Услуги фрезерования металла на станках с ЧПУ: комплексные решения по механической обработке от стали и меди до специальных сплавов.

Услуги фрезерования металла на станках с ЧПУ являются распространенным вариантом обработки металлических деталей в обрабатывающей промышленности.

Но когда речь идет о таких операциях, как обработка титановых сплавов для аэрокосмической промышленности, высокопроводящих медных деталей для электронной промышленности или деформация при обработке тонкостенных деталей, испытываете ли вы трудности с принятием решения о том, что делать, а чего не делать?

Однако профессиональный гид всегда полезен для избежания распространенных ошибок.

Интеграция технологии фрезерования с ЧПУ в различные сектора производства не является чем-то новым, но различия между этими процессами могут быть огромными. Зачастую неправильный выбор поставщика услуг может привести к увеличению затрат, снижению точности или даже задержкам.

В этом справочнике собраны многолетние экспертные знания компании JS Precision, начиная от самых базовых сведений об алюминиевых деталях и заканчивая самыми сложными и труднообрабатываемыми материалами, необходимыми в аэрокосмической отрасли. Он также знакомит вас с наиболее важной информацией, касающейся контроля точности и оптимизации затрат при выборе подходящего станка для фрезерования металлов с ЧПУ.

Основная таблица ответов

Основные выводы:

• Технологические процессы, зависящие от материала: Ведущие сервисные компании обладают знаниями или базой данных по различным материалам, таким как металлы, в то время как современные технологические процессы используют один и тот же набор факторов для каждого материала.
• Точность как процесс системной инженерии: для обеспечения согласованности требуется интеграция аппаратуры, процессов и систем управления, а не решения, основанные на отдельных точках.
• Сотрудничество в области проектирования с учетом технологичности производства (DFM) имеет ключевое значение: анализ DFM с поставщиками необходим на ранних этапах для оптимизации затрат, производительности или для решения проблем, связанных с расхождениями в ценовых предложениях.
• Технологии, связанные с обработкой труднообрабатываемых материалов: Технологический уровень поставщиков действительно можно оценить по тому, насколько хорошо они умеют обрабатывать труднообрабатываемые материалы, такие как титановые сплавы.
• Преимущества сотрудничества с квалифицированными китайскими производителями: Привлечение квалифицированных китайских производителей, таких как JS Precision, гарантирует технологическую компетентность на уровне, сопоставимом с европейскими и американскими производителями, что обеспечивает существенную экономию средств.

Почему этому руководству можно доверять?

Для выбора качественной услуги по фрезерованию металла на станках с ЧПУ необходима профессиональная консультация, основанная на опыте, а не на одних лишь теоретических рассуждениях.

Например, недавно мы помогли клиенту из аэрокосмической отрасли снизить вес титанового кронштейна для спутника на 35%, одновременно повысив выход годной продукции до 99,8%, и обеспечить стабильную проводимость медицинских медных электродов на уровне 99,5% благодаря нашему запатентованному процессу механической обработки.

Компания JS Precision активно работает в этой отрасли последние 15 лет, обслужив более 5000 корпоративных клиентов по всему миру и выполнив более 100 000 заказов на обработку металлов, включая более 20 металлов, таких как алюминий, нержавеющая сталь, титан, медь и другие труднообрабатываемые материалы, например, Hastelloy.

• Сертификация: В сложной области услуг по фрезерованию на станках с ЧПУ в аэрокосмической отрасли мы гордимся тем, что получили сертификат системы качества AS9100D , поставляя важнейшие компоненты многим всемирно известным производителям аэрокосмической продукции.
• Экспертные данные и опыт: Когда речь идет о прецизионной электронике, контроль потерь проводимости с точностью до 1% в нашем процессе фрезерования меди на станках с ЧПУ основан на данных, полученных в ходе наших внутренних испытаний и оптимизации.
• Опыт и надежность: Тот факт, что для каждого этапа процесса, описанного в этом руководстве, существуют решения, основанные на заказах, а также учитываются все аспекты, вытекающие из преодоленных трудностей, призван обеспечить ваше понимание общей логики высококачественных услуг по фрезерованию на станках с ЧПУ, основанных на этом руководстве.

Если у вас есть конкретные пожелания относительно деталей, вы можете предоставить нам чертежи, и наши инженеры проведут бесплатный анализ осуществимости процесса и предварительную, прозрачную смету на фрезерование на станке с ЧПУ.

Как выбрать компанию по фрезерованию металла на станках с ЧПУ, которая сможет справиться с переходом от алюминия к нержавеющей стали?

При выборе поставщика услуг по фрезерованию металла на станках с ЧПУ важно учитывать его уникальные технологические возможности для обработки различных материалов, а не просто ориентироваться на бренд и количество доступных станков.

Преодоление деформации при обработке алюминия: решения для терморегулирования и управления напряжениями.

Основная сложность при обработке металлов из алюминиевых сплавов заключается в деформации, возникающей из-за нагрева при резке и внутренних напряжений. Решение этой проблемы, предлагаемое компанией JS Precision, заключается в следующих параметрах:

• Оптимизированная траектория движения инструмента: использование трохоидального фрезерования и высокоскоростного фрезерования предотвращает накопление тепла от резания.
• Процесс снятия напряжений: стратегия сжатия путем резки и срезания, применяемая на этапе снятия напряжений, устраняет внутренние напряжения в материале.
• Точное регулирование температуры: Использование системы охлаждения с постоянной температурой (поддерживаемой в пределах ±1°C) для охлаждения тепла, выделяемого в режиме реального времени.

Устранение заусенцев при обработке нержавеющей стали: острые инструменты и точные параметры.

Из-за высокой твердости нержавеющей стали легко образуются заусенцы. Решение проблемы:

• Выбор инструмента: Использование острых концевых фрез с покрытием из нитрида титана (TiAlN), предназначенных для резки порошковой металлургии.
• Подбор параметров: согласование скорости вращения шпинделя и скорости подачи. Например, при обработке нержавеющей стали 304 рекомендуемая нами рабочая скорость вращения шпинделя (SFM) должна составлять 150–200 об/мин с соответствующей концентрацией охлаждающей жидкости.
• Постобработка: Для деталей с высокими требованиями к качеству постобработка или электрохимическая зачистка в сочетании с вторичной обработкой помогают достичь чистоты кромки с шероховатостью Ra менее 0,8 мкм.

Какие уникальные решения для фрезерования металла на станках с ЧПУ вы предлагаете для обработки труднообрабатываемых металлов, таких как титановые сплавы?

Титановые сплавы, такие как TC-4, принимаются за стандарт для оценки технической компетентности поставщика услуг на основе их прочностных характеристик, низкой теплопроводности и способности к упрочнению при обработке. Мы разработали уникальную систему для фрезерования металла на станках с ЧПУ.

Основные технологии управления тепловым режимом

• Технология охлаждения под высоким давлением: В этой технологии используется проникающая охлаждающая жидкость под высоким давлением (1000-1500 фунтов на квадратный дюйм) для эффективного охлаждения кончика инструмента.
• Стратегия трохоидального фрезерования: она предполагает уменьшение площади контакта между инструментом и заготовкой. Эта стратегия также приводит к снижению тепловыделения в процессе обработки и обеспечивает увеличение срока службы инструмента на 30%.

Оптимизация стратегии процесса

• Стратегия «Низкая скорость, большая глубина резания»: использование более низкой скорости вращения шпинделя при большей глубине резания, а также держателя инструмента и зажимного приспособления с повышенной жесткостью позволяет гасить вибрации, обеспечивать более плавное резание и предотвращать фазовые превращения или сколы инструмента из-за высоких температур.

Рисунок 1. Партия прецизионных деталей для фрезерования на станке с ЧПУ из титанового сплава, включая резьбовые цилиндры, детали в форме блоков с отверстиями и т. д.

Как обеспечить стабильную точность при обработке нескольких материалов в процессе фрезерования металлов на станках с ЧПУ?

В случаях, когда заказ содержит детали из стали, алюминия или меди, задача обеспечения соответствия каждой детали требованиям, указанным на чертежах, является проверкой возможностей системы стандартизации.

В процессе фрезерования металлов на станках с ЧПУ достигается высокая точность повторения операций JS Precision для заказов, включающих несколько материалов, за счет адаптивной обработки, основанной на калибровке данных.

Систематическая калибровка и компенсация: точность, превосходящая возможности отдельного станка.

С этой целью обеспечивается единый стандарт точности посредством испытаний на геометрическую точность, проводимых на станках с использованием полного комплекта оборудования, моделей компенсации тепловых погрешностей и стандартных проверок деталей на различных станках, работающих с разными материалами.

Адаптивная обработка на основе данных: использование обратной связи в реальном времени и настройки параметров.

Используя датчики, применяемые в станках, которые позволяют нам в режиме реального времени отслеживать силы резания, вибрации и другие данные обработки, мы динамически корректируем параметры обработки для компенсации колебаний свойств материала.

Если ваш заказ включает несколько металлических материалов, и если несоответствие точности влияет на конечный продукт, компания JS Precision приветствует ваш выбор в пользу фрезерования металлов на станках с ЧПУ. JS Precision предложит комплексное решение для удовлетворения всех потребностей в точности.

Как обеспечить высокую проводимость сердечника при фрезеровании меди на станке с ЧПУ?

В случае с медью важна не столько форма, сколько защита её желаемых свойств, таких как отличная проводимость электричества и тепла, от повреждений в процессе механической обработки. Компания JS Precision, являясь поставщиком станковдля фрезерования меди с ЧПУ , стремится защитить этот материал от любых деформаций, которые могут повлиять на его свойства после обработки.

Точное применение принципов материаловедения, охлаждения и смазки.

Медь слишком реактивна в присутствии кислорода в воздухе, а также подвергается коррозии под воздействием химических веществ в смазочно-охлаждающих жидкостях, что снижает её проводимость. В нашем случае мы поэтому:

• Требуется использование нереактивной , электронейтральной, специально разработанной смазочно-охлаждающей жидкости. Такая жидкость не вступает в химическую реакцию с медью и не оставляет примесей на поверхности.
• Во время резки необходимо очищать зону резания, чтобы предотвратить появление царапин на поверхности или загрязнений из-за оставшейся стружки.
• После обработки поверхность следует незамедлительно очистить и высушить, чтобы предотвратить окисление.

Зажим без напряжения и точность деформации микронного порядка

Остаточные напряжения, возникающие в результате деформации при зажиме, как правило, повреждают микроструктуру меди, влияя тем самым на ее проводимость. Мы используем следующие методы зажима:

• Зажим с низким усилием смыкания, достигаемым за счет точного расчета необходимого усилия смыкания, минимизирует давление зажима, обеспечивая при этом стабильность заготовки.
• Полностью закрытые мягкие зажимы или вакуумные присоски увеличивают площадь контакта при зажиме, распределяют усилие зажима и предотвращают деформацию, вызванную чрезмерным локальным давлением.
• В случае тонкостенных медных компонентов мы используем специальные приспособления, разработанные для поддержки уязвимых участков и уменьшения деформации.

Если в вашем приложении предъявляются очень жесткие требования к точности проводимости медных деталей, услуги фрезерования меди на станках с ЧПУ от JS. Precision гарантируют точность размеров ваших деталей с максимальным сохранением их внутренней проводимости.

Как фрезерование на станках с ЧПУ в аэрокосмической отрасли может соответствовать требованиям к материалам и точности в экстремальных условиях?

Аэрокосмическая отрасль требует от металлических компонентов аэрокосмической отрасли сочетания прочности, легкости, усталостной стойкости и надежности в экстремальных условиях эксплуатации. Для компонентов, изготавливаемых на станках с ЧПУ для аэрокосмической отрасли, строгие стандарты безопасности, установленные стандартом ISO 15641:2001 для высокоскоростных фрез, являются важным аспектом для компании JS Precision.

Полная отслеживаемость производственных процессов и сертификация материалов.

Качество комплектующих имеет первостепенное значение для безопасности и надежности аэрокосмической продукции. Вы можете выбрать поставщика с комплексной системой отслеживания , которая включает проверку сертификатов технической документации на сырье, управление количеством каждой партии и, в конечном итоге, предоставление подробных отчетов обо всех результатах испытаний в соответствии со спецификациями AS9100.

Обработка для повышения производительности: целостность поверхности и контроль микродеформаций.

Для обеспечения гарантированной усталостной долговечности деталей аэрокосмической отрасли, при низких параметрах резания, последовательной обработке для снятия внутренних напряжений в тонкостенных глубоких полостях и обработке для снятия напряжений после механической обработки формируется поверхностный слой, содержащий остаточные сжимающие напряжения.

В тех случаях, когда вам требуются аэрокосмические проекты, предполагающие высоконадежную механическую обработку деталей, услуги фрезерования на станках с ЧПУ от JS Precision могут стать наилучшим решением.

Рисунок 2. В настоящее время пятиосевой фрезерный станок обрабатывает и изготавливает алюминиевые цилиндрические блоки.

Как контролировать деформацию тонкостенных металлических деталей при механической обработке методом фрезерования на станках с ЧПУ?

Обработка тонкостенных деталей — наиболее сложная задача в металлообработке. Компания JS Precision использует эффективный контроль над деформацией, возникающей при обработке тонкостенных деталей на станках с ЧПУ.

Моделирование процессов – начиная с предварительной деформации в виртуальном мире.

С помощью программы моделирования, такой как FEA, для моделирования распределения сдвиговых сил, температуры и прогибов, предварительная оптимизация стратегий и траекторий зажима помогает исключить зоны с высоким риском прогиба.

Этапы прогрессивной формовки и симметричной обработки

При многоступенчатой прогрессивной формовке внутренние напряжения могут быть устранены за счет использования симметричных траекторий резания. В процессе производится множество проверок и корректировок параметров.

Какие скрытые факторы могут вызвать изменения после получения расценки на фрезерный станок с ЧПУ?

В четком ценовом предложении цена должна быть максимально точно зафиксирована. Для эффективного закупщика и управления затратами важно учитывать все возможные переменные. Компания JS Precision принимает во внимание все возможные переменные при составлении ценового предложения на фрезерный станок с ЧПУ .

• Изменчивость в использовании и оптимизации заготовок: первоначальная оценка стоимости производится на основе прогнозируемого фактического использования заготовок. Оптимизация компоновки с использованием DFM или оптимальных заготовок может снизить затраты, но изменения в конструкции, улучшающие качество отходов, могут увеличить стоимость.
• От проверки первого образца до серийного производства: проверка первого образца и полноразмерная инспекция могут быть дорогостоящими. В расценках JS Precision будут указаны такие затраты, что обеспечит неизменную цену за единицу продукции при серийном производстве.

Пример из практики: от сварки 4 деталей до формовки 1 детали – кронштейн для спутника из титанового сплава.

Предыстория и проблемы:

Возникла необходимость в соединительной опоре из титанового сплава TC4 для спутника дистанционного зондирования. Первоначальная конструкция предусматривала в общей сложности четыре сварные детали весом 210 грамм, с возможностью усталости сварного шва, с пределом текучести 85%, стоимостью фрезерования на станке с ЧПУ в 2000 долларов и сроком поставки 8 недель.

JS Precision Solution:

• Оптимизация конструкции: с помощью топологической оптимизации конструкция была модифицирована в цельную биомиметическую ребристую структуру, что позволило уменьшить минимальную толщину стенки до 0,8 мм.
• Передовые технологии обработки: Благодаря пятиосевому обрабатывающему центру с технологией направленного охлаждения под высоким давлением, все процессы обработки могут быть выполнены за одну установку с идеально контролируемым напряжением и деформацией титанового сплава.
• Комплексный контроль качества: строгий контроль качества проводился на всех этапах производства, от сырья до конечного продукта.

Результаты:

• Вес: уменьшен с 210 грамм до 137 грамм (снижение веса на 35%), жесткость увеличена на 15%.
• Надежность: количество сварных швов, устраненных для удвоения надежности.
• Выход годной продукции и себестоимость: Выход годной партии увеличился до 99,8% , общая себестоимость снизилась на 40%, цена снизилась до 1200 долларов, а срок выполнения заказа сократился до 5 недель.

Этот конкретный случай можно использовать в качестве примера применения наших услуг по фрезерованию металла на станках с ЧПУ для решения производственных задач по изготовлению сложных дорогостоящих деталей. Если вы ищете решения для обработки сложных деталей с целью снижения веса, затрат и повышения эффективности, вам следует обратиться в компанию JS Precision.

Рисунок 3. Кронштейн для подключения спутника дистанционного зондирования из титанового сплава.

Часто задаваемые вопросы

В1: Какой метод является наилучшим для достижения эффективной защиты от коррозии после механической обработки нержавеющей стали?

Крайне важно контролировать тепло, выделяемое при резке, чтобы предотвратить «перегрев» , который может повредить пассивирующий слой. Мы оптимизируем такие параметры, как SFM, чтобы минимизировать нагрев, и предложим последующую пассивацию для наилучшей защиты от коррозии.

В2: Сроки выполнения работ по обработке титановых сплавов значительно дольше, чем по обработке алюминиевых сплавов?

Да. Из-за более высокой прочности и более низкой теплопроводности титановых сплавов скорость резки ниже, чем у алюминиевых сплавов, менее чем в 4 раза. Но, оптимизировав нашу стратегию, мы можем максимально сократить время доставки.

В3: Медные детали склонны царапаться после механической обработки. Что вы делаете для их защиты?

Для защиты деталей друг от друга мы используем высокоэффективные нетканые материалы, а также снимаемую защитную пленку для важных проводящих поверхностей.

Вопрос 4: Поддерживаете ли вы научно-исследовательские проекты, реализуемые небольшими партиями и с использованием различных видов продукции?

Да, мы их поддерживаем. На самом деле, у нас есть производственная линия быстрого прототипирования, которая позволяет обрабатывать небольшие партии сложных изделий из различных материалов.

В5: Включены ли в смету все расходы на инструменты и оснастку?

Стандартная смета также будет включать в себя обычные инструменты и приспособления общего назначения. Специализированные инструменты или дорогостоящие инструменты, предназначенные для конкретных целей, будут указаны отдельно для обеспечения прозрачности для клиентов.

В6: В моей конструкции действуют строгие требования к изотопам. Как вы это гарантируете?

В случаях, когда проекты требуют жестких допусков по изотопам, как, например, в наших услугах по фрезерованию на станках с ЧПУ для аэрокосмической отрасли, мы гарантируем, что критически важные участки конструкции будут обработаны за один цикл зажима с помощью планирования процесса и проверки координатно-измерительной машиной.

В7: Как решить проблему влажности при транспортировке металлических деталей из Китая на большие расстояния?

Мы упаковываем прецизионные детали в ударопрочные материалы с достаточным количеством осушителя и используем антикоррозийное масло или вакуумную упаковку.

В8: Каковы основные преимущества JS Precision по сравнению с другими поставщиками на внутреннем рынке?

Глубокие технические знания (обработка труднообрабатываемых материалов) + существенная дифференциация по стоимости благодаря китайской цепочке создания стоимости + слаженная глобальная командная работа на основе цифровой платформы и технологической системы AS9100. Наши компетенции не уступают лучшим в своем классе, но при этом обеспечивают более высокую общую ценность.

Заключение

Таким образом, выбор подходящей услуги фрезерования металла на станках с ЧПУ означает поиск опытного партнера, способного правильно сопоставлять свойства материалов, контролировать системы точности и действительно избегать финансовых потерь.

Выбирая JS Precision в качестве партнера по металлообработке, вы получаете доступ к высокоточным производственным мощностям в Китае, а также значительные преимущества в стоимости по сравнению с европейскими и американскими производителями.

Мы предлагаем не только расчет стоимости фрезерования на станках с ЧПУ, но и гарантию надежности, основанную на тщательном инженерном анализе.

Обратитесь за консультацией к экспертам по вашему проекту уже сегодня!

Загрузите чертежи ваших металлических компонентов на платформу JS Precision уже сегодня! Вы получите не только очень подробную смету, но и экспертное объяснение технологического процесса от опытных инженеров, обладающих более чем 15-летним опытом работы в этой области.

Кроме того, если у вас возникли специфические проблемы с обработкой металла, пожалуйста, оставьте комментарий в разделе комментариев для обсуждения или свяжитесь напрямую с нашими экспертами. Давайте объединим усилия и превратим ваши самые сложные металлические конструкции в безупречные изделия высочайшего качества!