Duże obroty CNC do komponentu sprzętu półprzewodnikowego

Ten komponent obrabiany CNC o dużej średnicy został wyprodukowany dla sprzętu półprzewodnikowego i wysłany do klienta w Izraelu.

Gotowa część ma około Ø180 × 40 mm, z dużym otworem centralnym, szerokimi pierścieniowymi powierzchniami i kilkoma stopniowanymi cechami okrągłymi. Geometria jest w większości obrotowa, więc obróbka CNC jest naturalnym wyborem dla głównej pracy obróbczej.

Klient dostarczył zarówno rysunki 2D, jak i model 3D. W zależności od cechy, tolerancje wymiarowe są określone na ±0,05 mm lub ±0,1 mm. Rysunek wymaga również dobrej współosiowości między cechami okrągłymi i około chropowatości powierzchni Ra 0,8 na odpowiednich obrobionych powierzchniach.

Zamówienie obejmowało około 200 sztuk.

Nic w kształcie nie wymaga niepotrzebnie skomplikowanego procesu. Prawdziwa praca polega na ustaleniu właściwego punktu odniesienia obróbki, utrzymaniu wyrównania geometrii okrągłej i zachowaniu wymaganej jakości przez całą partię.

Specyfikacje projektu

Kształt jest prosty. Linia środkowa nadal ma znaczenie.

Większość geometrii jest okrągła: otwór centralny, średnica zewnętrzna, wnęki i stopniowane powierzchnie podążają za tą samą podstawową osią.

To sprawia, że obróbka CNC jest oczywistym wyborem obróbki, ale oznacza również, że indywidualne sprawdzanie każdej średnicy nie opowiada całej historii.

Otwór centralny, średnica zewnętrzna i otaczające cechy okrągłe muszą pozostać we właściwej relacji ze sobą. Średnica może mieścić się w swojej tolerancji rozmiaru, podczas gdy jej pozycja względem innej cechy okrągłej nie jest dokładnie taka, jak zamierzał rysunek.

Dlatego przed obróbką analizujemy, które cechy powinny dzielić punkt odniesienia obróbki, a które można ukończyć bez niepotrzebnego przesuwania części.

Tam, gdzie powiązane średnice mogą pozostać w tym samym ustawieniu, wolimy je tam pozostawić.

Ø180 mm ułatwia dostrzeżenie wykończenia

Przy średnicy około 180 mm ta część na tokarni zachowuje się zupełnie inaczej niż mały wałek, trzpień czy tuleja.

Szerokie powierzchnie pierścieniowe wymagają znacznie większego ruchu narzędzia podczas czołowania, a wzór skrawania jest łatwiejszy do dostrzeżenia na tak dużej powierzchni.

Ma to znaczenie, ponieważ rysunek określa około chropowatości powierzchni Ra 0,8.

Stan narzędzia, posuw i końcowe parametry skrawania pozostawiają swój ślad na wykończonej powierzchni. Niewielka zmiana, która może być trudna do zauważenia na wąskiej średnicy, może stać się znacznie bardziej widoczna na szerokiej powierzchni okrągłej.

Z tego powodu końcowe przejścia obróbcze muszą być zaplanowane zarówno pod kątem kontroli wymiarowej, jak i stanu powierzchni.

Współosiowość zasługuje na większą uwagę niż ±0,05 mm

Niektóre wymiary na rysunku są kontrolowane do ±0,05 mm, podczas gdy inne to ±0,1 mm.

Tolerancje te mieszczą się w normalnych możliwościach obróbki CNC, więc nie ma powodu, aby przedstawiać je jako niezwykle trudne.

Bardziej interesującym wymogiem jest współosiowość.

Z kilkoma cechami okrągłymi dzielącymi tę samą podstawową linię środkową, pytanie podczas obróbki brzmi nie tylko:

Czy ta średnica jest poprawna?

Brzmi również:

Czy nadal obraca się tam, gdzie powinna, w stosunku do innych średnic?

To rozróżnienie wpływa na sposób, w jaki myślimy o mocowaniu, punktach odniesienia obróbki i niepotrzebnym ponownym mocowaniu.

W przypadku tej konkretnej części te relacje mówią nam więcej o zadaniu niż sam numer tolerancji.

Ra 0,8 to nie tylko gładko wyglądająca powierzchnia

Świeżo obrobiona powierzchnia metalu może wyglądać jasno i czysto na zdjęciu. To nie mówi nam, czy spełnia Ra 0,8.

Chropowatość powierzchni wynika z procesu obróbki.

Stan płytki, prędkość posuwu, prędkość skrawania i przejście wykończeniowe wpływają na wzór narzędzia pozostawiony na powierzchni. Krawędź skrawająca może nadal utrzymywać średnicę, podczas gdy jakość produkowanej przez nią powierzchni już zaczęła się zmieniać.

Staje się to istotne w przypadku partii około 200 sztuk.

Zamiast polegać wyłącznie na wyglądzie, wymóg dotyczący powierzchni musi pozostać częścią procesu obróbki i kontroli w miarę postępu produkcji.

Model 3D pokazuje kształt; rysunek 2D definiuje zadanie

Posiadanie obu plików klienta jest przydatne w przypadku takiego komponentu.

Rysunek 3D szybko pokazuje nam ogólną geometrię: duże otwarcie, stopniowany profil okrągły i relacje między różnymi powierzchniami.

Rysunek 2D mówi nam, gdzie należy skupić uwagę produkcyjną.

Tam znajdujemy wymiary ±0,05 mm i ±0,1 mm, wymagania dotyczące współosiowości, specyfikacje chropowatości powierzchni i inne uwagi inżynierskie.

W przypadku niestandardowej obróbki CNC na podstawie rysunków klienta, używamy obu plików razem, zamiast traktować model 3D jako zamiennik rysunku produkcyjnego.

Model pokazuje kształt. Rysunek definiuje zadanie.

Dwieście sztuk zmienia sposób, w jaki podchodzimy do ustawienia

Dwieście sztuk to nadal stosunkowo elastyczna ilość obróbki CNC, ale wystarczająca, aby ustawienie musiało działać jako powtarzalny proces produkcyjny.

Po potwierdzeniu początkowych komponentów chcemy, aby te same punkty odniesienia obróbki, strategia narzędziowa i warunki wykończenia przeniosły się na resztę zamówienia.

Tutaj również stan narzędzia zaczyna mieć inne znaczenie niż w przypadku pracy prototypowej.

Krawędź skrawająca, która jest akceptowalna do obróbki zgrubnej, może już nie być właściwym wyborem do przejścia wykończeniowego Ra 0,8. Monitorowanie procesu podczas produkcji pomaga zapobiec temu, aby stopniowa zmiana stała się problemem obejmującym całą partię.

Dobre ustawienie powinno sprawić, że późniejsze części będą mniej problematyczne niż pierwsze.

W przypadku zamówienia na 200 sztuk obróbki tokarskiej, właśnie tego chcemy.

Gdzie ta część pasuje do naszej pracy obróbki CNC

Nasze niestandardowe usługi obróbki CNC obejmują więcej niż tylko małe wałki i trzpienie.

Obrabiamy również pierścienie o dużej średnicy, kołnierze, tuleje, podkładki i inne komponenty obrotowe na podstawie rysunków 2D i modeli 3D klienta.

W zależności od geometrii, projekt może obejmować obróbkę zewnętrzną i wewnętrzną, czołowanie, wytaczanie, rowkowanie, wiercenie lub gwintowanie. Wtórne frezowanie jest dodawane, gdy rysunek zawiera otwory, płaszczyzny, rowki lub inne cechy, których nie można wykonać wokół osi obróbki.

Dla sprzętu półprzewodnikowego i innych zastosowań przemysłowych wspieramy ilości prototypowe, a także produkcję niskoseryjną i powtarzalną.

Wolimy zacząć od rysunku, a nie od z góry ustalonej listy operacji obróbki. Gdy zrozumiemy geometrię, tolerancje i wymagania dotyczące powierzchni, odpowiedni proces jest zazwyczaj znacznie jaśniejszy.

Zadanie obróbki zdefiniowane przez relacje, a nie złożoność

Wybraliśmy ten komponent, ponieważ reprezentuje on rodzaj niestandardowej obróbki CNC, który można łatwo niedocenić na podstawie zdjęcia.

Nie ma skomplikowanych kieszeni ani dramatycznych cech wieloosiowych. Ważniejsze jest coś cichszego: kilka powierzchni okrągłych musi pozostać w relacji do tej samej linii środkowej, szeroka obrobiona powierzchnia przenosi wymóg około Ra 0,8, a proces musi pozostać rozsądny dla 200 sztuk.

To wystarczy, aby ukształtować cały plan obróbki.

W przypadku nowej części o dużej średnicy, użyteczna rozmowa zazwyczaj zaczyna się od rysunku: Które powierzchnie dzielą punkt odniesienia? Które wymiary faktycznie napędzają montaż? Gdzie ma znaczenie chropowatość powierzchni?

Gdy te pytania są jasne, decyzja o sposobie obróbki części staje się znacznie prostsza.