Применение токарной обработки на станках с ЧПУ: лучшие решения для крупносерийного производства деталей | JS Precision

Применение токарных станков с ЧПУ глубоко интегрировано в основные процессы современного производства, и десятки тысяч прецизионных металлических деталей, таких как корпуса аэрокосмических датчиков, разъемы медицинских имплантатов и ключевые компоненты полупроводниковых устройств, производятся серийно с точностью до микрометра .

Это стало возможным благодаря технологии токарной обработки с ЧПУ, которая обеспечивает высокую эффективность, контроль затрат и контроль качества в условиях массового производства. В данной статье также будет проанализировано, как компания JS Precision зарекомендовала себя как надежный поставщик услуг токарной обработки полупроводников и комплексный партнер, используя центры токарной и фрезерной обработки с ЧПУ.

Краткое изложение ключевых ответов

Основные выводы:

• Высокоточная токарная обработка на станках с ЧПУ является залогом эффективности и качества в массовом производстве высокоточных металлических деталей.
• Токарно-фрезерные центры с ЧПУ сокращают сроки выполнения заказов и позволяют упростить обработку композитных материалов.
• Выбор такого поставщика, как JS Precision, обладающего компетенцией в области вертикальной интеграции и опытом работы в важных сегментах, является очень важным шагом для оптимизации и обеспечения стабильного производства конечного продукта.

Применение токарных станков с ЧПУ JS Precision: повышение стабильности при крупносерийном производстве.

Компания JS Precision обладает более чем 15-летним опытом в области токарной обработки на станках с ЧПУ. Число клиентов компании, пользующихся услугами токарной обработки на станках с ЧПУ, превышает 500 по всему миру. Это основные рынки сбыта для компании.

В нашем распоряжении более 200 современных станков, в том числе 80 высококлассных токарных и фрезерных центров с ЧПУ (DMG MORI NTX2000), обеспечивающих точность по осям X и Z ±0,0015 мм, повторяемость ±0,0005 мм и динамическую точность ≤±0,003 мм, скорость вращения шпинделя 20 000 об/мин, коэффициент эффективного рабочего времени более 88% , а также ежемесячная производственная мощность более 1,2 миллиона изделий.

Что касается качества, допуски по размерам составляют IT5-IT6 (критические размеры — IT4), статистический контроль процессов CpK > 1,67, процент годных образцов при заданном количестве образцов составляет 99,992%, а процент возврата товара покупателем — 85%.

Ранее мы поставляли оптом алюминиевые детали для токарной обработки на станках с ЧПУ ведущим мировым производителям полупроводникового оборудования, чтобы устранить недостатки, связанные с нестандартным качеством и задержкой АЦП у их поставщиков. Мы снизили себестоимость продукции на 25% и сократили сроки поставки на 40%, что приносит им выгоду в течение последних 5 лет благодаря вертикальной интеграции.

Мы имеем сертификаты AS9100 для аэрокосмической отрасли и ISO13485 для медицинских изделий. В некотором смысле это означает, что наша работа полностью соответствует самым высоким отраслевым стандартам.

Хотите гарантировать точность и стабильное, эффективное массовое производство? Свяжитесь с JS Precision прямо сейчас, пришлите чертежи необходимых деталей, и в течение 24 часов мы предоставим вам бесплатное технико-экономическое обоснование процесса.

Почему высокоточная токарная обработка на станках с ЧПУ является основой массового производства?

Традиционные методы механической обработки не справляются с требованиями массового производства ни по качеству, ни по производительности. Точная токарная обработка на станках с ЧПУ, основанная на трех основных принципах , является сердцем этого процесса, и применение станков с ЧПУ крайне важно для массового производства.

Повторяемость на микронном уровне: гарантия стабильности качества.

Основные требования к заказам в десятки тысяч единиц продукции — это стабильное качество и технологическая стабильность. Компания JS Precision обеспечивает повторяемость ±0,0008 мм с отклонением размеров при обработке не более 0,002 мм, используя систему ЧПУ Heidenhain iTNC530 и лазерный установщик инструмента.

Анализ технологических возможностей Minitab позволяет снизить отклонение размеров до ±0,003 мм как в первой детали, так и в партии из 10 000 деталей, что соответствует требованиям к обработке деталей в аэрокосмической и полупроводниковой отраслях, где допуск равен нулю. В этом, по сути, и заключается суть токарной обработки на станках с ЧПУ.

Интеграция автоматизации: раскрытие истинного потенциала массового производства.

Современные токарные станки с ЧПУ могут быть полностью интегрированы с роботизированными станциями загрузки/выгрузки и системами контроля качества. Автоматизированная производственная линия JS Precision позволяет производить продукцию круглосуточно без перерывов .

Кроме того, это повышает эффективность производства продукции в 2-6 раз. Также это позволяет удовлетворять потребности в востребованной продукции с оптимизированной добавленной стоимостью. К такой продукции относятся , например, оптовые поставки алюминиевых деталей, изготовленных на станках с ЧПУ .

От проекта до массового производства: ускорение запуска продукта.

Благодаря использованию моделей CAD-моделирования и программ обработки, после проверки становится возможным массовое производство токарных изделий на станках с ЧПУ. Таким образом, исключается трудоемкий процесс разработки литых деталей.

Быстрое развитие и масштабное распространение позволяют компаниям извлекать выгоду из рыночных возможностей. Это одно из важных преимуществ использования токарных станков с ЧПУ.

Ищете быстрое решение для производства вашей продукции от проектирования до крупномасштабного производства? Свяжитесь с JS Precision, расскажите о ваших требованиях к продукту и сроках, и мы разработаем для вас индивидуальное решение для быстрого производства, которое поможет вам выйти на рынок раньше и дать конкурентам преимущество.

Как работает современный токарно-фрезерный станок с ЧПУ?

Токарно-фрезерный станок с ЧПУ, являясь высокотехнологичным оборудованием, позволяет напрямую преобразовывать металлические заготовки в сложные готовые изделия. Его интегрированный рабочий процесс и технологические преимущества значительны и будут подробно рассмотрены в дальнейшем тексте.

Многозадачность: одна операция зажима — и всё готово.

Главное преимущество заключается в интеграции токарного шпинделя и фрезерной головки. Все операции, такие как токарная обработка наружного диаметра, сверление и фрезерование поверхности, могут выполняться непосредственно на одном зажиме детали, что позволяет получать высокоточные детали, изготовленные методом токарной и фрезерной обработки с ЧПУ. Это позволяет избежать ошибок вторичного зажима и значительно повысить эффективность обработки.

Технологии и программное обеспечение для приводов: основа интеллектуального производства.

Этот высококлассный токарно-фрезерный станок с ЧПУ оснащен двигателем с прямым приводом и высокоскоростным электрическим шпинделем: максимальная скорость вращения токарного шпинделя составляет 24 000 об/мин, а максимальная скорость вращения фрезерного шпинделя — до 36 000 об/мин, при этом скорость быстрого перемещения составляет 48 м/мин.

Компания JS Precision использует программное обеспечение Mastercam 2025 CAM для оптимизации траекторий движения инструмента. Стратегия трохоидального фрезерования позволяет снизить силы резания на 30%. Инструменты из кубического нитрида бора (CBN) обеспечивают скорость резания до 600 м/мин при обработке высокотемпературных сплавов. Срок службы инструментов увеличивается в 4-6 раз , шероховатость поверхности Ra составляет 0,2 мкм, что позволяет максимально эффективно использовать оборудование.

Онлайн-мониторинг и замкнутый цикл контроля качества

Данное оборудование объединяет встроенный измерительный зонд и систему обнаружения поломки инструмента. Оно отслеживает критические размеры и состояние инструмента в режиме реального времени, автоматически компенсирует ошибки и выдает ранние предупреждения, создавая замкнутый контур контроля качества, обеспечивающий практически нулевой процент дефектов и гарантирующий высокое качество деталей, изготовленных на станках с ЧПУ методом токарной и фрезерной обработки.

Хотите лично убедиться в высокой эффективности обработки на токарно-фрезерном станке с ЧПУ? Загрузите чертежи ваших сложных деталей в JS Precision, и мы бесплатно продемонстрируем процесс обработки и предложим варианты оптимизации с учетом технологичности производства (DFM), что позволит вам наглядно оценить преимущества обработки композитных материалов.

Рисунок 1. В настоящее время ведется обработка на интегрированном композитном центре для фрезерования автомобилей.

Экономически эффективное превосходство: стратегии оптовой продажи деталей из алюминия, изготовленных на станках с ЧПУ.

Благодаря своей легкости, высокой прочности и простоте обработки, алюминий стал идеальным материалом для массового производства деталей. Оптовая продажа алюминиевых деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, пользуется очень высоким спросом. В данной статье компания JS Precision обобщает три способа достижения экономической эффективности при высоком качестве и, таким образом, взаимовыгодного результата.

1. Синергетическая оптимизация материалов и процессов:

Выбор соответствующих марок алюминиевых сплавов, а также их соответствие параметрам обработки, важны для снижения затрат на механическую обработку. Компания JS Precision предоставит рекомендации по выбору материала в зависимости от назначения детали, а также оптимизирует параметры обработки для обеспечения высокой эффективности резания.

Различные марки алюминиевых сплавов демонстрируют существенные различия в технологических характеристиках и экономической целесообразности. Компания JS Precision собрала следующие ключевые данные, чтобы помочь клиентам сделать точный выбор:

2. Ценность проектирования с учетом технологичности производства (DFM):

Инженеры компании JS Precision тесно сотрудничают с клиентом в процессе проектирования деталей, чтобы оптимизировать их характеристики для быстрой обработки на высокоскоростных станках.

3. Масштабируемое планирование закупок и производства:

Для более эффективного обслуживания своих клиентов компания JS Precision внедрила масштабируемое планирование закупок и производства, что позволяет предлагать клиентам более низкие цены благодаря научно обоснованному планированию.

Хотите минимизировать стоимость оптовых партий алюминиевых деталей, изготовленных на станках с ЧПУ? Компания JS Precision поможет вам в этом вопросе, предложив решение «Оптимизация затрат на алюминиевые детали». Решения по оптимизации качества и стоимости материалов предоставляются бесплатно.

Рисунок 2. Детали из алюминиевого сплава, изготовленные на станках с ЧПУ, аккуратно расположены и имеют гладкие поверхности.

Критически важные приложения: где точность не подлежит обсуждению.

Ключевые отрасли, такие как аэрокосмическая промышленность, здравоохранение и полупроводниковая промышленность, предъявляют строгие требования к точности и надежности , и токарные станки с ЧПУ могут точно соответствовать этим потребностям. Компания JS Precision глубоко изучает особенности различных отраслей и предоставляет услуги по обработке деталей на заказ.

Аэрокосмическая токарная обработка на станках с ЧПУ — летайте с уверенностью.

Детали , изготовленные на станках с ЧПУ для аэрокосмической отрасли, должны работать в суровых условиях окружающей среды, в диапазоне температур от -55°C до 125°C , в соответствии со стандартами AS9100D.

Компания JS Precision производит детали из высокотемпературного сплава Inconel 718 и титанового сплава Ti-6Al-4V (например, корпуса топливных форсунок двигателей) с допуском по толщине стенки ± 0,005 мм, цилиндричностью ≤ 0,002 мм и шероховатостью поверхности Ra 0,4 мкм. Неразрушающий контроль гарантирует отсутствие внутренних дефектов, а отношение прочности к весу составляет 280 МПа/(г/см³), что соответствует требованиям FAA.

Токарная обработка в медицине на станках с ЧПУ: инженерные решения для жизни

Обработка деталей на станках с ЧПУ в медицинской сфере связана с обеспечением безопасности жизни и должна соответствовать стандартам ISO 13485:2016. Основная деятельность компании JS Precision включает в себя обработку деталей из нержавеющей стали 316L и титанового сплава Ti-6Al-4V ELI с точностью до 5 мкм, обработку в чистых помещениях класса 8 , таких как соединители для искусственных суставов с шероховатостью поверхности Ra 0,1 мкм.

Пассивирующая обработка выполнена в соответствии со стандартом ASTM A967. Детали выдерживают 96 часов испытаний в солевом тумане без признаков коррозии. Биосовместимость проверена в соответствии со стандартом ISO 10993.

Требовательный мир полупроводникового оборудования

Компания JS Precision, являясь профессиональным поставщиком оборудования для токарной обработки полупроводниковых пластин с ЧПУ , предлагает ключевые продукты для оборудования, работающего с 8/12-дюймовыми пластинами.

Используемые материалы должны быть типа алюминиевого сплава 6061-T6, нержавеющей стали 304L, с точностью размеров ±0,002 мм, изготовлены в чистой комнате класса 100 и прошли 72-часовые испытания в солевом тумане без коррозии. Обработка без масла обеспечивает наличие остаточных частиц на поверхности ≤10 частиц/см², что соответствует требованиям полупроводниковой промышленности.

Пример из практики: Корпус аэрокосмического датчика для массового производства – достигнуто снижение веса на 45%.

Проектная задача

Задача, стоявшая перед производителем аэрокосмического оборудования XYZ, заключалась в изготовлении более легких корпусов для будущих датчиков, предназначенных для сбора полетных данных. Первоначальная конструкция требовала использования множества компонентов из нержавеющей стали, что приводило к большому весу (0,8 кг на единицу), высокой стоимости, многочисленным уплотнениям и высокой частоте отказов .

Главной целью для этого клиента было снижение веса более чем на 30%, сохранение силы и точности, а также поддержание себестоимости единицы продукции на уровне менее 80 долларов.

JS Precision Solution

1. Оптимизация конструкции и материалов: Дизайнеры JS Precision работали в тесном сотрудничестве с клиентом над перепроектированием различных деталей для создания комбинированных деталей, изготовленных методом токарной и фрезерной обработки на станках с ЧПУ . Вместо нержавеющей стали был выбран алюминиевый сплав 7075, чтобы сделать детали легче.

2. Инновационный процесс: Благодаря использованию многоосевого токарного и фрезерного станка с ЧПУ, все внутренние и внешние элементы, прецизионная резьба и монтажные отверстия обрабатываются в одном приспособлении . Требование к концентричности составляет 0,005 мм. Сборка не требуется. Также исключается вероятность сбоев в процессе герметизации.

3. Серийная обработка: Для оптовых заказов на алюминиевые детали, изготовленные на станках с ЧПУ, были сконфигурированы специальные приспособления и оптимизированы инструментальные комплекты, а также создана автоматизированная производственная линия, что позволило достичь цели стабильной ежемесячной поставки в 3000 штук .

Результаты

• Вес окончательно поставленного устройства теперь составляет 0,44 кг, что на 45% меньше, чем ожидалось заказчиком.
• Успешно пройден тест на растяжение по стандарту ASTM B557, в результате чего предел текучести составил 470 МПа, а модуль упругости — 71 ГПа, при этом прочность всей конструкции повысилась на 12% по сравнению с базовой конструкцией из нержавеющей стали.
• Пройдены испытания на водонепроницаемость и пылезащиту по стандарту IP68 (погружение в воду на глубину 1,5 метра на 30 минут, без протечек).
• Себестоимость единицы продукции снизилась до 62,4 доллара , что означает сокращение на 22%.
• Благодаря технологии быстрой смены пресс-форм от компании SMED, срок поставки сократился с 45 до 29 дней.
• Значение CpK в процессе массового производства оставалось стабильным и превышало 1,8, что свидетельствует о полной работоспособности и полном удовлетворении требований заказчика как к производительности, так и к коммерческой ценности.

У вас есть аналогичные потребности в снижении веса, минимизации затрат или повышении точности? Пожалуйста, опишите задачу, стоящую перед вами в рамках вашего проекта, в компании JS Precision. Мы используем наш успешный опыт для разработки индивидуального решения.

Рисунок 3. Облегченный корпус авиационного датчика.

Почему стоит сотрудничать с JS Precision для решения задач, требующих больших объемов данных?

Выбор подходящего производителя может избавить ваш бизнес от многих проблем при массовом производстве. JS Precision стала наиболее предпочтительным выбором для многих компаний по трем причинам. Конкретные измеримые параметры для этих причин приведены ниже:

Часто задаваемые вопросы

В1: Какого уровня точности можно достичь при обработке заказов большого объема?

Для массового производства крупных серийных заказов компания JS Precision может обеспечить допуски по размерам ±0,01 мм. Для критически важных размеров, в зависимости от используемого оборудования, точность может быть улучшена до ±0,005 мм или даже выше, при этом для каждой серии изготовленных изделий предоставляются отчеты о первом образце и результаты контроля качества на всех этапах производства.

В2: Что такое минимальный объем заказа (MOQ)?

Для стандартных материалов компания JS Precision устанавливает минимальный объем заказа от 500 до 1000 штук . Конечно, это будет зависеть от сложности изделия и используемых материалов. Наша главная цель – предложить клиентам оптимальное соотношение цены и качества при массовом производстве.

В3: Каков типичный срок выполнения заказа от момента его размещения до первой поставки?

В случаях, когда обработка заказов на партии подтверждена, JS Precision потребуется 2-3 недели для поставки образцов или небольших партий, после чего будет действовать фиксированный график поставок партий. Для новых проектов потребуется дополнительно 1-2 недели на обработку.

В4: Как вы осуществляете контроль качества, особенно в массовом производстве?

Компания JS Precision использует трехступенчатую систему контроля качества своей продукции, включающую проверку первого образца, периодическую выборочную проверку в процессе производства (SPC – статистический контроль процессов) и проверку при отгрузке.

В5: Какие варианты обработки поверхности доступны?

Компания JS Precision предлагает несколько процессов обработки поверхности, таких как анодирование (доступно в различных цветах), пассивация, гальваническое покрытие, пескоструйная обработка и полировка. Вышеупомянутые процессы удовлетворяют различным требованиям наших клиентов.

В6: Поддерживаете ли вы использование материалов, предоставленных заказчиком, для обработки?

JS Precision поддерживает обработку материалов, предоставляемых заказчиком (CMT). При этом мы можем закупать материалы у авторизованных поставщиков для клиентов и предоставлять им коммерческие предложения, основанные на их требованиях.

В7: Какие предложения вы можете дать по оптимизации затрат?

Компания JS Precision способна предложить профессиональные рекомендации по анализу снижения затрат по различным направлениям , таким как выбор и замена материалов, оптимизация конструкции для уменьшения сложности технологического процесса, оптимизация технологических маршрутов и объединение производственных партий, что поможет клиентам сократить общие расходы.

В8: Что делать, если в процессе производства детали потребуются изменения в конструкции?

Процесс внесения инженерных изменений в компании JS Precision достаточно гибкий. Сначала клиенты должны своевременно уведомить наших инженеров-проектировщиков о необходимых изменениях. Затем мы незамедлительно оценим влияние изменений, скорректируем процесс и производственный план, а также смету и сроки поставки.

Краткое содержание

Конечная конкурентоспособность массового производства будет зависеть от сочетания точности, эффективности и надежности . Устоявшиеся технологии токарной обработки на станках с ЧПУ, обрабатывающие центры токарной и фрезерной обработки на станках с ЧПУ, а также глубокие знания ключевых областей, которыми обладает компания JS Precision, обеспечат устойчивость массового производства предприятия.

Независимо от того, требуются ли вам десятки тысяч алюминиевых деталей, изготовленных на станках с ЧПУ, или основные компоненты для таких изделий, как детали, изготовленные на станках с ЧПУ для аэрокосмической или медицинской промышленности, наша компания JS Precision готова удовлетворить ваши потребности.

Пожалуйста, отправьте ваши 2D-чертежи или 3D-модели прямо сейчас. В ответ наша инженерная команда оценит ваш проект и в течение 24 часов представит профессиональное решение, включающее подробный анализ процесса и ценовое предложение.