Услуги фрезерования и механической обработки на станках с ЧПУ: экономичное решение для сложного сборочного производства.

Услуги фрезерования и механической обработки на станках с ЧПУ являются ключевыми решениями в производстве сложных узлов в сборочном производстве. При проектировании модуля промышленного роботизированного запястья, важной части медицинского устройства и компонентов аэрокосмической отрасли, сложные узлы часто становятся ограничивающим фактором на всем этапе производственной системы.

В традиционной модели закупки компонентов сборка 12 деталей заняла бы 4 часа, а из-за накопленных допусков возникло бы смещение в корпусах подшипников, что повлекло бы за собой скрытые затраты, превышающие 30 процентов.

Как будет показано в этой статье, интеграция высокотехнологичных решений для фрезерования и механической обработки с ЧПУ — особенно комплексный подход к производству сложных узлов — может систематически решать эти проблемы и превращать узлы из «центров затрат» в «конкурентные преимущества».

Мы рассмотрим, как китайская компания JS Precision использует возможности своих сильных инженерных партнеров и большие мощности по высокоточной обработке, чтобы предлагать международным клиентам решения, ориентированные на экономию средств, которые значительно превосходят возможности стандартной механической обработки в их регионе.

Краткое изложение ключевых ответов

Основные выводы:

1. Реальная стоимость заключается в сборке: минимизация компонентов и этапов сборки является более эффективным способом снижения затрат на сложные системы.

2. Интегрированное производство превосходит субподряд, поскольку обработка критически важных сопрягаемых компонентов на одном и том же высококачественном станке в одной и той же системе координат представляет собой единственный жизнеспособный способ обеспечения точности сборки.

3. Наибольшая окупаемость инвестиций достигается на ранних этапах сотрудничества: потенциальная экономия затрат за счет анализа DFM/A на этапе проектирования, как правило, превышает 20%.

4. Двойное технологическое решение для китайского производства: ведущие китайские производители , например, JS Precision, способны предлагать услуги фрезерования с ЧПУ на уровне лучших мировых корпораций из Европы и США, но по более конкурентоспособным ценам и с более быстрым реагированием.

Решения JS Precision для фрезерования с ЧПУ: снижение трудозатрат при сложном производстве.

Для решения производственных проблем, связанных со сложной сборкой, выбор партнера, обладающего возможностями EEAT, имеет ключевое значение.

Компания JS Precision активно работает в секторе фрезерования с ЧПУ последние 20 лет, сотрудничая с более чем 500 клиентами по всему миру в таких высокотехнологичных отраслях, как автомобилестроение, авиация и биомедицина, что подтверждает ее важность как в области производства, так и в сочетании соответствующих знаний и опыта с технологическим мастерством.

Компания JS Precision располагает более чем 30 высокотехнологичными обрабатывающими центрами , включая 5-осевые портальные обрабатывающие центры и фрезерно-токарные станки, с максимальной обрабатываемой мощностью 2000 мм × 800 мм × 700 мм и высокими требованиями к точности позиционирования в пределах ±0,005 мм, что расширяет возможности обработки крупных и сложных деталей.

Наша инженерная команда состоит из более чем 15 опытных инженеров по проектированию с учетом технологичности производства (DFM), средний стаж работы в отрасли которых составляет 8 лет , что позволяет им выявлять возможные проблемы при производстве и сборке на этапе проектирования.

На данный момент компания JS Precision сократила среднее количество деталей для клиентов на 75%, снизила общие затраты на 30–57% и поддерживает показатель своевременной доставки на уровне 99,5%. Наша компания получила сертификаты ISO 9001:2015 и AS9100D (аэрокосмическая отрасль) , а наша система качества охватывает весь процесс от закупки сырья до окончательной проверки сборки.

Хотите убедиться, что ваша сложная сборка позволит снизить затраты более чем на 50%? Свяжитесь с инженером JS Precision прямо сейчас, предоставьте информацию о сборке и получите бесплатное индивидуальное решение по фрезерной и механической обработке на станках с ЧПУ, чтобы четко понять потенциал экономии места и повышения точности.

Как интегрированные услуги фрезерной и механической обработки на станках с ЧПУ могут значительно сократить ваши сборочные затраты?

Ознакомившись с возможностями JS Precision, вы, возможно, зададитесь вопросом, как именно интегрированная услуга фрезерования и механической обработки на станках с ЧПУ может снизить затраты на сборку. Решение заключается в комплексном анализе общей структуры затрат. Услуги фрезерования и механической обработки на станках с ЧПУ позволяют устранить невидимые или скрытые затраты на системном уровне.

Айсберг затрат: невидимые издержки сборки и отладки

Во многих организациях оценивается стоимость отдельных компонентов, игнорируя существенное влияние скрытых затрат, связанных с моделью компонентов.

В традиционной модели производства компонентов затраты, связанные со временем сборки, доработкой в процессе отладки, дополнительными приспособлениями и координацией управления, составляют более 30% от общих затрат в такой модели.

Например, для компонентов, поставляемых разными поставщиками, может потребоваться еще 2-3 дня отладки из-за несовместимости интерфейсов. Такие затраты усилий часто легко недооценить.

Вычитание в интегрированном производстве: от множества деталей к одной заготовке.

Компания JS Precision использует фрезерование и механическую обработку на станках с ЧПУ для выполнения интеграции деталей и функциональной интеграции, что напрямую исключает затраты, связанные с процессом сборки и разъемами.

Например, интеграция 12 независимых деталей из алюминия и стали в 3 основных компонента с помощью пятиосевого фрезерования не только снижает стоимость обработки 9 деталей, но и полностью исключает этапы сборки, такие как завинчивание и позиционирование штифтов.

Хотите точно рассчитать общую стоимость вашей сборки? Предоставьте чертежи деталей и требования к сборке, и JS Precision бесплатно сравнит разницу в стоимости между традиционными методами и интегрированными услугами фрезерования и механической обработки на станках с ЧПУ, что позволит вам выявить скрытые расходы и найти оптимальный путь снижения затрат.

Почему универсальная механическая обработка не справляется со сложными сборками: триада проблем

Для изготовления таких узлов требуются очень высокие стандарты точности, координации и масштабируемости . Обычные и децентрализованные методы обработки не могут адекватно удовлетворить этим требованиям; для решения подобных задач необходимо интегрировать услуги фрезерования с ЧПУ .

Накопленные допуски и проблемы согласования интерфейсов

Когда детали поступают от разных поставщиков, у каждого поставщика свои стандарты обработки . Даже если отдельные детали соответствуют требованиям чертежа, допуски будут накапливаться и увеличиваться.

Например, для узла, состоящего из 5 деталей, несмотря на указанный допуск ±0,02 мм, итоговый суммарный допуск может достигать ±0,1 мм или более , что приведет к смещению подшипников, помехам при сборке или функциональному отказу.

Взаимодействие между различными материалами и процессами

В сборочных процессах часто используются различные материалы, включая алюминий, сталь и конструкционные пластмассы. Это влечет за собой ряд технологических процессов, таких как фрезерование, токарная обработка и аддитивное производство. Распределенные поставщики не могут оптимизировать последовательность технологических процессов.

Например, деформацию деталей после термообработки невозможно точно компенсировать при последующем фрезеровании, а проблемы совместимости с обработкой поверхности могут привести к несоответствию размеров, что увеличивает вероятность сбоев в работе более чем на 30%.

Масштабирование и уязвимость цепочки поставок

Недостатки цепочки поставок в рассредоточенном регионе усугубляются на этапе от разработки прототипа до массового производства. Разные поставщики будут иметь разные производственные циклы , и согласовать сроки поставки будет непросто. Выход из строя любой детали приведет к остановке проекта. Добавление, изменение или расширение списка поставщиков потребует повторной сертификации в течение 1-2 месяцев.

Технические основы экономии затрат: подробный анализ передовых технологий обработки на станках с ЧПУ.

Четыре основных направления технической поддержки, обеспечивающих экономическую эффективность, позволяют достичь большей точности и эффективности в услугах фрезерования на станках с ЧПУ, а также в фрезеровании крупногабаритных деталей .

DFA/DFM: Ваш план экономии

Инженеры компании JS Precision участвуют в этапе проектирования , анализируя и оптимизируя компоновку деталей с помощью проектирования, ориентированного на сборку (DFA), чтобы сократить использование крепежных элементов. Снижение сложности обработки достигается за счет обратной связи по проектированию с учетом технологичности производства (DFM).

Например, при замене глубоких отверстий на ступенчатые, экономия на инструментальных затратах может достигать 30%, а также снижается вероятность поломки инструмента. Заостренный угол можно заменить на закругленный, что позволит сократить время фрезерования на 25% . Такой анализ DFA/DFM обычно обеспечивает среднюю экономию от 20% до 35%.

Программирование высокого уровня и интеллектуальные алгоритмы обработки траекторий.

Мы применяем самые передовые стратегии обработки, такие как пятиосевое одновременное программирование, что позволило повысить эффективность обработки и срок службы инструмента более чем на 40% при обработке глубоких полостей и твердых материалов.

При фрезеровании крупногабаритных деталей на станках с ЧПУ программисты точно контролируют деформацию и напряжения в процессе обработки, а также точность обработки компонентов крупногабаритного станка.

Специализированные процессы для решения монументальных задач

Компания JS Precision также располагает крупным цехом по механической обработке деталей . Фрезерные станки портального типа в JS Precision имеют рабочий ход 2000 мм x 800 мм x 700 мм.

Кроме того, благодаря использованию специально разработанных химических соединений обеспечивается стабильность крупных деталей во время обработки. В дополнение к этому, в портальных фрезерных станках для контроля точности обработки используется крупномасштабное измерительное оборудование, такое как лазерные трекеры.

Качество как система, а не как контрольная точка.

Наша компания разработала замкнутую систему управления качеством, полностью соответствующую стандарту ISO 9001:2015 . Все процедуры, начиная с отчета о размерах первого образца (FAIR) и статистического контроля процессов (SPC) и заканчивая окончательной проверкой сборки, основаны на данных.

Благодаря интеграции цепочки поставок обеспечивается стабильность качества сырья в партиях, гарантируется качество на этапе производства и контролируется погрешность однородности деталей массового производства в пределах ± 0,008 мм.

Хотите получить конкурентоспособный по цене проект с самого начала? Свяжитесь с инженерной командой JS Precision, расскажите о требованиях к вашим изделиям, изготовленным на станках с ЧПУ, и вы получите бесплатный анализ DFA/DFM. Это позволит нам адаптировать наши услуги по фрезерованию на станках с ЧПУ под ваш проект еще на начальном этапе.

Рисунок 1. Основные цели DFA и DFM.

Обеспечение единообразия в масштабах производства: как гарантировать идеальную подгонку каждой детали, изготовленной на станке с ЧПУ?

В условиях массового производства тысячи изделий, изготовленных на станках с ЧПУ, должны обладать неизменно высокой точностью, чтобы обеспечить мгновенную сборку без необходимости использования дополнительных деталей. Это требует комплексной гарантии, обеспечиваемой тремя аспектами: оборудованием, эталонами и технологическими процессами.

Точность станков — это только начало: термокомпенсация и контроль процесса.

Компания JS Precision использует высокоточные станки , оснащенные линейным энкодером с обратной связью и программным управлением для коррекции ошибок, связанных с тепловым расширением.

Это позволяет полностью компенсировать ошибки, которые могут возникнуть из-за изменений температуры окружающей среды, обеспечивая точность в пределах ±0,003 мм. Кроме того, система онлайн-зондирования позволяет автоматически обнаруживать и исправлять ошибки , возникающие из-за износа инструмента.

Единая система отсчета: абсолютная система координат от обработки до контроля качества.

Выполнение критически важных операций сопряжения на одном станке за один цикл зажима имеет основополагающее значение для обеспечения точности. Компания JS Precision использует абсолютную систему координат для программирования и обработки.

Система координат измерения координатно-измерительной машины (КИМ) компании JS Precision идеально выровнена с системой координат обработки, что обеспечивает возможность прямых измерений в процессе производства и достижение точности повторяемости ±0,002 мм .

Пример из практики: снижение затрат на 57% – модернизация узла промышленного роботизированного манипулятора.

Производитель автоматизированного оборудования столкнулся с проблемой изготовления шестиосевого модуля запястья робота. Первоначальная конструкция состояла из 12 отдельных деталей из алюминия и стали, собранных с помощью винтов и штифтов. Это не только привело к высоким ценам на услуги фрезерования с ЧПУ , но и создало серьезные проблемы с точностью и эффективностью.

Проблемы

Невозможность допустить коаксиальную погрешность корпуса подшипника в 0,08 мм привела к неисправности робота, а отладка на месте в среднем показала лишь 85% успешных результатов при затратах в среднем 4 часа на единицу продукции; 12 деталей были поставлены всего от 3 поставщиков, что затруднило координацию поставок и вызвало задержки до 15 дней ; а общая стоимость серийного производства составила 120 долларов за единицу.

JS Precision Solution

1. Реконфигурация DFA/DFM: Разделение 12 компонентов на 3 , которые включают в себя основную алюминиевую раму и два компонента трансмиссии, выполненные из стали, в которые интегрированы все корпуса подшипников.

2. Интеграция процессов: Интегрированная алюминиевая рама обрабатывается на одном оборудовании с помощью 5-осевого портального обрабатывающего центра, так что соосность отверстий в корпусе подшипника имеет допуск φ0,03 мм . Стальные детали обрабатываются на фрезерно-токарном станке на том же заводе с той же целью интеграции процессов.

3. Контроль качества: Вся рама измеряется на точность с помощью координатно-измерительной машины (КИМ), что позволяет получить точную хроматограмму трехмерного отклонения. Весь производственный процесс контролируется с помощью системы статистического контроля процессов (SPC), которая помогает корректировать параметры.

Результаты

Количество деталей сократилось на 75%, время сборки теперь составляет 30 минут вместо 4 часов, процент успешного ввода в эксплуатацию составляет 99,9% по сравнению с предыдущим уровнем, а себестоимость одной единицы продукции снизилась до 51,6 доллара, что составляет снижение на 57%.

Сроки выполнения заказов сократились с 45 до 25 дней, при этом показатель своевременной доставки теперь составляет 99,5% по сравнению с предыдущими показателями. Количество жестких модульных конструкций увеличилось на 30%, а срок службы — на 2 года.

Отзыв клиента: «Комбинированный процесс фрезерования и механической обработки на станках с ЧПУ, разработанный компанией JS Precision, полностью устранил нашу проблему со сборкой, что обеспечило нам огромную экономию средств и помогло получить конкурентное преимущество на рынке».

Сталкиваетесь ли вы с аналогичными сложными задачами в области сборочного производства? Свяжитесь с инженерами JS Precision, чтобы подробно описать проблемы, возникающие при производстве вашей продукции, и вы получите индивидуальную консультацию по решению этих проблем, что позволит профессиональной команде разработать для вас комплексное производственное решение.

Рисунок 2. Шестиосевые шарнирные роботы получили свое название благодаря шести различным вращениям, которые позволяют им захватывать объект практически под любым углом и практически в любой точке в пределах досягаемости.

Какие факторы действительно влияют на стоимость фрезерного станка с ЧПУ и на стоимость вашего проекта?

Многие клиенты спрашивают о стоимости фрезерного станка с ЧПУ . На самом деле, цена в основном зависит от нескольких факторов, таких как возможности станка и конструкция самой детали. Это поможет вам принять наилучшее решение.

Расширенные функциональные возможности: пятиосевые, многоканальные и крупногабаритные станки.

Пятиосевые, фрезерно-токарные, композитные и станки с большим ходом перемещения влекут за собой более высокие капитальные и эксплуатационные затраты.

Например, капитальные затраты на пятиосевой портальный обрабатывающий центр в 3-5 раз выше , чем на типичный трехосевой станок. Однако пятиосевой обрабатывающий центр может обрабатывать сложные детали за один проход, что приводит к снижению себестоимости единицы продукции.

Ваша геометрия: программирование, время и расход материалов.

Наличие сложных поверхностей, детализированных элементов и тонкостенных компонентов экспоненциально увеличивает время программирования и обработки . Например, программирование компонентов со сложными поверхностями займет в 2-3 раза больше времени, чем программирование других компонентов, а тонкостенные компоненты снизят эффективность обработки на 50%.

Оптимизация компоновки позволила повысить эффективность использования материала с 60% до 85% , в результате чего стоимость фрезерования крупных деталей на станках с ЧПУ снизилась на 15-20% .

Нужна подробная смета расходов? Просто отправьте в JS Precision 3D-модель вашей детали, и мы бесплатно предоставим вам подробную смету затрат на фрезерный станок с ЧПУ, указав процентное соотношение затрат на каждый этап процесса.

Рисунок 3. Простые геометрические фигуры, такие как прямоугольники или цилиндры, можно обрабатывать быстрее и дешевле.

Ваш план экономии: как начать с индивидуального решения для обработки на станках с ЧПУ?

Существует более эффективный способ совместной работы. Компания JS Precision предлагает трехэтапный подход к сотрудничеству, позволяющий легко адаптировать услуги фрезерования с ЧПУ в соответствии с вашими требованиями.

Шаг 1: Сдайте своё «задание», а не просто рисунки.

Мы хотели бы призвать вас предоставлять модели сборок, описания потребностей в производительности и проблемных моментов , а не только схемы деталей в случайных местах. В свою очередь, инженеры JS Precision смогут получить полное понимание требований и начать систематический анализ DFA для выявления ключевых областей оптимизации.

Шаг 2: Участие в углубленном инженерном совещании.

Компания JS Precision создаст межведомственную команду инженеров, которые будут напрямую общаться с вашей командой разработчиков посредством видеоконференций. Инженеры предложат решения по интеграции деталей и оптимизации процесса , а также наиболее оптимальный технологический маршрут и ответят на любые ваши технические вопросы.

Шаг 3: Получите прозрачную смету и план прототипирования.

Прозрачная смета и план будут содержать конкретное указание на общую экономию затрат при использовании интегрированного производственного решения по сравнению с традиционной сдельной оплатой, включая сокращение количества деталей и сборочных операций . Будет разработан план быстрого прототипирования, обычно выполняемого за 2-3 недели, для проверки жизнеспособности проекта.

Часто задаваемые вопросы

В1: При интегрированном проектировании отдельные заготовки больше и сложнее, не приведет ли это к увеличению стоимости фрезерования на станках с ЧПУ?

Хотя стоимость обработки одной детали может быть выше, компания JS Precision исключает затраты на обработку, транспортировку, сборку и контроль качества нескольких деталей, тем самым значительно снижая общую стоимость и обеспечивая более стабильное качество. Это преимущество еще более очевидно при массовом производстве.

В2: Какие размеры цельнолитых деталей вы можете обрабатывать?

Крупногабаритный портальный фрезерный центр компании JS Precision способен обрабатывать заготовки из алюминиевого сплава размером до 2000 мм × 800 мм × 700 мм , что соответствует требованиям к обработке крупногабаритных конструкций и каркасов в большинстве отраслей промышленности.

В3: Можете ли вы обрабатывать все многокомпонентные сборки?

Да, компания JS Precision предоставляет услуги прецизионной фрезеровки и токарной обработки таких материалов, как алюминий, сталь, нержавеющая сталь, латунь и конструкционные пластмассы. Возможна координация последовательности технологических процессов и обработки поверхности для каждой детали для обеспечения совместимости.

В4: Как обеспечить точность обработки цельных крупногабаритных деталей? Например, плоскостность по всей длине?

В компании JS Precision используется стратегия высокоскоростной легкой резки для контроля деформации под воздействием напряжений. Для обработки и контроля качества применяется цех с регулируемой температурой . Плоскостность алюминиевой детали длиной 1 м контролируется с точностью до ±0,1 мм/м.

В5: Сложно ли общаться и управлять проектами с зарубежными поставщиками?

Вовсе нет. В JS Precision работают англоговорящие менеджеры проектов и инженерные команды, а также используется онлайн-платформа для совместной работы, где обновления и данные предоставляются в режиме реального времени онлайн и так далее.

В6: Входят ли в перечень предлагаемых услуг обработка поверхности и термообработка?

Да. Компания также предоставляет комплексные решения по постобработке, такие как анодирование, пескоструйная обработка, покраска и термообработка, например, выдержка в растворе, обеспечивая контроль и минимизацию рисков при интеграции с другими поставщиками.

В7: Сколько времени обычно занимает доставка?

Для сборок стандартной сложности разработка прототипа занимает 2-3 недели . Крупномасштабное производство, в зависимости от объема, занимает 4-8 недель . Для обеспечения своевременной поставки компания JS Precision ускорила процессы обработки срочных заказов.

В8: Как обстоят дела с качеством JS Precision в Китае по сравнению с китайскими аналогами?

Компания JS Precision, обладая равными или даже более высокими технологическими возможностями (особенно в обработке сложных и крупногабаритных деталей), может предложить более конкурентоспособные общие затраты и более быстрое реагирование благодаря преимуществам своей цепочки поставок и производственной экосистемы.

Краткое содержание

Проблема, связанная со сложной сборкой и производством, никогда не сводится к индивидуальной обработке деталей , а скорее представляет собой комплексный подход в рамках всей системы. Таким образом, возможности станков с ЧПУ для фрезерной и механической обработки помогут решить любые связанные с этим проблемы, касающиеся сварки, точности и поставок.

Благодаря правильной интеграции и накопленному опыту, JS Precision устранит все ограничения, превратив сложную сборку в конкурентное преимущество.

Пришло время еще раз пересмотреть свой производственный план.

Пожалуйста, пришлите нам модель вашей сборки или наиболее сложный для вас компонент. Наши инженеры смогут предложить вам «Бесплатный комплексный отчет об анализе потенциала экономии затрат и сокращения производства», который наглядно продемонстрирует потенциальную экономию и повышение производительности, которые вы сможете получить благодаря тесному сотрудничеству.

Давайте вместе превратим ваш сборочный процесс из источника дополнительных затрат в конкурентное преимущество на рынке.