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3D 列印孔徑補償計算HOLE COMPENSATION
輸入公稱孔徑、列印製程(FDM / SLA / SLS / MJF)、孔的方向與配合種類,算出 CAD 應畫的孔徑、預期列印孔徑、STL 多邊形誤差,以及水平孔是否該改淚滴形。免費線上計算,數值與本站孔徑公差文章一致。
- 製程FDM · SLA · SLS / MJF
- 配合緊配 · 過渡 · 滑配 · 鬆配
- 檢查STL 多邊形 · 淚滴孔
- 參考孔徑公差文章
RESULT
即時計算
CAD 設計孔徑D CAD
5.45mm
CAD 請畫 Ø5.45 mm,列印後約為 Ø5.25 mm。關鍵配合建議先印測試板確認。
明細
- 預期列印孔徑D print
- 5.250mm
- 製程補償Δp
- +0.20mm
- 配合間隙(設計值)Δfit
- +0.250mm
- 配合間隙範圍S
- +0.20 … +0.30mm
- STL 多邊形邊數n
- 17
- 弦高(多邊形誤差)s
- 46.4µm
- 多邊形內切圓直徑D poly
- 5.357mm
- 淚滴孔▲
- 不需要
- 此製程最小可靠孔徑Dmin
- 2.0mm
HOW-TO
如何使用3D 列印孔徑補償計算
- 1輸入要配合的零件直徑,例如軸承外徑 22 mm、軸徑 5 mm。
- 2選擇列印製程與孔的方向(垂直或水平)。
- 3選擇配合種類:壓入、過渡、滑配或鬆配;只要孔徑準確就選「準確尺寸」。
- 4把結果的「CAD 設計孔徑」畫進模型;水平孔建議依淚滴頂點高度改成淚滴形。
- 5關鍵配合先列印一片孔徑測試板(例如每 0.1 mm 一孔),依實測再微調。
預設條件計算結果
| 項目 | 數值 |
|---|---|
| 公稱直徑 D | 5 mm |
| 列印製程 | FDM 0.4 mm 噴嘴 |
| 孔的方向 | 垂直孔 |
| 配合種類 | 滑配 |
| STL 弦高誤差 δ | 0.05 mm |
| CAD 設計孔徑(D CAD) | 5.45 mm |
| 預期列印孔徑(D print) | 5.250 mm |
| 製程補償(Δp) | +0.20 mm |
| 配合間隙(設計值)(Δfit) | +0.250 mm |
| 配合間隙範圍(S) | +0.20 … +0.30 mm |
| STL 多邊形邊數(n) | 17 |
| 弦高(多邊形誤差)(s) | 46.4 µm |
| 多邊形內切圓直徑(D poly) | 5.357 mm |
| 淚滴孔(▲) | 不需要 |
| 此製程最小可靠孔徑(Dmin) | 2.0 mm |
製程補償值
依本站孔徑公差文章:FDM 0.4 mm 噴嘴垂直孔 +0.2 mm、水平孔 +0.3 mm(或改淚滴形),最小可靠孔徑約 2 mm;SLA / DLP 約 +0.1 mm,最小 0.5 mm;SLS / MJF 約 +0.15 mm,最小 1 mm 且必須能清粉。FDM 0.6 mm 噴嘴的 +0.25 / +0.35 mm 與最小 3 mm 為推估值。CAD 孔徑 = 公稱直徑 + 配合間隙 + 製程補償,列印後孔徑約為公稱直徑 + 配合間隙。
配合間隙怎麼選
直徑間隙(孔 − 軸)以 FDM 為基準:壓入 −0.05 ~ 0 mm(設計取 −0.025),用於軸承、磁鐵、定位銷;過渡 0 ~ +0.1 mm(取 +0.05),用於需拆裝的定位;滑配 +0.2 ~ +0.3 mm(取 +0.25),用於轉軸與滑動件;鬆配 +0.4 mm 以上,用於列印後免組裝的鉸鏈。需要精確配合時,請以 ISO 286 的 H7/g6、H7/k6 等配合為起點再加製程補償。
多邊形與淚滴孔
CAD 匯出的 STL 以弦高誤差 δ 把圓切成 n 邊形,n = ⌈π / acos(1 − 2δ/D)⌉,邊與圓之間的最大偏差為弦高 s。對壓入配合,s 應小於 20 µm。水平孔的頂部是懸空的拱,FDM 列印會下垂;改成 45° 淚滴形後頂點距孔中心 r·√2,可不加支撐列印,下方圓弧仍保持正確尺寸。
計算公式
D_CAD = D + Δfit + Δprocess D_print ≈ D + Δfit (expected printed hole) n = ⌈π / acos(1 − 2δ / D_CAD)⌉ (STL facets for chord deviation δ) s = D_CAD / 2 · (1 − cos(π / n)) (sagitta) D_poly = D_CAD · cos(π / n) (inscribed circle of the polygon) Teardrop (45°): apex h = r · √2 above the hole centre
計算結果僅供設計參考,實際製造請依廠商型錄與相關標準確認。
常見問題
為什麼 3D 列印的孔會變小?
FDM 切片時圓孔被切成多邊形,線材在轉角向內堆積,冷卻收縮也讓內輪廓縮小,小孔常比設計值小 0.1–0.3 mm;水平孔頂部還會下垂。SLA 因過度曝光孔略小,SLS / MJF 則可能因粉末黏附讓小孔變小或堵住。
補償要加在 CAD 還是切片軟體?
建議加在 CAD(或本站生成器的孔徑補償欄位)。切片軟體的 XY 補償(如 hole horizontal expansion)會影響整個零件,且不同孔徑需要的補償並不相同。
水平孔頂部下垂怎麼辦?
把孔頂改成 45° 淚滴形:從圓的兩側作 45° 切線交於孔中心上方 r·√2 處,FDM 不需支撐也能成形。也可以在孔上方加一層列印後移除的犧牲層。SLA 與 SLS 不需要淚滴形。
這些補償值準確嗎?
表中數值是常見機台的經驗值,與本站《3D 列印孔徑與配合公差》文章相同;實際仍受材料、溫度、線寬與機台校正影響。FDM 0.6 mm 噴嘴的數值是由 0.4 mm 推估。最可靠的方法是印一片孔徑測試板找出你的機台需要的補償。
STL 弦高誤差會影響孔徑嗎?
會。STL 把圓近似成內接多邊形,平面處的直徑只剩 D·cos(π/n)。弦高 0.05 mm 時 Ø5 孔約 16 邊,平面處直徑少約 0.1 mm;壓入配合建議把匯出精度調到 0.01–0.02 mm。
送 Orinovate 工廠列印也要補償嗎?
專業 SLS / MJF 與 SLA 機台已校正,一般孔不必自行補償,但關鍵配合請在圖面標註公差,Orinovate 報價時會一併確認。
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標準
- FDM · SLA · SLS / MJF
- ISO 286 fits