Trang chủ / Wiki / Bảng tra cứu / Độ dày thành tối thiểu cho chi tiết gia công CNC

Độ dày thành tối thiểu cho chi tiết CNC

Độ dày thành tối thiểu và khuyến nghị cho nhôm, thép, inox, titan, đồng và nhựa — kèm giới hạn chiều cao thành và các phương án gá kẹp cho thành mỏng.

Độ dày thành tối thiểu và khuyến nghị theo vật liệu

Vật liệuTối thiểu tuyệt đốiKhuyến nghịĐiều gì xảy ra nếu quá mỏng
Nhôm (6061, 7075)0.5 mm1.0 mmRung động (chatter) khi gia công tinh, thành bị đẩy ra xa dao, kích thước vượt dung sai.
Thép (1045, 4140)0.8 mm1.5 mmĐộ võng dao ở 0.5 mm rất nghiêm trọng với thép và thành cong vào trong. Thép cứng hơn càng làm nặng thêm.
Thép không gỉ (304, 316)0.9 mm1.5 mmInox biến cứng nhanh. Thành mỏng quá nhiệt, cong vênh và có thể nứt, mài mòn dao cũng tăng nhanh.
Titan (Ti-6Al-4V)1.0 mm1.5 mmTitan dẫn nhiệt thấp nên nhiệt tích tụ ở các tiết diện mỏng và gây cong vênh nhiệt.
Đồng và đồng thau0.5 mm0.8 mmVật liệu mềm giúp ích và đồng có thể làm khá mỏng, nhưng thành đồng rất mỏng dễ vỡ khi cầm và khi lắp ráp.
Nhựa kỹ thuật (Delrin, Nylon, PEEK)0.4 mm0.8 mmNhựa võng dưới lực cắt và thành mỏng uốn lùi khỏi dao, tạo ba via và độ chính xác kém.
Cách đọc bảng này. Tối thiểu tuyệt đối là thành mỏng nhất có thể gia công mà dao không gãy và thành không võng ra ngoài dung sai. Giá trị khuyến nghị là giá trị chúng tôi dùng để báo giá, vì nó còn chừa chỗ cho độ võng thực tế gặp trong sản xuất.

Thành có thể cao bao nhiêu

Chỉ độ dày thì không quyết định được thành có giữ được hay không. Thành dày 1 mm cao 3 mm thì ổn; cũng thành đó cao 30 mm thì thành một dầm công xôn rung lên khi gia công.

Quy tắcHướng dẫnVì sao quan trọng
—Độ dày thành ít nhất bằng 1/5 chiều cao của đặc trưng kề bênThành cao mỏng hoạt động như một dầm công xôn.
—Chiều cao không được chống đỡ tối đa = 8× độ dày thành với nhôm, 5× với thépVượt tỷ lệ này thành sẽ rung trong khi gia công.
—Giữ các thành trên cùng một chi tiết chênh nhau trong 20%Thành không đều gây nguội khác nhau khi nhiệt luyện và ứng suất không đều.
—Chuyển tiếp dần giữa tiết diện dày và mỏngThay đổi độ dày đột ngột tạo điểm tập trung ứng suất. Thêm góc lượn hoặc côn.
—Độ dày sườn = 0.6× độ dày thành, chiều cao sườn bằng hoặc dưới 5× độ dày sườnSườn dày tạo vết lún trên bề mặt đối diện.

Chi phí của một thành khắt khe

Siết chặt quy cách thành là một trong những cách rẻ nhất để đẩy giá chi tiết lên mà không đổi chức năng. Đây là các hệ số nhân chúng tôi thường thấy.

Đặc điểm thiết kếQuy cách tiêu chuẩnQuy cách khắt khe hoặc khóHệ số chi phí
Độ dày thành (nhôm)ít nhất 1.0 mm0.5–0.8 mm1.3–1.8×
Độ dày thành (thép)ít nhất 1.5 mm0.8–1.2 mm1.4–2.0×
Bán kính góc lượn trongR3–R6 mmR0.5 mm hoặc nhỏ hơn1.8–3.0×
Bán kính đáy trong hốcR1–R3 mmR0 (sắc)3.0–5.0×
Phá cạnhvát mép 0.5 mm (mặc định)Cạnh sắc, không phá1.0×, nhưng rủi ro khi cầm cao hơn
Bán kính ngoàiSắc hoặc phá 0.5 mmBán kính thẩm mỹ lớn, R5 trở lên1.1–1.3×
Tỷ lệ dài/rộng của hốc sâuchiều sâu bằng hoặc dưới 4× chiều rộngchiều sâu trên 6× chiều rộng1.5–2.5×
Thành cao mỏngchiều cao bằng hoặc dưới 5× độ dàychiều cao trên 8× độ dày1.5–2.0×

Cách giữ thành mỏng khi gia công

Thành mỏng phần lớn là một bài toán gá kẹp. Phương pháp chống đỡ đúng cho phép xưởng cắt thành ở độ dày tối thiểu thay vì độ dày khuyến nghị.

Phương pháp gá kẹpĐộ dày thành tối thiểuTương thích vật liệuĐộ võng điển hìnhDùng tốt nhất cho
Mỏ kẹp cứng (tiêu chuẩn)ít nhất 6 mmMọi kim loại0.1–0.3 mmChỉ chi tiết dày
Mỏ kẹp mềm (gia công được)ít nhất 1.5 mmMọi kim loại0.02–0.05 mmThành mỏng thông thường
Mâm hút chân khôngít nhất 0.3 mm (lá mỏng)Không xốp, mọi kim loại0.01–0.03 mmTấm phẳng, cắt nhẹ
Mâm từít nhất 1 mmChỉ vật liệu sắt từ0.02–0.08 mmTấm thép mài phẳng
Đổ sáp bọcít nhất 0.5 mmMọi kim loại, tránh tiếp xúc nhiệt0.01–0.05 mmPhay thô thành mỏng
Hợp kim nóng chảy thấpít nhất 0.5 mmMọi kim loại, kiểm tra lịch sử nhiệt0.005–0.02 mmHốc thành mỏng phức tạp
Tai hoặc gân hi sinhBất kỳ, theo thiết kếMọi kim loạiThực tế bằng khôngCâu trả lời tổng quát tốt nhất

Cách dùng các con số này

  • Báo giá theo giá trị khuyến nghị, không theo tối thiểu tuyệt đối. Tối thiểu tuyệt đối là mức dao có thể cắt được về mặt vật lý; giá trị khuyến nghị là mức giữ được kích thước trong sản xuất.
  • Độ dày thành phụ thuộc vào chiều cao nhiều như vào tiết diện. Một thành dày 1 mm đứng cao 30 mm là ngoài quy cách dù trên bản vẽ độ dày trông vẫn ổn.
  • Mức tối thiểu thực tế thường do góc lượn quyết định chứ không phải do thành. Thành 0.6 mm với góc trong R0.5 là không gia công được — dao không thể với tới góc. Hãy thêm tai hi sinh hoặc làm gân cho thành.
  • Hoàn thiện bề mặt và lớp phủ ăn vào thành mỏng. Anodized thêm khoảng 25 µm mỗi mặt, nên thành danh nghĩa 0.6 mm còn 0.55 mm sau khi phủ. Hãy tính đến điều này trong chuỗi dung sai.
  • Nếu thành buộc phải mỏng, hãy ghi rõ trên bản vẽ và cho chúng tôi biết sẽ gá kẹp thế nào. Chúng tôi sẽ báo giá theo phương án chống đỡ (mỏ kẹp mềm, tai hi sinh, chân không) thay vì lặng lẽ tăng độ dày thành.

Câu hỏi thường gặp

Độ dày thành tối thiểu cho nhôm là bao nhiêu?
0.5 mm là tối thiểu tuyệt đối cho 6061 và 7075, còn 1.0 mm là mức chúng tôi khuyến nghị cho sản xuất. Ở 0.5 mm thành bị đẩy ra xa dao và kích thước trôi ra ngoài dung sai; ở 1.0 mm thì giữ được. Thành nhôm mỏng cũng cần tai hi sinh hoặc mỏ kẹp mềm.
Độ dày thành tối thiểu cho thép không gỉ là bao nhiêu?
0.9 mm là tuyệt đối, 1.5 mm là khuyến nghị. Inox biến cứng nhanh, nên thành mỏng quá nhiệt, cong vênh và có thể nứt, dao mòn nhanh hơn nhiều so với thép mềm.
Vì sao độ dày khuyến nghị lại khác mức tối thiểu tuyệt đối?
Tối thiểu tuyệt đối là thành mỏng nhất mà dao có thể giữ được về mặt vật lý mà không gãy. Giá trị khuyến nghị chừa chỗ cho độ võng thực sự xảy ra trong sản xuất — lực kẹp, độ võng dao và giãn nở nhiệt. Hãy báo giá theo giá trị khuyến nghị.
Thành mỏng có thể đứng cao bao nhiêu?
Giữ độ dày thành ít nhất bằng 1/5 chiều cao của đặc trưng kề bên, và giới hạn chiều cao không được chống đỡ ở 8× độ dày thành với nhôm và 5× với thép. Vượt mức đó thành hoạt động như một dầm công xôn và rung trong khi gia công.
Anodized có làm giảm độ dày thành không?
Có — anodized thêm khoảng 25 µm mỗi mặt, nên thành danh nghĩa 0.6 mm sau khi phủ còn khoảng 0.55 mm. Với thành mỏng, phần đó có thể chiếm một tỷ lệ đáng kể của dung sai. Hãy chỉ định lớp phủ trước khi chốt kích thước thành cuối cùng, hoặc cộng lượng dư vào bản vẽ.

Tiêu chuẩn & nguồn tham khảo

  • Bài viết trên site: /news/minimum-wall-thickness/ — hướng dẫn dạng dài, gồm cả gia công thành mỏng mà không làm thành dịch chuyển
  • Trang trên site: /wiki/dfm/ — các quy tắc thiết kế cho sản xuất có tương tác với độ dày thành

Trang liên quan

Tải bảng này