制图指南

如何为 CNC 加工制作比例图

比例图是一套 2D 视图，标明图纸与零件的比例，以及加工人员所需的全部尺寸、基准和公差。本指南面向向加工厂发送图纸的设计工程师和采购人员。读完后，你能判断一套图纸是否可以直接报价，还是会被退回。

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比例与真实尺寸基准策略标题栏数据1:1 规则

本页内容

本文内容

1
要点速览
2
CNC 加工比例图实际包含的内容
3
选择保持可读的比例
4
经得起检验的基准、公差与表面处理标注
5
导致图纸返工的错误
6
加工人员如何阅读你的图纸
7
制作 CNC 可用图纸的七个步骤
8
选用哪种比例和公差

快速回答

要点速览

比例用于查看，不用于测量图纸上的尺寸始终优先于绘制长度。切勿从图纸上量取尺寸。

默认采用 1:1除非零件过大或过小，在现有图纸幅面上难以看清，否则使用 1:1。

每个零件一套基准方案选定三个主基准并据此标注尺寸。混用基准会导致特征不匹配。

公差服从功能只收紧关键配合处的公差。对所有尺寸统一标注 ±0.005 mm 会迅速推高成本。

仅有模型不算图纸发送 STEP 文件用于几何形状，并附上标注尺寸的 2D 图纸作为验收标准。

基础

CNC 加工比例图实际包含的内容

比例图按固定比例展示零件与真实尺寸的关系，例如 1:1、1:2 或 2:1。该比例告诉读者视图为打印而缩小或放大了多少，但不改变尺寸文本中标注的任何数值。

对 CNC 加工厂而言，比例不如图纸上的数据重要。加工人员关注的是公称尺寸、公差带、表面处理标注和材料说明。一张清晰的 1:2 图纸永远胜过一张拥挤的 1:1 图纸，因为没人愿意眯着眼看堆叠的引线。

我们报价所需的每套图纸必须包含四项内容：带足够剖视图以显示内部特征的正投影视图、基准方案、标明材料和版本的标题栏，以及影响功能的边缘或表面处理说明。缺少任何一项，报价就会变成一堆问题而不是价格。

1
视图主视图、俯视图、右视图，以及孔、槽和型腔的剖视图
2
尺寸每个功能特征上的公称尺寸和公差带
3
标题栏材料、比例、单位、版本、投影角
4
注释表面处理、棱边处理、标记、参考标准

比例选择

选择保持可读的比例

从零件外形尺寸和图纸幅面出发。4,000 mm 的框架梁在 A3 上按 1:1 放不下，用 1:10 或 1:20 可保持整个轮廓可见。6 mm 的连接器销在 1:1 下会看不清，用 5:1 或 10:1 就能在不加放大详图的情况下显示 0.5 mm 倒角。

尽量每张图纸只用一个比例。当小特征需要单独比例时，添加详图并标注，例如 DETAIL A, SCALE 4:1。不要在同一视图内混用比例。

陷阱在于视图几何随视图一起缩放，而尺寸没有更新。如果在 CAD 中缩放视图，请重新关联尺寸，否则模型标注 12.5 mm 处会打印成 12.7 mm。

1
大型零件使用 1:5、1:10 或 1:20，并保持足够粗的线宽以便阅读
2
小型零件使用 2:1 至 10:1，并为微小特征添加详图
3
尺寸混合一个主比例加带标注的详图，切勿在同一视图内使用两种比例

基准与公差

经得起检验的基准、公差与表面处理标注

选择在装配中定位零件的三个面，设为 A、B、C。从这些基准标注尺寸，而不是从任意方便的边标注。当多个特征共用一个基准时，一次装夹即可全部加工到位，从而减小累积误差。

公差应服从功能。轴承内孔可能需要 ±0.005 mm，而 M6 的间隙孔 ±0.1 mm 即可。整张图纸统一标注紧公差会迫使增加装夹、在线测量和降低进给，价格也会相应体现。

表面处理应标注在接触或密封的表面上。Ra 0.8–1.6 μm 是配合面的常规机加工表面。Ra 0.2–0.8 μm 需要精加工走刀或抛光，应仅在密封、轴承或光路需要处标注。

在位置度或垂直度影响装配处添加 GD&T。在 MMC 下标注 Ø0.05 mm 的真实位置度，比一串 ± 极限更能说明问题，还能让补偿公差为你所用。

1
基准顺序先主基准面，再第二、第三基准，与装配接触面一致
2
配合等级轴和孔采用标准配合，不要自行发明极限
3
棱边处理注明 0.2–0.5 mm 倒角或圆角，避免去毛刺靠猜

常见错误

导致图纸返工的错误

典型错误是从图纸上量取尺寸。如果缺少尺寸，读者绝不能拿尺子去量视图。任何缺失尺寸都会变成一封邮件，报价随之等待。

第二个常见问题是 3D 模型与 2D 图纸数据冲突。当 STEP 文件标注 12.5 mm 而图纸标注 12.7 mm 时，加工厂会停下来询问。应说明哪份文件为准，通常 2D 图纸用于验收，模型用于几何形状。

标为基础尺寸或实测值的参考尺寸也会造成混淆。如果某个数值仅供参考，请加括号并标注 REF。编程人员随后会在检验时忽略它。

最后，把标题栏填写完整。材料牌号、版本字母、绘图日期、单位和投影角都很重要。仅缺少材料牌号就可能导致工期延误，因为加工厂无法选择毛坯或切削参数。

1
尺寸缺失读者无法加工或报价
2
模型与图纸冲突在注释中说明以哪份文件为准
3
未标注的参考尺寸加括号并标注 REF
4
标题栏不完整材料、版本和投影角为必填项

车间方面

加工人员如何阅读你的图纸集

第一遍是可制造性扫描。编程员检查每个特征是否能用现有刀具加工到、公差链在计划的装夹中是否可实现，以及是否有壁厚对材料来说太薄。

接下来是装夹规划。基准告诉我们先放哪个面朝下。如果基准 A 是加工后才存在的面，我们就必须增加一道工序，这会增加时间。把基准放在毛坯面上可以避免这一点。

然后公差和表面处理决定工艺。±0.005 mm 的内孔可能需要镗孔而不是钻孔加铰孔，Ra 0.2–0.8 μm 可能需要单独的精加工走刀。这些选择会改变加工节拍，因此会体现在价格中。

我们在 3 个工厂运行 127 台 CNC 机床，包括 16 台五轴联动加工中心和 16 台车铣复合中心，最大加工尺寸 4,000 mm。这一范围覆盖大多数图纸集，但图纸仍须说明零件需要什么。

1
可达性刀具能否无碰撞地到达该特征
2
装夹次数装夹越少，公差链越紧，成本越低
3
工艺选择公差和表面处理决定钻孔、镗孔、磨削还是抛光

操作步骤

制作 CNC 可用图纸集的七个步骤

1
1. 冻结模型和单位锁定 CAD 版本并将单位设为毫米。在动图纸之前检查模型比例是否为 1:1。单位混用的文件是 25.4 倍错误最常见的来源。
2
2. 选择图幅和比例将零件包络尺寸匹配到 A3 或 A2 图框。优先选 1:1；仅当视图重叠或线间距低于约 3 mm 时才降到 1:2 或 1:5。
3
3. 布置视图按第三角或第一角投影放置主视图、俯视图和右视图，并标注所用投影法。对每个无法看到的内腔和孔组添加剖视图。
4
4. 设定基准在装配中定位零件的面上标注 A、B、C。从这些基准出发，每个方向用一条尺寸链标注。避免从首次装夹中不存在的已加工边缘标注尺寸。
5
5. 标注尺寸和公差为每个功能特征给出公称尺寸和公差。仅在配合处使用 ±0.005 mm，一般加工面用 ±0.05 mm，间隙孔和非关键长度用 ±0.1 mm 或更松。
6
6. 添加材料、表面处理和注释注明合金牌号、状态和毛坯形式，例如 6061-T6 板材或 316L 棒料。按表面标注表面处理：加工态 Ra 1.6–3.2 μm、精加工 Ra 0.8–1.6 μm，以及任何阳极氧化、电镀或标记。
7
7. 发布前检查按 100% 打印图纸，用比例尺测量两个已知尺寸以确认比例。核对版本、投影角，并确认每个气泡标注项都出现在物料清单中。

决策表

选用哪种比例和公差

根据零件尺寸和功能匹配比例与公差带。

零件情况	规模	典型公差	注意事项
销钉，小于 10 mm	5:1 到 10:1	配合处 ±0.005 mm	引线拥挤，添加局部放大图
支架 100–300 mm	1:1	一般公差 ±0.05 mm	跨装夹混用基准
壳体 300–800 mm	1:2 至 1:5	±0.05 mm 并配 GD&T	打印时线宽太细
框架梁 2,000–4,000 mm	1:10 至 1:20	一般公差 ±0.1 mm	孔组用局部放大图
密封面	与零件相同	Ra 0.8–1.6 μm	视图上漏标表面处理注释
通孔	与零件相同	±0.1 mm 或更松	过度收紧公差会提高成本