Tornitura CNC di grande diametro per un componente di apparecchiature per semiconduttori

Questo componente tornito CNC di grande diametro è stato prodotto per apparecchiature per semiconduttori e spedito a un cliente in Israele.

La parte finita è di circa Ø180 × 40 mm, con un ampio foro centrale, ampie facce anulari e diverse caratteristiche circolari a gradino. La geometria è per lo più rotazionale, quindi la tornitura CNC è la scelta naturale per il lavoro di lavorazione principale.

Il cliente ha fornito sia disegni 2D che un modello 3D. A seconda della caratteristica, le tolleranze dimensionali sono specificate a ±0,05 mm o ±0,1 mm. Il disegno richiede anche una buona concentricità tra le caratteristiche circolari e una finitura superficiale di circa Ra 0,8 sulle superfici lavorate pertinenti.

L'ordine era di circa 200 pezzi.

Nulla nella forma richiede un processo inutilmente complicato. Il vero lavoro consiste nello stabilire il giusto riferimento di tornitura, mantenere allineata la geometria circolare e mantenere la finitura richiesta attraverso il lotto.

Specifiche del progetto

La forma è semplice. La linea centrale conta ancora.

La maggior parte della geometria è circolare: il foro centrale, il diametro esterno, le aree incassate e le superfici a gradino seguono tutte lo stesso asse di base.

Ciò rende la tornitura CNC una scelta di lavorazione ovvia, ma significa anche che controllare ogni diametro individualmente non racconta tutta la storia.

Il foro centrale, il diametro esterno e le caratteristiche circolari circostanti devono rimanere correttamente correlati tra loro. Un diametro può rientrare nella sua tolleranza dimensionale mentre la sua posizione rispetto a un'altra caratteristica circolare non è esattamente dove il disegno intendeva.

Prima della lavorazione, esaminiamo quindi quali caratteristiche dovrebbero condividere un riferimento di tornitura e quali possono essere completate senza spostare inutilmente il pezzo.

Dove i diametri correlati possono rimanere nella stessa impostazione, preferiamo mantenerli lì.

Ø180 mm rende la finitura più facile da vedere

A circa 180 mm di diametro, questa parte si sente molto diversa sul tornio rispetto a un albero, perno o bussola piccola.

Le ampie facce anulari richiedono un viaggio dell'utensile considerevolmente maggiore durante la spianatura e il modello di taglio è più facile da vedere su una superficie così ampia.

Ciò è importante perché il disegno specifica una finitura superficiale di circa Ra 0,8.

La condizione dell'utensile, l'avanzamento e i parametri di taglio finali lasciano la loro firma sulla faccia finita. Una leggera modifica che potrebbe essere difficile da notare su un diametro stretto può diventare molto più visibile su una superficie circolare ampia.

Per questo motivo, gli ultimi passaggi di tornitura devono essere pianificati sia per il controllo dimensionale che per la condizione superficiale.

La concentricità merita più attenzione di ±0,05 mm

Alcune dimensioni sul disegno sono controllate a ±0,05 mm, mentre altre sono ±0,1 mm.

Queste tolleranze sono ben all'interno della normale capacità di lavorazione CNC, quindi non c'è motivo di presentarle come insolitamente difficili.

Il requisito più interessante è la concentricità.

Con diverse caratteristiche circolari che condividono la stessa linea centrale di base, la domanda durante la lavorazione non è solo:

Questo diametro è corretto?

È anche:

È ancora in rotazione dove dovrebbe essere rispetto agli altri diametri?

Questa distinzione influenza il modo in cui pensiamo al bloccaggio, ai riferimenti di lavorazione e ai riposizionamenti non necessari.

Per questa particolare parte, queste relazioni ci dicono di più sul lavoro rispetto al solo numero di tolleranza.

Ra 0,8 non è solo una superficie dall'aspetto liscio

Una superficie metallica appena tornita può apparire luminosa e pulita in una fotografia. Ciò non ci dice se soddisfa Ra 0,8.

La rugosità superficiale deriva dal processo di lavorazione.

La condizione dell'inserto, la velocità di avanzamento, la velocità di taglio e il passaggio di finitura influenzano tutti il modello dell'utensile lasciato sulla superficie. Un filo di taglio può ancora mantenere un diametro mentre la qualità della superficie che produce ha già iniziato a cambiare.

Ciò diventa rilevante per un lotto di circa 200 pezzi.

Piuttosto che fare affidamento solo sull'aspetto, il requisito superficiale deve rimanere parte del processo di lavorazione e ispezione man mano che la produzione continua.

Il modello 3D mostra la forma; il disegno 2D definisce il lavoro

Avere entrambi i file del cliente è utile per un componente come questo.

Il modello 3D ci mostra rapidamente la geometria generale: l'ampio foro, il profilo circolare a gradino e le relazioni tra le diverse superfici.

Il disegno 2D ci dice dove risiede l'attenzione produttiva.

È lì che troviamo le dimensioni ±0,05 mm e ±0,1 mm, i requisiti di concentricità, le specifiche di rugosità superficiale e altre note ingegneristiche.

Per la tornitura CNC personalizzata da disegni del cliente, utilizziamo i due file insieme piuttosto che trattare il modello 3D come un sostituto del disegno di produzione.

Il modello mostra la forma. Il disegno definisce il lavoro.

Duecento pezzi cambiano il modo in cui affrontiamo l'impostazione

Duecento pezzi è ancora una quantità di lavorazione CNC relativamente flessibile, ma è sufficiente che l'impostazione debba funzionare come un processo di produzione ripetibile.

Una volta confermati i componenti iniziali, vogliamo che gli stessi riferimenti di lavorazione, la strategia di utensileria e le condizioni di finitura si estendano al resto dell'ordine.

È anche qui che la condizione dell'utensile inizia a contare diversamente dal lavoro di prototipazione.

Un filo di taglio accettabile per la sgrossatura potrebbe non essere più la scelta giusta per un passaggio di finitura Ra 0,8. Il monitoraggio del processo durante la produzione aiuta a prevenire che un cambiamento graduale diventi un problema a livello di lotto.

Una buona impostazione dovrebbe rendere le parti successive meno movimentate delle prime.

Per un ordine di tornitura di 200 pezzi, è esattamente ciò che vogliamo.

Dove questa parte si inserisce nel nostro lavoro di tornitura CNC

I nostri servizi di tornitura CNC personalizzati coprono più di alberi e perni piccoli.

Lavoriamo anche anelli, flange, manicotti, boccole e altri componenti rotazionali di grande diametro da disegni 2D e modelli 3D del cliente.

A seconda della geometria, un progetto può comportare tornitura esterna e interna, spianatura, alesatura, scanalatura, foratura o filettatura. La fresatura secondaria viene aggiunta quando il disegno contiene fori, spianature, asole o altre caratteristiche che non possono essere completate attorno all'asse di tornitura.

Per apparecchiature per semiconduttori e altre applicazioni industriali, supportiamo quantità di prototipi, nonché produzioni a basso volume e lotti ripetuti.

Preferiamo iniziare con il disegno piuttosto che con un elenco predeterminato di operazioni di lavorazione. Una volta compresa la geometria, le tolleranze e i requisiti superficiali, il processo appropriato è solitamente molto più chiaro.

Un lavoro di tornitura definito dalle relazioni, non dalla complessità

Abbiamo scelto di mostrare questo componente perché rappresenta un tipo di lavoro di tornitura CNC personalizzata che è facile sottovalutare da una fotografia.

Non ci sono tasche intricate o caratteristiche drammatiche multi-asse. Ciò che conta è più silenzioso di così: diverse superfici circolari devono rimanere correlate alla stessa linea centrale, un'ampia faccia lavorata porta un requisito di circa Ra 0,8 e il processo deve rimanere sensato per 200 pezzi.

Ciò è sufficiente per modellare l'intero piano di tornitura.

Per una nuova parte di grande diametro, la conversazione utile di solito inizia con il disegno: Quali superfici condividono un riferimento? Quali dimensioni guidano effettivamente l'assemblaggio? Dove conta la finitura superficiale?

Una volta che queste domande sono chiare, decidere come lavorare la parte diventa molto più semplice.