation). Lors de la définition de la tolérance, la méthode d'inspection doit être prise en compte pour créer les pièces qui se situent dans la plage prédéfinie.   Finition de surface et tolérances Une rugosité de surface élevée a un impact sur les tolérances, ce qui affecte la précision recherchée. Vous devez corriger la rugosité avant de tolérer les caractéristiques de toutes les pièces. Il est préférable de définir au moins 63 µ de rugosité pour les surfaces planes ou perpendiculaires et 125 µ pour les courbes. Articles connexes: Rugosité de surface : tout ce que vous devez savoir L'usinage de précision CNC expliqué : avantages et utilisations pratiques     Conseils de tolérancement pour les pièces d'usinage CNC Le tolérancement est le processus de dimensionnement des pièces avec des erreurs tolérées. Avoir des idées sur les conseils de conception aide à minimiser l'erreur avec les tolérances. Discutons de quelques-uns des conseils de conception. Toutes les fonctionnalités présentes dans votre conception n'ont peut-être pas besoin d'être tolérées. Alors, définissez quelles fonctionnalités sont critiques et doivent être tolérées. Par exemple, le tolérancement pour un compagnon ou une interférence est plus essentiel que toute autre caractéristique. Évitez de maintenir des tolérances serrées dans les parties inutiles car il n'est pas nécessaire de le faire pour toutes les caractéristiques. Des tolérances inutiles augmentaient le temps et le coût d'usinage. Lors de la conception des pièces, tenez compte de la capacité de tolérance des machines CNC. Il peut arriver que vous conceviez parfois les pièces avec des tolérances serrées, et cela ne peut pas être réalisé avec la machine CNC disponible. Tenez compte du type de matériau que vous allez utiliser avec la machine. Le type de matériau influence également la plage des tolérances acceptables. Par exemple, il est difficile de maintenir des tolérances serrées avec des matériaux souples.   Comment obtenir des tolérances d'usinage CNC plus strictes   Utilisez des outils de haute qualité : Le choix des bons outils pour le travail est crucial pour obtenir des tolérances serrées dans l'usinage CNC. Des outils de haute qualité avec des arêtes vives et une géométrie précise produiront des coupes plus nettes et réduiront le risque de déviation de l'outil. Maintien correct de la pièce : La façon dont la pièce est maintenue pendant le processus d'usinage peut avoir un impact important sur la tolérance finale. Assurez-vous que la pièce est correctement serrée ou fixée afin qu'elle ne bouge pas pendant l'usinage. Conditions de coupe optimales : Les bonnes conditions de coupe, telles que la vitesse et l'avance, peuvent aider à réduire les erreurs et à atteindre des tolérances plus strictes. Travaillez avec votre opérateur de machine CNC pour déterminer les meilleures conditions de coupe pour chaque travail. Utilisez le matériel bien entretenu: Maintenir votre machine CNC en bon état est essentiel pour atteindre des tolérances serrées. L'entretien et l'étalonnage réguliers de la machine peuvent aider à garantir qu'elle fonctionne au mieux. Minimiser la déviation de l'outil : la déviation de l'outil peut entraîner des écarts importants dans la pièce finale, il est donc important de minimiser cela autant que possible. Cela peut être fait en réduisant les efforts de coupe, en utilisant des outils de haute qualité ou en ajustant la trajectoire de l'outil. Contrôle de la température : Le maintien de la pièce et de l'outil à une température constante peut aider à réduire les erreurs et à améliorer la précision de la pièce finale. Ceci peut être réalisé en utilisant un liquide de refroidissement, en contrôlant l'environnement ou en réduisant le temps d'usinage. Utilisez un logiciel de simulation : un logiciel de simulation peut aider à prédire le comportement du processus de coupe, vous permettant de faire des ajustements avant d'usiner réellement la pièce. Cela peut aider à identifier les problèmes potentiels et à améliorer la précision de la pièce finale. En savoir plus: Comment éviter les aspérités sur une fraiseuse CNC Usinage micro CNC : processus, types et avantages Conclusion Les tolérances sont un facteur crucial dans tous les types d'usinage CNC. Il définit l'écart maximal admissible dans les dimensions et autres propriétés physiques. La sélection des tolérances dans tout projet d'usinage dépend de la capacité des machines, de la précision souhaitée et du type de matériau. Une simple machine CNC peut atteindre les tolérances requises dans de nombreux cas, bien que des tolérances plus strictes nécessitent une configuration plus avancée des machines et des outils. Chez Prolean, nous avons équipement CNC multi-axes de pointe pour fournir la haute précision requise pour toutes les tolérances. De plus, nos experts du service de contrôle de la qualité surveillent de près chaque étape du processus et inspectent le produit fabriqué. Si vous allez nous envoyer la conception, nous vous recommandons fortement de spécifier toutes les tolérances. Nous livrerons les pièces exactes à votre porte en quelques jours.   Les Questions Qu'entend-on par tolérances ? L'écart maximal autorisé par rapport à la valeur de base de toute dimension ou propriété physique est appelé tolérance. Par exemple, en largeur 6 ± 0.05 mm, la valeur de base est de 6 mm, tandis que la tolérance est représentée par 0.05 mm. Il stipule que seules les valeurs comprises entre 5.95 et 6.05 mm sont autorisées. Quels sont les types courants de tolérances ? La fabrication utilise généralement cinq différents types de tolérances : limite, unilatérale, bilatérale, standard et dimensionnement et tolérance géométriques (GD&T). Cependant, GD&T est le plus couramment utilisé pour les projets d'usinage CNC. Quelles variables influencent le choix des tolérances ? Le choix des tolérances est influencé par diverses variables, notamment le type de matière première, les exigences d'utilisation finale, le coût et la disponibilité des ressources d'inspection.. Toutes les pièces ont-elles besoin de tolérances serrées ? Toutes les pièces usinées CNC n'ont pas besoin d'avoir des tolérances exactes. Cela dépend de la nécessité et de la fonctionnalité du composant et des fonctionnalités spécifiques. Par exemple, un arbre nécessite des tolérances exceptionnellement serrées, mais pas une poignée de porte. 4 Commentaires Dan Jansen le 2023-11-05 à 3h18 J'ai adoré la façon dont vous présentez toutes les tolérances offertes par les différentes techniques d'usinage CNC. Répondre Dikendra le 2023-11-08 à 4h46 Je vous remercie pour vos aimables paroles Répondre dev19 le 2023-11-17 à 5h40 Comment le coût peut-il être modifié si je change la tolérance de +-0.009 à 0.006 lors de l'usinage de pièces en aluminium ? Répondre Dikendra le 2023-11-17 à 11h26 Réduire la tolérance de ±0.009 à ±0.006 lors de l'usinage de pièces en aluminium augmentera probablement le coût. Des tolérances plus strictes nécessitent des machines plus précises, des vitesses d'usinage potentiellement plus lentes, des changements d'outils plus fréquents et des mesures de contrôle qualité accrues, ce qui contribue tous à des coûts de production plus élevés. L’augmentation exacte des coûts dépendra des processus d’usinage spécifiques et de l’équipement utilisé. Cependant, chez Prolean, notre coût ne peut varier que de 5 à 15 %. Répondre Soumettre un commentaire Annuler la réponseVotre adresse courriel n'apparaitra pas. Les champs obligatoires sont marqués *Commentaires * Nom * Email * Site Web Enregistrer mon nom, mon adresse courriel et mon site internet dans ce navigateur pour la prochaine fois que je laisserai un commentaire. Envoyer un commentairedocument.addEventListener("DOMContentLoaded", function() { document.body.addEventListener("click", function(event) { if (event.target.matches(".comment-reply-link, #cancel-comment-reply-link")) { turnstile.reset(".comment-form .cf-turnstile"); } }); }); ← Précédent:Matériaux courants pour l'usinage CNC Fabrication de tôlerie : boîtiers pour l'électronique → Encore Composants usinés CNC : types, matériaux et guide de conception Le 30 septembre 2026Les composants usinés CNC comprennent des arbres, des supports, des boîtiers et des bagues fabriqués par fraisage, perçage, tournage et procédés de finition améliorés. En savoir plus Fonctionnement du fraisage CNC : Explication étape par étape du processus de fraisage Le 29 septembre 2026Le fraisage CNC est un procédé de découpe de précision utilisant des outils à commande numérique. Découvrez son fonctionnement, ses avantages et les matériaux les plus adaptés à vos projets. 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