Что такое Швейцарская обработка с ЧПУ?

Все большее число отраслей промышленности полагается на прецизионные детали для транспортных средств, медицинских приборов, электроники и других применений. Чтобы изготовить их быстро и точно, компании часто обращаются к швейцарским станкам с ЧПУ.

В этой статье мы рассмотрим основные компоненты Швейцарская обработка с ЧПУЕго преимущества перед традиционными токарными процессами и многое другое - все изложено простым и понятным языком, так что даже новички смогут понять, как его использовать.

К концу статьи вы должны иметь представление о том, что отличает швейцарские станки с ЧПУ и почему они используются многими современными предприятиями, ищущими надежные решения для производства мелких деталей.

Как работает швейцарская обработка с ЧПУ?

Швейцарская обработка с ЧПУ - это передовая технология производства, в которой используются специализированные токарные станки, позволяющие быстро вырезать и формировать прецизионные детали из металлических прутков.

Эти автоматизированные системы числового программного управления (CNC) Токарные станки оснащены подвижной бабкой, которая линейно перемещается по длине зоны резания.

Материал подается через эту движущуюся бабку с равномерной скоростью, а токарный инструмент OD точно повторяет его траекторию для эффективной обработки.

Направляющая втулка стабилизирует подачу заготовки, ограничивая ее боковое перемещение, что помогает обеспечить точность при изготовлении мелких деталей или замысловатых элементов.

Благодаря точной автоматизации и высокому мастерству, обеспечивающему скорость работы, можно быстро и в то же время аккуратно обрабатывать большие объемы одинаковых деталей.

Это идеальный вариант для массового производства с жесткими допусками - по сравнению с традиционными методами обработки с использованием ручных инструментов и приспособлений.

Каковы основные компоненты швейцарского станка с ЧПУ?

Швейцарская обработка с ЧПУ использует специализированные инструменты и компоненты станка для производства прецизионных деталей с высокими уровнями допусков.

К ним относятся подвижная бабка, направляющая втулка и главный шпиндель, а также вспомогательные шпиндели, системы оснастки и устройства подачи прутка.

Раздвижная бабка

Основная задача подвижной бабки - обеспечить поддержку и устойчивость металлической заготовки при ее продвижении через направляющую втулку.

Он позволяет обрабатывать длинные, тонкие формы, не занимая много места, и сохраняет расстояние между инструментами для точных резов. Его гибкость позволяет добраться до труднодоступных мест и обеспечивает автоматическую подачу для многоосевых операций.

Эта легкая конструкция подходит для сложных деталей, уменьшая прогиб и вибрацию для контроля качества.

Направляющая втулка

Направляющая втулка участвует в подаче заготовки в зону инструмента. Эта деталь обеспечивает высокую точность благодаря поддержке заготовки при ее перемещении через станок.

Это выгодно отличает швейцарские токарные станки от обычных, особенно при обработке деталей с большим отношением длины к диаметру.

Уменьшая отклонение деталей, он обеспечивает точность результатов и способствует быстрому производству в швейцарских процессах с ЧПУ, сводя к минимуму необходимость в постоянных перенастройках во время производственных циклов.

Главный шпиндель и субшпиндель

Главный шпиндель и субшпиндель позволяют выполнять несколько операций одновременно.

Главный шпиндель состоит из подвижной бабки, расположенной на одном конце станка, в то время как субшпиндель находится на его заднем конце.

Эти компоненты позволяют оператору работать с обоими концами заготовки при ее вращении для резки, сверления или придания формы металлическим деталям с любой стороны.

Скорость вращения основных шпинделей может достигать 15 000 об/мин, а вспомогательных - 10 000 об/мин; такая высокая скорость позволяет выполнять сложные геометрические фигуры с жесткими допусками, а также внутреннюю резьбу.

Системы оснастки

Эти системы включают в себя различные инструменты, такие как сверла, метчики и фрезы, позволяющие быстро и точно выполнять такие операции, как фрезерование, сверление и нарезание резьбы.

Они повышают точность обработки по сравнению с традиционными станками, а такие функции, как установка подвижной бабки и системы быстрой смены инструмента, обеспечивают эффективность работы.

Барный питатель

Устройства подачи прутка позволяют операторам совместно использовать ЧПУ, гидравлику, систему смазки и электронику токарных центров швейцарского типа, вращая и подавая круглые прутки через направляющую втулку по оси Z.

Сервоприводные устройства подачи прутка обеспечивают дополнительный контроль над тем, насколько далеко нужно подавать пруток в шпиндель в зависимости от конкретных требований к обработке.

Какие материалы совместимы со швейцарской обработкой?

Алюминий

Алюминиевый сплав - один из самых распространенных материалов, используемых в швейцарской механообработке, поскольку он обладает мягкими, но прочными свойствами. Он легкий, обладает высокой коррозионной стойкостью и хорошим соотношением прочности и веса.

Титан

Следовательно, титановые сплавы являются популярным материалом среди инженеров. Его соотношение прочности и плотности обеспечивает отличные характеристики при небольшом весе без ущерба для долговечности.

Она также отличается хорошей стабильностью размеров, способностью к формовке, свариваемостью и коррозионной стойкостью.

Термопластик

Термопластики Идеальным выбором для швейцарской обработки являются малый вес, высокая химическая стойкость, широкий диапазон уровней твердости, инертность, превосходные изоляционные свойства и общая износостойкость.

Латунь

Фрезерная обработка латуни очень рекомендуется при создании прочных деталей благодаря ее высокой ковкости и способности создавать сложные формы с точными допусками, а также сильной коррозионной стойкости.

Нержавеющая сталь

Сталь часто является предпочтительным материалом, когда прецизионные детали требуют максимальной жесткости при операциях резки вверх, сохраняя при этом экстремальные тепловые характеристики при длительных циклах обработки.

Закаленная нержавеющая сталь обеспечивает оптимальное сочетание превосходных механических свойств с высочайшей твердостью, что делает ее отличным материалом для сложных инженерных конструкций, требующих предельной точности, особенно когда необходимо изготовить детали небольшого размера, а также выполнить операции по обработке кромок без заусенцев.

Углеродистая сталь

Углеродистая сталь является одним из наиболее используемых материалов в швейцарских станках с ЧПУ благодаря своей долговечности и способности к точной металлообработке в контролируемых температурных условиях.

Он предпочитается OEM-производителями для изготовления точных деталей с жесткими размерами, обеспечивая более быстрые результаты, снижение затрат на обработку и хорошее качество поверхности.

Это гарантирует отсутствие повреждений режущих пластин при длительном удалении стружки, соблюдение стандартов качества на каждом этапе производства и выполнение графиков поставок заказчиков и нормативных требований на различных предприятиях.

Преимущества швейцарской обработки с ЧПУ

Швейцарская обработка с ЧПУ обеспечивает экономически эффективный способ производства высококачественных деталей с высокой точностью и повторяемостью, при этом работая на более высоких оборотах.

Читайте далее, чтобы узнать больше о преимуществах этой технологии производства.

Высокая точность и аккуратность

Швейцарская обработка с ЧПУ отличается точностью, которая может сравниться с уверенной рукой мастера.

Представьте, что каждый срез, каждый контур и каждая деталь выполнены с тщательностью, не оставляющей места для ошибок. В производстве точность - это не просто роскошь, это валюта совершенства.

Чрезвычайно жесткие допуски

Строгие допуски - это не просто цель, это гарантия. Способность станка соблюдать мельчайшие допуски гарантирует, что каждый компонент органично впишется в грандиозную конструкцию.

Попрощайтесь с головной болью, связанной с переделкой деталей, и поздоровайтесь с производственным процессом, в котором совершенство является нормой.

Высокая повторяемость

Последовательность - основа любой успешной производственной линии. Швейцарская обработка с ЧПУ поднимает повторяемость на новую высоту, гарантируя, что каждая итерация повторяет предыдущую с невероятной точностью.

Это все равно что иметь надежную команду экспертов, которая изо дня в день неустанно трудится над созданием идентичных шедевров.

Более сложные детали

Сложность - это специя инноваций, а швейцарская обработка с ЧПУ - это секретный ингредиент. Эта технология работает на сложности, без труда превращая сложные конструкции в осязаемые высококачественные компоненты.

Будь то лабиринтный путь или тонкий контур, швейцарская обработка с ЧПУ воплощает в жизнь сложную конструкцию, делая один разрез за раз.

Одновременные операции

В производстве время - деньги. Швейцарская обработка с ЧПУ не просто соблюдает сроки, она танцует с ними. Возможность одновременного выполнения операций ускоряет производственный процесс, превращая то, что раньше занимало часы, в минуты.

Эффективность

Речь идет не только о скорости, но и о том, чтобы делать больше с меньшими затратами. Меньше отходов материалов, меньше ошибок и оптимизированный производственный процесс позволяют максимально эффективно использовать ресурсы. Эффективность - это не просто результат, это движущая сила успеха швейцарской обработки с ЧПУ.

Уменьшенный прогиб

Минимизация отклонения повышает точность за счет уменьшения деформации материала под действием сил резания. Технология скользящей бабки обеспечивает исключительную поддержку вблизи режущих кромок, что позволяет выполнять более глубокие пропилы и повышать точность обработки сложных деталей.

Кроме того, направляющие втулки в швейцарских станках с ЧПУ повышают стабильность, перемещаясь вместе с инструментами и обеспечивая эффективное охлаждение в процессе производства.

Более высокие обороты

Швейцарская обработка с ЧПУ использует высокоскоростное вращение, до 10 000 оборотов в минуту. Такая скорость в 6-10 раз ускоряет процесс, сокращая время производства, снижая затраты клиентов и увеличивая прибыль предприятий.

Кроме того, он обеспечивает постоянство размеров и качества отделки, а также повторяемость в пределах очень жестких измерений.

Автоматизация

Автоматизация ускоряет выполнение задач по сравнению с традиционными методами и снижает риски, например, несчастные случаи из-за человеческой ошибки. Такое повышение безопасности экономит деньги инженеров и предприятий за счет сокращения обязательств.

Полагаясь больше на автоматизацию, чем на ручной труд, вы не только экономите деньги, но и повышаете эффективность и быстрее изготавливаете более точные детали.

Подходит для небольшой части

Швейцарская обработка с ЧПУ обеспечивает точное изготовление небольших деталей с жесткими допусками.

Его уникальная конструкция с близким расположением материала к режущему инструменту и высокими оборотами подходит для производства небольших деталей с тонкой отделкой и точностью до нескольких десятков миллиметров в длину.

Разница между швейцарским и традиционным точением

От точности бабки инструмента до радиального резания и т. д. - различные факторы отличают швейцарскую токарную обработку от традиционных методов обработки с ЧПУ.

Стоит обратить внимание на эти различия при выборе оптимального метода производства для конкретного проекта.

Изголовье

При традиционной токарной обработке бабка перемещается по оси Z, приводя в движение режущий инструмент.

С другой стороны, в швейцарском токарном станке используется неподвижная бабка, а материал перемещается, что позволяет выполнять сложные и точные резы.

Процесс обработки

Традиционная токарная обработка имеет дело с большими заготовками, отрезая материал для получения нужной формы.

Швейцарская токарная обработка, однако, позволяет обрабатывать более мелкие и сложные детали, часто за одну операцию, благодаря возможности работы с прутковой заготовкой.

Направляющая втулка

Существенное отличие! Swiss Turning использует направляющие втулки, которые обеспечивают непревзойденную точность, особенно при работе с длинными и тонкими деталями.

В традиционном токарном деле направляющие втулки обычно не используются.

Время цикла

Благодаря возможности одновременной обработки токарный станок Swiss Turning позволяет ускорить время цикла, сократить время простоя и повысить эффективность.

Традиционное обтачивание, хотя и эффективно, но может занять больше времени из-за особенностей процесса.

Охлаждающая жидкость

В обоих методах используется охлаждающая жидкость для отвода тепла и удаления стружки, но для швейцарской токарной обработки часто требуется охлаждающая жидкость под высоким давлением из-за сложного и быстрого резания.

Постобработка

После обработки детали Swiss Turned, как правило, требуют меньше последующей обработки, учитывая их высокую точность сразу после обработки на станке.

Традиционная токарная обработка может потребовать дополнительной обработки для достижения требуемой точности.

Стоимость

Хотя швейцарская токарная обработка может показаться изначально более дорогостоящей из-за наличия специализированного оборудования, ее эффективность часто приводит к экономии средств в долгосрочной перспективе, особенно для сложных и небольших деталей.

Традиционное точение может быть более экономичным для больших и менее сложных изделий.

Отраслевые применения швейцарской обработки с ЧПУ

Швейцарская обработка с ЧПУ используется в различных областях, от аэрокосмической промышленности до медицинского оборудования и автомобильных компонентов. Вот несколько примеров:

Аэрокосмическая промышленность

• Авиационные двигатели
• Шасси
• Конструктивные элементы
• Космические спутники
• Аэрокосмические системы
• Оборудование НАСА
• Топливные форсунки

Автомобильная промышленность

• Валы
• Топливные системы
• Детали двигателя
• Компоненты двигателя внутреннего сгорания автомобиля
• Компоненты подвески
• Детали выхлопной системы
• Трансмиссии

Электронная промышленность

• Микрочипы
• Мелкие детали для устройств
• Печатные платы
• Разъемы

Часовая промышленность

• Шестеренки
• Винты
• Пружины

Медицинское оборудование

• Титановые спинальные имплантаты
• Металлические коленные протезы
• Искусственные клапаны сердца
• Кардиостимуляторы
• Медицинское оборудование
• Хирургические инструменты
• Компоненты медицинского оборудования

Огнестрельное оружие

• Триггеры
• Бочки
• Ресиверы
• Бочковые питатели
• Штифты пылезащитной крышки
• Стреляющие штифты

Музыкальные инструменты

• Партии для духовых инструментов
• Клавиши для деревянных духовых инструментов
• Гитарные тюнеры, горшки, струны и звукосниматели

Оборонная промышленность

• Специализированные детали для оружия, военных машин и устройств связи
• Механизмы стрельбы в огнестрельном оружии и системах вооружения

CNC Швейцарская обработка или традиционная обработка, что больше подходит для вас?

Выбор между швейцарской обработкой с ЧПУ и традиционной обработкой зависит от нескольких факторов.

Для изготовления сложных деталей, требующих высокой точности (допуски до ±0,0002 дюйма), идеально подходит швейцарская обработка с ЧПУ. Ее конструкция обеспечивает высокую точность, повторяемость и более быстрое время цикла за счет одновременного выполнения операций.

Однако для более простых деталей без жестких требований к точности или больших размеров (до 10 дюймов) традиционные методы токарной обработки могут быть более рентабельными на начальном этапе, поскольку они требуют меньших затрат на переналадку.

Учитывайте такие факторы, как сложность детали, требуемая точность, время выполнения заказа и бюджетные ограничения, чтобы определить наилучший подход, обеспечивающий оптимальные технические характеристики и экономическую эффективность.

Некоторые советы по швейцарской обработке с ЧПУ

Чтобы добиться оптимального результата при использовании швейцарских станков с ЧПУ, необходимо соблюдать рекомендации. Позвольте мне поделиться этими полезными советами:

Правильный выбор материала

С помощью швейцарских станков с ЧПУ можно обрабатывать различные металлы, пластики и композиты.

Обычно используются такие материалы, как алюминиевый сплав 6000-й серии (6061 и 7075), нержавеющая сталь (кедр 300-й серии), титановые сплавы (Ti-6AL/4V или 6AL/7Nb) и бронзовые сплавы 544 и 836.

Каждый материал обладает уникальными преимуществами с точки зрения совместимости с конкретной областью применения, а также в сочетании с другими дополнительными элементами, такими как покрытия или процессы термообработки.

Убедитесь в точности чертежа

Обеспечьте точность чертежей. Для обеспечения точности необходимо использовать точные шаблоны с четкими размерами.

Не только общая форма, но и такие детали, как радиус галтели и фаски, требуют внимания, чтобы гарантировать правильные результаты обработки.

Используйте отверстия стандартного размера

Использование отверстий стандартного размера необходимо для обеспечения точности, предотвращения отклонения и точного изготовления деталей.

Это помогает сохранить точность крошечных деталей и предотвратить несоответствие размеров.

Соблюдение стандартных размеров материала оптимизирует процесс обработки, позволяя избежать проблем с выходом продукции и бракованных деталей.

Избегайте острых углов

Швейцарская обработка с ЧПУ сталкивается с проблемами при создании острых внутренних углов из-за ограничений круглорежущих инструментов, которые с трудом проникают в узкие пространства и могут перегреться или выйти из строя при неправильном использовании.

Вы можете уменьшить эти проблемы, эффективно используя охлаждающую жидкость, контролируя использование инструмента и понимая ограничения станка, чтобы избежать неточных резов, вызванных чрезмерно большими отверстиями в уникальных местах в их проектах.

Необходимый допуск

Допуски определяют допустимые отклонения размеров и положения на поверхности изделия. Недостаточный допуск может привести к увеличению времени цикла и механическим поломкам, что повлечет за собой дополнительные затраты времени и средств на исправление.

Геометрические размеры и допуски (GD&T) играют важную роль в определении размеров для точных деталей с более жесткими уровнями допусков.

В процессе шлифования необходим жесткий контроль для определения допустимой величины съема материала, которая обычно устанавливается на уровне +- 0,001 дюйма для шлифованной заготовки в швейцарских проектах обработки с ЧПУ.

Обратите внимание на толщину стенок

Поддержание надлежащей толщины стенок обеспечивает стабильность детали, точность поверхностей и прочность внутренней структуры. Неправильная толщина стенок может привести к проблемам в работе оборудования, снижая качество и безопасность.

Лучше иметь более толстые стенки, чем рисковать дефектами при использовании тонких. При проверке качества первоочередное внимание должно уделяться точным размерам и правильной толщине стенок, чтобы соответствовать производственным стандартам и обеспечивать долговечность и высокую производительность деталей.

Как обслуживать и ухаживать за швейцарскими станками с ЧПУ?

• Регулярное техническое обслуживание швейцарских станков с ЧПУ необходимо для снижения риска дорогостоящих остановок работы.

• Определите и соблюдайте график профилактического обслуживания, который охватывает все аспекты работы станка с ЧПУ, включая проверку смазки, доливку охлаждающей жидкости, замену фильтров и общую чистку.

• Будьте осторожны при ремонте или настройке вашей швейцарской машины - ошибки при ремонте могут привести к более серьезным проблемам или даже сделать ее бесполезной.

• По возможности обратитесь к сертифицированному специалисту по ЧПУ для проверки и правильного обслуживания оборудования.

• Следите за достаточным запасом прутка, поскольку опорожнение шпинделей может привести к излишнему износу движущихся частей из-за втягивания холостых подач на высоких скоростях.

• Часто используйте затяжки, так как они не только продлевают срок службы инструмента, но и помогают поддерживать точные диаметры и углы поворота для критически важных деталей.

• Перед началом работы убедитесь, что держатели инструментов надежно затянуты, чтобы свести к минимуму вибрацию, вызванную ослаблением креплений в результате вращательных операций в пределах небольшого диапазона допусков, которые могут привести к значительному смещению или перекосу компонентов в готовом изделии.

• При выгрузке обрезных брусьев регулярно проверяйте, соблюдается ли период охлаждения после тяжелой работы, чтобы перегрев не повредил внутренние подшипники шпинделя, снизив со временем его эффективность и точность.

• Операции по очистке должны включать в себя удаление и резку мусора с помощью сжатого воздуха, генерируемого пылесосами, и обеспечение безупречной чистоты направляющих, направляющих и плоских поверхностей.

Заключение

Швейцарская обработка с ЧПУ - это эффективный, экономичный и точный производственный процесс, используемый для создания сложных деталей с высокой точностью.

Специализированные станки компании способны точно изготавливать мелкие детали с использованием современных инструментов и направляющих втулок, обеспечивая высокое качество продукции.

Благодаря постоянному технологическому совершенствованию, обеспечивающему быстрое время цикла и возможности автоматизации, швейцарская обработка с ЧПУ стала гораздо более надежным выбором для промышленного применения, где короткие сроки выполнения заказа и точные параметры имеют первостепенное значение.

Часто задаваемые вопросы

Какие материалы совместимы со швейцарской обработкой?

Швейцарская обработка хорошо работает с различными материалами, такими как алюминий, титан, нержавеющая сталь и различные пластмассы.

Особенно выгодно использовать титан в аэрокосмической промышленности благодаря его соотношению прочности и веса.

Также можно эффективно обрабатывать композитные материалы с хорошей шероховатостью поверхности и низкими усилиями резания, что идеально подходит для создания высокопроизводительных, легких компонентов для автомобилей или медицинских имплантатов.

Однако такие материалы, как стекло или дерево, не подходят из-за их неспособности выдерживать мощность сквозного сверления, необходимую для этих машин, что приводит к неоптимальным результатам.

Как часто используется швейцарская обработка?

Швейцарские станки с ЧПУ широко используются в различных отраслях промышленности благодаря своей скорости и точности при создании небольших деталей из различных материалов, таких как металлы, пластмассы и сплавы.

Сферы его применения простираются от изготовления сложных аэрокосмических и автомобильных компонентов до точных деталей для электроники, огнестрельного оружия, обороны и часовой промышленности.

Способность эффективно достигать жестких допусков и специализированной отделки делает его предпочтительным выбором для производства сложных и мелкосерийных деталей.

Что означает термин "швейцарский токарный станок" в обработке с ЧПУ?

Швейцарский токарный станок с ЧПУ - это автоматизированный станок, используемый в основном для точной обработки деталей и изготовления сложных узлов.

В отличие от традиционных токарных станков, в станках швейцарского типа бабка перемещается вдоль оси Z, что повышает точность и потенциально сокращает время цикла.

Эти станки часто оснащаются направляющими втулками для улучшения качества обработки поверхности за счет минимизации прямого контакта с заготовкой во время операций резки.

Как сравнить швейцарскую обработку и обработку с ЧПУ?

При прецизионной обработке небольших деталей швейцарские токарные станки превосходят традиционные станки с ЧПУ.

Швейцарские токарные станки обеспечивают большую гибкость оснастки, сохраняют точность даже на высоких скоростях, обеспечивают лучший теплообмен для повышения качества обработки и охлаждения инструмента, позволяют ускорить время цикла и сократить трудозатраты благодаря устройствам подачи прутка, сводя к минимуму ручную подачу деталей и задачи по последующей обработке.

Швейцарская обработка с ЧПУ с DEK

Швейцарская обработка с ЧПУ компании DEK предлагает прецизионное производство мелких деталей, подходящих для сложных конструкций и применения в медицинской и оборонной промышленности.

Конструкция швейцарских станков с ЧПУ компании DEK позволяет использовать технологию автоматизированного производства (CAM), которая обеспечивает экономичное производство с высокой точностью результатов.

Если вам нужно руководство или индивидуальные рекомендации, Опытная команда DEK готовы помочь в контроле качества и эффективном производстве.