Почему выбрать этот процесс
Конструкция направляющей втулки обеспечивает надёжную опору для длинных тонких деталей. Применение приводного инструмента позволяет сократить вторичные операции за счёт выполнения токарной обработки и выбранных операций фрезерования в одном контролируемом производственном процессе.
Часто задаваемые вопросы
Почему токарная обработка на станках швейцарского типа лучше подходит для тонких деталей?
Направляющая втулка поддерживает пруток вблизи зоны резания, поэтому даже длинная тонкая деталь не прогибается так, как на обычном токарном станке. Это обеспечивает высокую точность диаметра, прямолинейность и соосность длинных тонких геометрических элементов.
Каков минимальный размер партии, который вы принимаете?
Станки швейцарского типа оптимизированы для крупносерийного производства. Мы принимаем партии от нескольких сотен до более чем 100,000. Для очень малых объемов обычный токарный станок или малый станок швейцарского типа могут быть более экономически целесообразными; мы порекомендуем подходящий станок.
Можете ли вы делать поперечные отверстия и фрезерованные элементы на деталях для станков швейцарского типа?
Да. Современные станки швейцарского типа оснащены приводным инструментом и дополнительным шпинделем, поэтому поперечное сверление, прорезание пазов и мелкие фрезерованные элементы выполняются за одну установку без дополнительной операции.
Факторы стоимости и сроков поставки
Станки швейцарского типа оптимизированы для крупносерийного производства деталей малого диаметра. Стоимость определяется программированием, оснасткой и выходом материала из прутка. Нижеприведенные переменные объясняют, почему деталь может стоить дороже или дешевле, чем ожидалось.
Варианты доставки
- DHL / FedEx / UPS — международная экспресс-доставка, 3 – 5 рабочих дней от двери до двери.
- Воздушный груз — 5 – 10 рабочих дней для тяжёлых или консолидированных грузов.
- Морской груз (FCL / LCL) — 20 – 35 days для не срочных производственных партий.
- Курьер, организованный заказчиком — детали выдаются по запросу на предоставленный заказчиком счёт.
- EXW, FOB, CIF, DAP — Инкотермс поддерживаются в соответствии с предпочтениями заказчика.
—
Что делает процесс
Токарная обработка швейцарского типа — это метод прецизионной обработки деталей малого диаметра, длинных и тонких деталей. Вместо того чтобы оставлять длинный неподдерживаемый участок прутка перед режущим инструментом, материал направляется вблизи зоны обработки. Эта опора помогает ограничить прогиб и делает метод особенно полезным для тонких валов, штифтов, разъёмов и мелких деталей, изготовленных на болторезных автоматах.
Технологический процесс
Последовательность механической обработки должна быть спланирована с учётом функциональных баз детали's, доступа к элементам, поведения материала и требуемого метода контроля. Детальный маршрут в конечном счёте определяется фактической конфигурацией станка, оснасткой, наличием инструмента и объёмом производства.
Этап процесса | Назначение |
|---|---|
1. Проверка исходных данных | Подтвердите модель 3D, чертёж, материал, критические размеры, базы, количество и требования к чистоте обработки. |
2. План наладки | Выберите зажимное приспособление, стратегию базирования, режущий инструмент, порядок обработки и доступ ко всем функциональным элементам. |
3. Обработка | Прутковый материал подаётся через направляющую втулку к зоне резания. Токарные резцы формируют внешний профиль, в то время как приводные инструменты могут добавлять поперечные отверстия, плоскости, пазы, резьбы или небольшие фрезерованные элементы. Сочетание направляющей опоры, многоосевого перемещения и быстрой смены инструмента позволяет сделать процесс эффективным для повторяющихся партий малых точных деталей. |
4. Проверка | Приоритеты контроля обычно включают диаметр, прямолинейность, соосность, положение мелких элементов, качество резьбы, состояние заусенцев, качество поверхности и длину детали. Планы измерений должны быть практичными для малого масштаба элементов. |
Замысел конструкции
Успешная конструкция швейцарского типа определяет зону направляющей втулки, критические требования к диаметру и прямолинейности, характеристики резьбы, расположение поперечных отверстий, геометрию отреза и любые хрупкие элементы, требующие специальной поддержки или удаления заусенцев.
ИНЖЕНЕРНЫЕ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ?Предоставьте CAD-модель 3D, чертеж с критическими допусками и базами, марку материала, требуемое количество, качество поверхности и любые требования к контролю или упаковке. |
|---|
Геометрия детали и материалы
Выбор материала
Распространённые материалы включают нержавеющую сталь, латунь, алюминий, сталь, титан, медные сплавы и инженерные пластики. Окончательный выбор материала должен учитывать жёсткость детали, условия применения, покрытие и возможность контроля заусенцев на мелких элементах.
Группа материалов | Что учитывать | Типичная причина выбора |
|---|---|---|
Алюминий | Обрабатываемость резанием, тепловое расширение, внешняя отделка. | Легкие корпуса, кронштейны, крепления, детали теплоуправления. |
Сталь и нержавеющая сталь | Прочность, коррозионная стойкость, теплостойкость, контроль стружки. | Промышленные, конструкционные, гидравлические, прецизионные механические детали. |
Латунь, медь и титан | Электропроводность, коррозионная стойкость, отношение прочности к весу, стоимость. | Фитинги, электрические компоненты, высокопроизводительные или специализированные компоненты. |
Инженерные пластики | Жёсткость, температура, химическая среда, контроль заусенцев. | Изолирующие, лёгкие, прототипные, износостойкие или детали, контактирующие с жидкостями. |
MATERIAL NOTE ?Материал должен быть выбран в первую очередь на основе функциональных требований. Обрабатываемость, стойкость к нагреву, коррозионная стойкость, вес, стоимость и желаемая обработка поверхности должны быть затем рассмотрены совместно. |
|---|
Техническое планирование и качество
Отделка поверхности и защита детали
Доступные методы финишной обработки могут включать пассивацию, полировку, гальваническое покрытие, черное оксидирование, струйную обработку, электрополировку и лазерную маркировку в зависимости от материала и функциональных требований.
Перед производством
Обзор технологичности должен подтвердить, что система допусков является функциональной, указанный материал доступен, крепление обеспечивает доступ к критическим поверхностям, а план измерений может проверить все требования без неоднозначности. Если интерфейс сборки является критическим, предоставьте информацию о сопрягаемой детали или требования к посадке.
ПРАКТИКА ОФОРМЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ:Указывайте размеры, которые важны для функционирования. Избегайте применения неоправданно жёстких общих допусков, где только ограниченное количество элементов определяет посадку, движение, уплотнение или выравнивание окончательной сборки. |
|---|
Контекст применения
Медицинское оборудование, аэрокосмическая аппаратура, электроника, приборостроение, оптика, автомобильные компоненты и миниатюрные промышленные узлы являются типичными областями применения швейцарской токарной обработки.
Семейство применений | Где процесс добавляет ценность |
|---|---|
Прототипирование и разработка изделий | Полезно там, где функциональная деталь, образец для проверки или технологический маршрут должны быть проверены перед принятием решения о крупном производстве. |
Промышленное и автоматизационное оборудование | Поддерживает долговечное нестандартное оборудование, приспособления, корпуса, интерфейсы, валы, каналы и элементы сборки. |
Прецизионное оборудование и оборудование с регулятивными требованиями | Поддерживает геометрию, которая должна быть задокументирована с помощью чётких баз, спецификаций материала, требований к контролю и регулируемой обработки. |
Когда выбрать другой процесс
Выбирайте токарную обработку швейцарского типа, когда деталь маленькая, длинная, сложная и чувствительна к прогибу. Обычный токарный центр может быть более подходящим для крупных деталей или деталей без строгих требований к вытянутости.
КОНТРОЛЬНЫЙ СПИСОК ЗАПРОСА КОММЕРЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ ?Включите файлы модели и чертежей, марку материала, количество в заказе, потребность в сертификации материала, требования к обработке, критические характеристики и плановую дату доставки в запрос предложения. |
|---|
Ключевые параметры процесса
Приведенные ниже значения описывают типичную зону обработки наших токарных ячеек швейцарского типа (с подвижным шпинделем). Они являются отправной точкой для любого анализа; элементы с жесткими допусками и вытянутая геометрия оцениваются на соответствие фактическому прутковому материалу и конфигурации станка.
Параметр | Типичное значение |
|---|---|
Диаметр прутка | ? 1.0 – 32 mm (зависит от станка); до 38 mm на более крупных токарных швейцарских автоматах |
Максимальная длина детали | До 300 mm на шпиндель; более длинные детали через обработку с тыльной стороны / вспомогательный шпиндель |
Отношение длины к диаметру | До 100:1 с поддержкой направляющей втулкой; наибольшую выгоду получают тонкостенные детали |
Стандартный допуск диаметра | ±0.025 mm; ±0.01 mm для критических параметров при использовании квалифицированного инструмента |
Прямолинейность | 0.01 – 0.02 mm / 50 mm типично, в зависимости от диаметра и материала |
Шероховатость поверхности (в состоянии после точения) | Ra 0.4 – 1.6 µm, контролируется подачей и радиусом при вершине |
Диапазон резьбонарезания | M0.6 и выше (миниатюрные); метрическая, UNC / UNF, BSP, NPT, нестандартные |
Скорость шпинделя | До 15,000 rpm главный / 12,000 rpm вспомогательный шпиндель |
Диапазон размера партии | 100 до 100,000+ штук; оптимизировано для крупносерийного производства |
Срок изготовления | Образцы 7–10 рабочих дней; производство 15–30 рабочих дней |
Поддерживаемые форматы CAD | STEP, IGES, X_T, SLDPRT, DXF, DWG, PDF |
Материалы, которые мы обрабатываем
Токарная обработка по швейцарскому типу работает с широким диапазоном пруткового материала. Выбор материала определяет выбор направляющей втулки, геометрии инструмента, охлаждающей жидкости и стратегии управления стружкой.
- Нержавеющая сталь — 303 (свободная обработка), 304, 316, 316L, 17-4 PH, 416, 2205 дуплекс, 17-7 PH
- Углеродистая и легированная сталь — 1018, 1045, 12L14, 4140, 4140 предварительно закалённая, 8620
- Алюминий — 6061, 2011 (свободная обработка), 2024, 7075, 6020
- Латунь и медь — C360 латунь свободной обработки, C110 медь, C260 патронная латунь
- Титан — Марка 2, Марка 5 (Ti-6Al-4V), Марка 5 ELI
- Никелевые и кобальтовые сплавы — Inconel 625, Inconel 718, MP35N, L605 на рассмотрении
- Конструкционные пластики — Delrin, PEEK, PTFE, HDPE, поликарбонат, Ultem
- Заготовки / заготовки почти чистового размера — заготовки с головкой, уплощённый шестигранник, нестандартные заготовки
Контроль качества и проверка
Токарные изделия швейцарского типа обычно имеют небольшие размеры и выпускаются большими партиями, поэтому контроль сочетает высокопроизводительный контроль размеров в процессе обработки с детальной проверкой на КИМ образцов.
- Приёмочный контроль первого изделия (FAI) — 100 % размерный отчёт по первой детали, формат AS9102 / PPAP по запросу
- Контроль размеров в процессе обработки — проверка диаметра, длины и резьбы за один цикл на станке
- Контроль на КИМ — для элементов с жёсткими допусками, GD&T и проверка соосности/биения
- Оптический компаратор — проверка профиля миниатюрных элементов и резьбы
- Прибор для измерения шероховатости поверхности — Mitutoyo SJ-210 или эквивалент
- Прибор для измерения твердости — Rockwell / Vickers для проверки материала и режима термообработки
- Отчётность SPC — индексы воспроизводимости (Cpk) и полные размерные отчёты
Какой самый маленький элемент вы можете изготовить?
Диаметр до ~0.5 mm и длина до ~2 mm. Для деталей меньше этого размера требуется проверка модели, материала и метода контроля для подтверждения осуществимости.
Вы работаете с медицинской нержавеющей сталью и пассивацией?
Да. 303, 304, 316, 17-4 PH и другие марки медицинской нержавеющей стали регулярно обрабатываются. Пассивация выполняется по стандартам ASTM A967 или AMS 2700, сертификаты на материалы сохраняются для обеспечения прослеживаемости.
Как получить расчёт стоимости
Отправьте модель 3D (STEP / IGES) или чертёж 2D (PDF / DWG) с критическими допусками, маркой материала и размером заготовки, запрашиваемым годовым или партийным количеством, требованиями к отделке или покрытию, любыми требованиями к контролю или документации, а также запланированной датой доставки. В течение одного рабочего дня мы предоставляем обратную связь по DFM, срок изготовления и стоимость единицы/общую стоимость. NDA может быть подписан до обмена файлами.
Последовательность технологического процесса и производства
Станок швейцарского типа работает с точным, повторяемым циклом обработки прутка. Направляющая втулка удерживает пруток вблизи зоны резания, основной шпиндель и противошпиндель работают совместно, а живой инструмент выполняет фрезерование и поперечное сверление в одной установке.
- Подготовка прутка — пруток выпрямляется, при необходимости обрезается до нужной длины и загружается в податчик прутков. Диаметр прутка, твердость и состояние поверхности проверяются по МТС.
- Подбор направляющей втулки — направляющая втулка подбирается под диаметр прутка. Правильная посадка втулки является основой прямолинейности и соосности деталей швейцарского типа.
- Подача прутка и зажим цангой — пруток продвигается через направляющую втулку, цанга зажимается, и ноль по оси Z устанавливается на конце прутка.
- Черновая токарная обработка на главном шпинделе — главный шпиндель вращается, а инструменты револьверного типа на переднем суппорте выполняют черновое точение наружного диаметра, торение и протачивание канавок. Материал удаляется при максимально допустимой нагрузке на стружку.
- Поперечное сверление и фрезерование (приводной инструмент) — поперечное сверление, прорезание пазов и мелкие фрезерованные элементы выполняются при поддержке детали направляющей втулкой.
- Чистовая обработка на главном шпинделе — чистовой проход при сниженной подаче доводит диаметры и уступы до окончательного размера, обычно достигая Ra 0.4 – 1.6 µm.
- Нарезание резьбы (резцом или резьбовой фрезой) — наружная резьба производится точением резцом; внутренняя резьба — резьбовой фрезой или метчиком. Стандартная резьба проверяется резьбовыми кольцами / пробками.
- Съём вспомогательным шпинделем — деталь захватывается вспомогательным шпинделем, который отводится через направляющую втулку и поддерживает задний конец детали для обработки с обратной стороны.
- Обработка задней стороны (шпиндель-сателлит) — элементы задней стороны (внутренние отверстия, поперечные отверстия, фаски, рифление) обрабатываются на шпинделе-сателлите, в то время как главный шпиндель освобождается для следующей детали.
- Отрезание заготовки — деталь отрезается отрезным инструментом, при этом состояние грата и фаска на задней стороне проверяются в процессе измерения.
- Измерение в процессе обработки — диаметр, длина, резьба и соосность измеряются на ячейке при каждом цикле с автоматической коррекцией смещения на износ инструмента.
- Снятие заусенцев — лёгкое снятие кромок на ответственных элементах; вибрационное или щёточное удаление заусенцев для серийного производства.
- Очистка — промывка водой, ополаскивание растворителем (при необходимости) и обдув воздухом для удаления стружки из внутренних каналов.
- Окончательный контроль — проверка первого изделия, затем промежуточный и периодический контроль с помощью КИМ на образцах. Фиксируются чистота обработки поверхности, твёрдость и критические размеры.
- Субподрядная обработка поверхности (при необходимости) — пассивация, электрополирование, гальваническое покрытие, анодирование и аналогичные процессы передаются квалифицированным партнёрам в рамках нашей системы качества.
- Упаковка и отправка — детали подсчитываются, взвешиваются и упаковываются в соответствии со спецификацией заказчика с полным комплектом документации.
Справочник свойств материалов
Нижеприведенная таблица охватывает материалы, наиболее часто обрабатываемые на наших станках швейцарского типа. Марки свободной обработки выделены, поскольку они режутся быстрее и продлевают срок службы инструмента при данном способе обработки.
Материал | Плотность (г/см?) | Предел прочности при растяжении (МПа) | Предел текучести (МПа) | Твердость (HB) | Обрабатываемость (%) |
|---|---|---|---|---|---|
Нержавеющий 303 (свободная обработка) | 8.00 | 620 | 240 | 160 | 80 |
Нержавеющий 304 | 8.00 | 515 | 205 | 170 | 45 |
Нержавеющий 316L | 7.99 | 485 | 170 | 160 | 40 |
Нержавеющий 17-4 PH (H900) | 7.78 | 1,310 | 1,170 | 400 | 25 |
Углеродистая сталь 1018 | 7.87 | 440 | 370 | 130 | 70 |
12L14 (свободнообрабатываемый) | 7.87 | 540 | 415 | 150 | 160 |
Легированная сталь 4140 | 7.85 | 655 | 415 | 200 | 55 |
Алюминий 2011 (свободная обработка) | 2.82 | 310 | 260 | 95 | 190 |
Алюминий 6061 | 2.70 | 310 | 276 | 95 | 180 |
Алюминий 7075 | 2.81 | 572 | 503 | 150 | 170 |
Латунь C360 | 8.50 | 400 | 140 | 80 | 100 |
Медь C110 | 8.94 | 220 | 70 | 45 | 85 |
Титан Марка 5 (Ti-6Al-4V) | 4.43 | 950 | 880 | 340 | 22 |
Inconel 718 | 8.19 | 1,275 | 1,050 | 360 | 12 |
Делирин (POM) | 1.41 | 70 | 65 | 120 (R) | 150 |
PEEK | 1.32 | 100 | 90 | 85 (R) | 90 |
Показатели обрабатываемости приведены относительно стали AISI 1212 = 100%. Значения HB в (R) для пластиков обозначают твёрдость по Роквеллу, а не Бринеллю.
Что влияет на стоимость
- Материал — стоимость пруткового материала и оценка обрабатываемости. Марки свободной обработки (303, 12L14, 2011, C360) режутся быстрее и продлевают срок службы инструмента на швейцарских станках.
- Выход пруткового материала — длина детали и диаметр прутка определяют, сколько деталей получается из одного прутка. Потери выхода от остатков и отходов на концах прутка напрямую влияют на себестоимость единицы продукции.
- Время цикла — время цикла на одну деталь, определяемое количеством элементов, сложностью и количеством чистовых проходов.
- Инструмент — швейцарский тип использует большое количество специализированных инструментов (точение, прорезание канавок, нарезание резьбы, сверление, фрезерование с живым инструментом); стоимость инструмента распределяется на протяжении производственного цикла.
- Допуск — ±0.025 mm является стандартной точностью; ±0.01 mm требует чистовой обработки, квалифицированного инструмента и проверки на КИМ.
- Размер партии — программирование и наладка амортизируются; очень малые партии нерентабельны на швейцарских станках.
- Отделка поверхности и покрытие — жёсткие требования к Ra, зеркальная полировка, электрополировка и пассивация добавляют вторичную обработку.
- Контроль и документация — измерение в цикле обработки, AS9102 / PPAP, проверка на КИМ и исследования возможностей процесса (Cpk) добавляют инженерные часы.
Что влияет на срок изготовления
- Закупка материала — обычный пруток в 2 – 5 days; сертифицированный медицинский / аэрокосмический пруток в 1 – 3 weeks.
- Программирование и наладка — обычно 1 – 3 days для новых деталей (программы для швейцарских станков сложнее, чем программы для обычных токарных станков).
- Изготовление инструмента — линейная компоновка инструмента, направляющая втулка и любые специальные инструменты обычно 1 – 3 days.
- Пробный прогон и первое изделие — образцы, произведённые и проверенные перед полным выпуском продукции.
- Время производственного прогона — фактическое время цикла — количество, плюс любое запланированное время простоя для смены инструмента.
- Переданные на сторону процессы — пассивация, гальваника, электрополировка, анодирование и аналогичные процессы 2 – 7 рабочих дней у квалифицированных партнёров.
- Доставка — DHL / FedEx 3 – 5 days международная; авиагрузовые перевозки 5 – 10 days; морской фрахт 20 – 35 days.
Типичные сроки выполнения по сценариям
Сценарий | Пробный прогон (50 – 200 pcs) | Малый объём (1k – 5k шт.) | Производство (10k+ pcs) |
|---|---|---|---|
Стержни в наличии | 7 – 10 рабочие дни | 10 – 15 рабочих дней | 15 – 25 рабочих дней |
Материал для закупки | 10 – 15 рабочих дней | 15 – 20 рабочих дней | 20 – 35 рабочих дней |
С пассивацией / гальваническим покрытием / электрополировкой | 10 – 16 рабочих дней | 14 – 22 рабочих дней | 22 – 35 рабочих дней |
С FAI / AS9102 / PPAP / исследованием Cpk | + 3 – 5 рабочих дней | + 2 – 3 рабочих дней | + 1 – 2 рабочих дней |
Распространенные дефекты и их предотвращение
Дефекты швейцарского типа обычно возникают из-за прямолинейности прутка, состояния направляющей втулки или износа инструмента. Ниже приведен список наиболее часто встречающихся видов отказов с указанием первопричины и стандартных мер профилактики.
Дефект | Причина | Профилактика |
|---|---|---|
Вибрация/дребезг прутка | Недостаточный контакт направляющей втулки, низкая прямолинейность прутка, чрезмерный вылет, затупленный инструмент | Используйте выпрямленный пруток, проверьте посадку втулки, уменьшите вылет, замените пластины, сбалансируйте скорость шпинделя |
Дрейф диаметра в течение обработки | Износ инструмента при длительной обработке, термическое расширение, смещение при контроле в цикле не применялось | Используйте контроль в цикле с автоматическим смещением, заменяйте пластины по графику, обеспечьте цикл прогрева |
Заусенец при отрезании / фаска на обратной стороне | Затупленный отрезной диск, неправильная ширина диска, нет цикла фаски на обратной стороне | Острый правильно подобранный диск, фаска на обратной стороне с противошпинделем, вибрационная или щёточная обработка для серийного производства |
Геометрия резьбы не соответствует техническим требованиям | Изношенная резьбовая пластина, неправильный шаг, термическое расширение при длинных проходах | Заменяйте резьбовую пластину по графику, проверяйте шаг резьбовым калибром SPC, контролируйте износ инструмента |
Нарост на нержавеющей стали / алюминии | Низкая скорость резания, недостаточное охлаждение, неправильная марка пластины, затупленная кромка | Согласуйте скорость с материалом, используйте покрытые пластины (AlCrN для алюминия, TiAlN для нержавеющей стали), проверяйте подачу СОЖ |
Ошибка соосности / биения на поперечных элементах | Несоосность оси приводного инструмента, биение инструмента, ошибка захвата в подшпинделе | Калибруйте ось приводного инструмента, проверяйте биение инструмента с помощью контрольного вала, проверяйте синхронизацию захвата подшпинделя |
Стружка, забившая внутренние каналы | Недостаточное давление охлаждающей жидкости, отсутствие прерывистого сверления на глубоких отверстиях, сливная стружка | Высокое давление охлаждающей жидкости, циклы прерывистого сверления, продувка воздухом при отрезании, промывка после механической обработки с продувкой воздухом |
Погрешность прямолинейности тонких деталей | Остаточные напряжения пруткового материала, недостаточный контакт втулки, несимметричное черновое точение | Используйте рихтованный пруток со снятыми напряжениями, проверьте посадку втулки, уравновесьте съём материала с противоположных сторон |
Отраслевые стандарты и сертификаты
Наша система качества и практика швейцарского типа соответствуют приведённым ниже стандартам. Сертификаты, требуемые заказчиком, указываются в описании проекта и соответствующим образом документируются.
- ИСО 9001:2015 — базовый стандарт системы менеджмента качества.
- AS9100D / AS9102 — СМК авиационной отрасли, формат отчета FAI.
- ИСО 13485:2016 — система менеджмента качества медицинских изделий, применимая к деталям для медицины и биологических наук.
- IATF 16949 — автомобильная СМК с требованиями PPAP, APQP и плана контроля.
- ISO 2768 — общие допуски (классы средний / точный / очень точный).
- ASME Y14.5-2018 — стандарт GD&T.
- ISO 5459 — базы и системы баз.
- ISO 1101 — GPS, включая цилиндричность, соосность и биение.
- ISO 6410 / ISO 6411 / ISO 6413 — изображение резьбы, резьбовых отверстий и концевых участков резьбы.
- ISO 965-1 / ISO 965-3 — метрическая резьба общего назначения ISO.
- ASME B1.1 / B1.13M — унифицированные дюймовые/метрические стандарты резьбы.
- ASTM A967 / AMS 2700 — пассивация нержавеющей стали, включая медицинскую.
- ASTM A380 — очистка, удаление окалины и пассивация деталей из нержавеющей стали.
- AMS 2700 Method 1 / 2 / 3 — методы пассивации коррозионностойкой стали.
- MIL-DTL-13924 — чёрное оксидное покрытие.
- AMS 2403 / 2404 — химическое никелирование.
- RoHS / REACH — соответствие материалов для выхода на европейский рынок.
- Конфликтные минералы (CMRT / RMI) — отчётность по закупке олова, тантала, вольфрама и золота.
- FDA / биосовместимость — для медицинских компонентов, поставляется с сертификатом на материал и протоколом пассивации.
Стандартная упаковка
- VCI bag — применяется ко всем железосодержащим деталям для предотвращения окисления при транспортировке и хранении.
- Запечатанный полиэтиленовый пакет — для медицинских, оптических или деталей, поставляемых в чистом помещении.
- Ячеистые пластиковые лотки — для мелких деталей в производственных количествах; ячейки предотвращают контакт деталей между собой.
- Трубки с торцевыми крышками — для длинных тонких деталей, с поролоновыми вкладышами для предотвращения повреждения концов.
- Мягкие контейнеры с количеством — для деталей, которые могут выдержать лёгкий контакт; точное количество указано на этикетке.
- Картонные коробки с внутренними перегородками — стандартная внешняя упаковка.
- Антистатическая упаковка (ESD-safe) — для деталей, интегрируемых в электронное или полупроводниковое оборудование.
- Маркировка — номер детали, номер партии/серии, количество, материал и ссылка на заказчика на каждой внешней и внутренней упаковке.
Стандартная документация
- Сертификат соответствия (C of C) — подтверждает, что детали изготовлены по чертежу и соответствуют установленным требованиям.
- Сертификат испытаний на заводе (MTC) — сертификат на материал, сохраняемый для каждой плавки.
- Отчёт о контроле первой детали (FAI / AS9102) — 100 % размерный отчёт первой детали.
- Отчет о контроле размеров — записанные измерения критических параметров по всей партии.
- Отчёт о чистоте обработки поверхности — измерения Ra в указанных местах.
- Отчёт о контроле резьбы — для ответственных резьб, по запросу.
- Отчет SPC / Cpk — индексы воспроизводимости и данные трендов для производственных циклов.
- Сертификат происхождения (CoO) — для таможенного оформления.
- Коммерческий инвойс и упаковочный лист — стандартная документация при отгрузке.
- Комплект PPAP/APQP — для автомобильных заказчиков, включая контрольный план, PFMEA и данные о квалификации.
Качество и контроль
Приоритеты контроля обычно включают диаметр, прямолинейность, соосность, положение мелких элементов, качество резьбы, состояние заусенцев, качество поверхности и длину детали. Планы измерений должны быть практичными для малого масштаба элементов.
Стандартные допуски и достижимая точность
Токарная обработка швейцарского типа — наиболее точный токарный процесс, который мы выполняем. Направляющая втулка удерживает пруток вблизи зоны резания, что ограничивает прогиб и обеспечивает жесткие допуски на диаметр и прямолинейность.
- Стандартный допуск диаметра — ±0.025 mm (±0.001 in)
- Точный допуск диаметра — ±0.01 mm (±0.0004 in) для отдельных элементов
- Допуск по длине — ±0.05 mm стандартный; ±0.025 mm при использовании заднего шпинделя с упором
- Соосность/коаксиальность — 0.01 – 0.02 mm TIR для элементов, обработанных за одну установку
- Допуск резьбы — 6H/ 6g (метрическая) стандартный; 2A/2B (UN) по запросу
- Чистота обработки поверхности — Ra 0.4 – 1.6 µm типичная; Ra 0.2 µm на полировальных проходах
- Схема допусков по умолчанию — ISO 2768-f (точный) для швейцарских, если на чертеже не указано иное
Варианты обработки поверхности
- После токарной обработки — Ra 0.4 – 1.6 µm, регулируется подачей, скоростью и радиусом при вершине
- Полирование и хонингование — для зеркальных, пищевых или медицинских декоративных покрытий
- Электрополирование — нержавеющая сталь, отделка в микродюймах и улучшенная коррозионная стойкость
- Пассивирование — ASTM A967 / AMS 2700 для нержавеющей стали, включая медицинскую
- Черное оксидирование — MIL-DTL-13924, слабая антикоррозионная защита стали
- Гальваническое покрытие — цинк, никель, олово, золото, серебро, химический никель
- Анодирование Тип II / Тип III — алюминиевые детали, прозрачное или цветное
- Дробеструйная / галтовочная обработка — равномерная матовая поверхность, удаление заусенцев с мелких элементов
- Фосфатирование — марганцевое или цинковое фосфатирование для износостойкости
- Лазерная маркировка и гравировка — номера деталей, логотипы, UID-коды, 2D Data Matrix на цилиндрической поверхности
Конструктивные рекомендации (советы по проектированию для производства)
- Используйте направляющую втулку для того, для чего она лучше всего подходит — процесс отлично работает с малыми диаметрами, длинными тонкими деталями и геометрией высокопроизводительных токарных автоматов.
- Используйте стандартные размеры свёрл и резьбы — нестандартные отверстия и резьбы требуют однопроходной обработки и повышают стоимость.
- Укажите глубину резьбы и меньшее сверло — укажите полезную длину резьбы и диаметр предварительного сверления для нарезанных или нарезанных резьбой отверстий.
- Избегайте острых внутренних углов — используйте стандартную геометрию кончика сверла; поперечные отверстия должны быть рассчитаны на стандартный цикл сверления или сверления пушечным сверлом.
- Планируйте геометрию отреза — плоская, с фаской или с обратной цековкой; состояние лезвия отреза и заусенца зависят от этого.
- Отношение длины к диаметру — тонкие детали с отношением L:D выше 10:1 наиболее выигрывают от швейцарского типа; ниже 4:1 токарный станок может быть более экономически эффективным.
- Ориентация поперечных отверстий — перпендикулярные поперечные отверстия являются распространенными; поперечные отверстия под углом возможны, но требуют специальных держателей инструмента.
- Используйте марки свободной обработки — нержавеющая сталь 303, сталь 12L14, латунь C360 и алюминий 2011 режутся быстрее, выдерживают более точный допуск и продлевают срок службы инструмента.
- Обозначения чистоты поверхности — укажите значение Ra с четкой зоной отбора проб; различайте декоративные и функциональные поверхности.
Сравнение с сопутствующими процессами
Станки швейцарского типа конкурируют с обычными токарными станками, станками токарно-фрезерной обработки и центрами микрообработки. Таблица ниже помогает выбрать правильный процесс для заданной детали.
Аспект | Токарная обработка на станках швейцарского типа (данный процесс) | Токарный станок с ЧПУ | Фрезерно-токарная обработка / Токарно-фрезерная обработка |
|---|---|---|---|
Идеальная геометрия | Детали малого диаметра (? 1 – 32 mm), длинные тонкие валы, миниатюрные элементы, крупносерийное производство | Детали вала и втулки, средние и большие диаметры, короткие и средние длины | Сложные детали со смещенными элементами, большие диаметры, совмещенные токарная обработка + фрезерование за одну установку |
Отношение длины к диаметру | Лучший результат выше 10:1; до 100:1 при поддержке направляющей втулки | Лучший результат до 4:1; до 8:1 с люнетом | Похоже на обычный токарный станок |
Минимальный допуск | ±0.01 mm; 0.01 – 0.02 mm TIR на элементах, вырезанных за одну установку | ±0.01 mm по диаметру с чистовой обработкой | ±0.01 mm по диаметру; ±0.025 mm на фрезерованных элементах |
Стоимость в сравнении с данным процессом | Базовый вариант (минимальная стоимость для изделий малого диаметра в больших объемах) | Сниженная стоимость для средних и больших диаметров, прототипы, малые объемы производства | Выше стоимость за час, но исключает вторичную фрезерную операцию |
Когда выбирать | Изделия малого диаметра, длинные тонкие валы, миниатюрные элементы, крупносерийное производство, компоненты для медицины / электроники / приборостроения | Детали валикового и втулочного типа, резьбовые фитинги, прототипы в любом количестве, мелкосерийное производство | Детали со смещёнными отверстиями, пазами, плоскими поверхностями или небольшими фрезерованными элементами, которые в противном случае потребовали бы второй установки |
Упаковка, доставка и документация
Детали швейцарского типа обычно небольшие и производятся в больших объемах, поэтому упаковка ориентирована на точность подсчета, защиту поверхности и чистую обработку. Документация прилагается в соответствии с требованиями заказчика и хранится в нашей системе качества.
Связанные компетенции и дополнительные услуги
Токарная обработка швейцарского типа часто является одним из этапов более длительного технологического процесса. Мы координируем сопутствующие услуги, чтобы клиенты получали единую точку ответственности за всю деталь, а не список субподрядчиков.
- Финишная обработка после механической обработки — дробеструйная обработка, галтовка, ручная зачистка заусенцев, лёгкая полировка, снятие фасок и косметическая полировка в цеху.
- Пассивация — ASTM A967 / AMS 2700 для нержавеющей стали, включая пассивацию медицинского класса с полной прослеживаемостью.
- Электрополировка — нержавеющая сталь, отделка в микродюймах и улучшенная коррозионная стойкость.
- Анодирование и гальваника — анодирование типа II / типа III алюминия, химическое никелирование, цинкование, лужение, золочение и серебрение через квалифицированных партнёров.
- Чёрный оксид — MIL-DTL-13924 для стали, лёгкая защита от коррозии.
- Термообработка — сквозная закалка, цементация, отпуск, закалка старением и старение (напр. 17-4 PH H900 / H1025 / H1075).
- Лёгкая сборка и комплектация — установка крепежа, подсборка и упаковка комплектов.
- Лазерная маркировка и гравировка — номера деталей, логотипы, UID, 2D Data Matrix на цилиндрической поверхности.
- Анализ технологичности (DFM) — обратная связь по базам, марки свободной обработки, формам резьбы и допускам до начала резания.
- Контроль на КИМ и сканирование 3D — полная проверка GD&T, включая цилиндричность, соосность, биение и исследования воспроизводимости процессов Cpk.
- Координация услуг субподрядчиков — единая точка контакта для партнёров по термообработке, гальванике, пассивации, электрополировке и покрытию.
Элементы и типовые компоненты
Станки швейцарского типа хорошо подходят для обработки малых диаметров, больших отношений длины к диаметру, высоких требований к прямолинейности или соосности, мелких канавок, миниатюрных резьб, поперечных отверстий и мелких фрезерованных элементов.
Типичные компоненты: типичные области применения включают штифты, миниатюрные валы, субкомпоненты медицинских устройств, электрические контакты, прецизионные разъемы, оптическую фурнитуру, малые фитинги, детали датчиков и крупносерийные заказные детали для автоматов.
Преимущества и применение
Отрасли и применение
- Медицина и стоматология — хирургические спицы, костные винты, компоненты катетеров, валы эндоскопических инструментов, компоненты зубных имплантатов
- Аэрокосмическая и оборонная промышленность — корпуса датчиков, миниатюрный крепеж, гидравлические фитинги, компоненты приборостроения
- Электроника и полупроводники — штыри разъемов, ВЧ-контакты, миниатюрные валы, корпуса тестовых зондов, ножки датчиков
- Автомобильная промышленность — компоненты топливных форсунок, корпуса датчиков, валы электродвигателей, специальный крепеж
- Промышленная автоматизация — пневматические фитинги, золотники клапанов, валы линейного перемещения, миниатюрные подшипниковые втулки
- Оптика и фотоника — оптические держатели, рамки объективов, волоконно-оптические наконечники, прецизионные проставки
- Приборостроение — компоненты расходомеров, корпуса датчиков, измерительные штифты, заказные элементы приборостроения
Какой контроль вы рекомендуете для крупносерийных швейцарских деталей?
Комбинация операционного контроля на участке, проверок на оптическом компараторе и периодической верификации на КИМ для образцов. SPC и исследования воспроизводимости (Cpk) доступны для производственных заказов.
Производственные требования
Успешная конструкция швейцарского типа определяет зону направляющей втулки, критические требования к диаметру и прямолинейности, характеристики резьбы, расположение поперечных отверстий, геометрию отреза и любые хрупкие элементы, требующие специальной поддержки или удаления заусенцев.
