Полное руководство по швейцарской обработке с ЧПУ

В 2021 году объем мирового рынка станков с числовым программным управлением (ЧПУ) составил 56,40 миллиарда долларов. Учитывая, насколько быстрой, точной и автоматизированной является эта производственная технология, неудивительно, что в ближайшие годы ожидается рост мирового рынка машин. По мере роста спроса на станки с ЧПУ также будет расти спрос на швейцарскую обработку, производственный процесс, который подпадает под общую концепцию обработки на станках с ЧПУ.

Как и в случае традиционной обработки с ЧПУ, швейцарская обработка используется для металла и пластика, обеспечивает быстрое производство и позволяет изготавливать сложные детали с жесткими допусками. Это невероятно эффективный, точный и воспроизводимый производственный процесс, хотя он несколько отличается от традиционной обработки на станках с ЧПУ.

В этом руководстве по швейцарской обработке с ЧПУ мы расскажем, что вам нужно знать, чтобы решить, подходит ли швейцарская обработка для вашего проекта.

Что такое швейцарская обработка?

Первоначально разработанные для производства сложных часовых деталей для швейцарской часовой промышленности в конце 19 века, швейцарские винтовые станки требовали квалифицированного оператора, который мог поворачивать ручки и нажимать на рычаги, чтобы сформировать желаемую деталь. Однако, благодаря современной технологии ЧПУ, швейцарская обработка высоко автоматизирована и может многократно производить сложные геометрические формы с жесткими допусками и чрезвычайно коротким временем цикла.

Как подмножество токарных станков, также известных как токарные станки, швейцарские станки имеют стационарные инструменты и заготовку, которая может вращаться и перемещаться по оси Z, что позволяет создавать круглые и цилиндрические детали. Однако скользящая передняя бабка и направляющая втулка отличают швейцарские станки от других токарных станков. Скользящая передняя бабка подает прутковый материал через направляющую втулку, которая поддерживает и стабилизирует прутковый материал вблизи точки резки. Это помогает предотвратить деформацию заготовки и позволяет станку точно создавать различные диаметры, сложные отверстия, шестигранные кромки, пазы и резьбу без необходимости многократной настройки или дополнительного оборудования.

Когда дело доходит до изготовления деталей, швейцарская обработка является идеальным производственным методом для изготовления больших объемов мелких компонентов, требующих сложной токарной обработки. Швейцарские станки также лучше подходят для обработки длинных деталей, чем традиционные токарные станки с ЧПУ, поскольку они с меньшей вероятностью вызывают отклонения.

Ключевые различия между традиционной токарной обработкой с ЧПУ и швейцарской обработкой

Основное различие между традиционной токарной обработкой с ЧПУ и швейцарской обработкой заключается в том, что швейцарские станки имеют подвижную переднюю бабку, которая позволяет заготовке вращаться и перемещаться по оси Z, тогда как при использовании обычных токарных станков заготовка остается неподвижной.

Кроме того, традиционные токарные станки с ЧПУ обычно имеют две, три или четыре оси, но швейцарские станки часто имеют пять, семь или более осей, что позволяет операторам быстро обрабатывать даже самые сложные детали. Вместо того, чтобы выполнять несколько операций или использовать несколько настроек на нескольких машинах, производители часто могут выполнять работу с одной машиной Swiss и меньшим количеством настроек. Также стоит отметить, что многие швейцарские станки могут выполнять несколько операций одновременно, в то время как традиционные токарные станки обычно завершают одну операцию, прежде чем перейти к следующей, что может еще больше ускорить производство.

Используя швейцарский станок, компании могут сократить количество вторичных операций и смен инструмента, снизить трудозатраты и сократить сроки выполнения работ, не жертвуя при этом качеством деталей. Поскольку прутковый материал надежно закреплен, допуски жесткие, а сложные детали с тонкими стенками или тонкие элементы могут быть изготовлены повторно.

Промышленные применения швейцарской обработки

Первоначально швейцарская обработка использовалась для создания крошечных сложных деталей, используемых в часах, и до сих пор используется для создания длинных, маленьких или тонких точеных компонентов в различных отраслях. Его скорость, точность и относительно низкие затраты сделали швейцарскую механическую обработку популярной.

Например, высокий уровень точности швейцарской обработки делает ее идеальной производственной технологией для оборонного сектора, где для военной техники часто требуются небольшие сложные геометрические формы с жесткими допусками.

Швейцарская обработка также имеет множество применений в медицинской промышленности, где производители могут использовать швейцарские станки для производства всего:от электродов до анкеров и хирургических инструментов.

В аэрокосмической отрасли швейцарская механическая обработка может производить компоненты, которые соответствуют высочайшей точности, необходимой для строгих требований отрасли. Эту технологию можно использовать для создания всего:от механических компонентов для двигателей космических кораблей до электрических компонентов управления кабиной.

Точно так же способность швейцарской механической обработки производить качественные и точные детали делает этот производственный процесс популярным в автомобильной промышленности. Здесь компании используют швейцарские станки для изготовления втулок, пальцев, компонентов тормозной системы и подвески и многого другого.

По сути, швейцарская обработка — это отличный метод производства для производителей, которым необходимо быстро производить большие объемы небольших, точных деталей со сложной геометрией и высококачественной отделкой по относительно низкой цене.

Советы по проектированию для CNC-обработки Swiss

Хотя швейцарская обработка с ЧПУ отличается от традиционной обработки с ЧПУ, при проектировании детали следует помнить о многих передовых методах, чтобы максимально сократить время и затраты на обработку. Например, не забудьте:

• Убедитесь, что ваши рисунки точны и ясны: У вас должны быть разборчивые и точные чертежи, чтобы ваш оператор мог быстро и правильно понять и обработать вашу деталь. Укажите размеры, допуски, а также информацию о материале и отделке.
• Используйте отверстия стандартного размера: Невероятно маленькие или глубокие отверстия могут усложнить и удорожить обработку, поэтому по возможности лучше использовать отверстия стандартного размера.
• Избегайте острых углов. Независимо от того, используете ли вы традиционный токарный станок с ЧПУ или швейцарский станок, ваши сверла будут круглыми, а это означает, что будет невероятно сложно получить острые внутренние углы. Хотя вы можете получить острые внутренние углы, используя такие методы, как электроэрозионная обработка, это может быть дорогостоящим и трудоемким. Таким образом, лучше всегда проектировать детали с закругленными углами, так как сверло автоматически оставит внутренний радиус угла. Чтобы избежать вибрации и преждевременного износа инструмента, убедитесь, что радиус при вершине немного больше, чем обычные торговые размеры диаметров инструмента, например, 3 мм или ⅛ дюйма.
• Включайте только необходимый допуск: Включение излишне жестких допусков может увеличить время обработки и общую стоимость детали, поэтому лучше назначать строгие допуски только в тех областях, где они действительно важны.
• Обратите внимание на толщину стенки: Хотя можно обрабатывать более тонкие стенки на швейцарских станках, все же лучше избегать проектирования деталей с тонкими стенками, поскольку они могут вызвать вибрацию, что приведет к получению менее точных деталей с ухудшенным качеством поверхности. Что касается пластиковых деталей, тонкие стенки также могут привести к деформации и размягчению.

ЧПУ Swiss с быстрым радиусом

Швейцарская обработка — это быстрый, точный и экономичный метод производства, который идеально подходит для создания большого количества мелких деталей, требующих сложной токарной обработки с ЧПУ. Однако, как и в случае любого процесса ЧПУ, при проектировании деталей лучше всего помнить о приведенных выше советах, чтобы сократить время и затраты на обработку.

Независимо от того, является ли швейцарская обработка идеальным производственным процессом для ваших деталей или традиционная токарная обработка с ЧПУ лучше подходит для ваших нужд, работа с опытным партнером-производителем, таким как Fast Radius, может помочь вам принять правильные решения и быстрее получить более качественные детали. Начните производить детали с прецизионной обработкой, которые вам нужны, уже сегодня — свяжитесь с нами, чтобы начать работу, или просто загрузите файлы деталей, чтобы получить мгновенный DFM-анализ ваших конструкций, изучить варианты материалов и получить расценки в Интернете.