CNC 精密機械加工部品 – すべての部品が正しくなければならない場合

プロジェクトによっては、規格外の部品が多少あっても許容できる場合があります。芝刈り機用のブラケットです。棚用のスペーサーです。しかし、アセンブリが手術用ロボット、燃料インジェクター、または半導体ウェーハ ハンドラーである場合、単一の不良部品によって生産ラインが停止したり、現場で故障したりする可能性があります。それが、の世界です。CNC精密機械加工部品—サンプルだけでなく、すべての作品が図面を満たすことが期待される場合。

Nuote Metals では、サプライズを用意できないお客様のために精密部品を機械加工しています。私たちはサンプリングに依存しません。プロセスが安定しているとは想定していません。私たちはあらゆる部品のすべての重要な機能を検証し、結果を文書化します。この記事では、精密機械加工部品と標準部品の違いと、それを提供する方法について説明します。

精密機械加工部品とは何ですか?

すべての CNC 加工部品が精密部品であるわけではありません。違いはマシンではなく、部品が満たさなければならない基準です。

A CNC精密機械加工部品通常は次のものが必要です。

• 重要な寸法における公差は ±0.005 mm 以上です。
• 機能面の表面仕上げはRa0.4μm以上。
• 材料の完全性 - 亀裂、介在物、加工硬化層がないこと。
• 原材料証明書から最終検査報告書までの完全なトレーサビリティ。
• 重要な機能についてはサンプリングではなく 100% 検査します。

標準的な機械加工部品は ±0.05mm を満たしており、目視検査に合格する場合があります。精密部品は、バッチ全体にわたって常にその図面を満たす必要があります。それは異なるレベルのプロセス制御です。

単体の精度を損なう 3 つの故障モード

予測可能な方法で精度が低下します。単体の精度の問題のほとんどは 3 つの原因のいずれかに起因しており、そのどれも機械自体ではありません。

1. 連続加工中の熱ドリフト。

旋盤の主軸は温まると成長します。 100mm の部品は、10°C の変化で 0.02mm 伸びる可能性があります。連続して 50 個のピース​​を加工する場合、最初のピースは冷たい機械で切断され、50 番目のピースは温かい機械で切断されます。寸法が変動するのは、工具が磨耗したためではなく、機械が成長したためです。当社の精密セルは 20°C ± 1°C に保たれています。また、毎朝ウォームアップサイクルを実行し、最終検査の前に部品を室温に浸します。

2. 切削抵抗を変化させる工具の摩耗。

磨耗したインサートは切れ味が異なるだけでなく、より強く押し込まれます。薄肉部品では、たとえツールパスが同じであっても、このたわみによって仕上がり寸法が変化します。当社では部品数ではなく切削時間によって工具寿命を追跡し、定義された間隔でオフセットを調整します。薄肉部品の場合、たわみを最小限に抑えるために低圧クランプとサポート リングを使用します。

3. 切りくずの再切削と表面の損傷。

切削ゾーンに残った切りくずは再切削され、表面に傷がつき、有効切込み深さが変化します。精密部品では、単一の再カットチップによって寸法が公差を超えてしまう可能性があります。当社では刃先に向けて高圧クーラントを使用し、深い穴や止まり穴での切りくず排出のための一時停止をプログラムしています。

精密機械加工部品用の 3 つの最も硬い材料 – およびその取り扱い方法

材料が異なれば故障の仕方も異なります。これら 3 つは許容範囲を維持するのが最も困難であり、私たちのプロセスが維持される場所です。

ステンレス鋼 (303、304、316、17-4 PH)。

ステンレスは積極的に加工硬化します。切るのではなくこする工具は、硬化した表面層を作成し、次のパスを鈍くし、寸法を許容範囲外に押し出します。当社では、PVD コーティング超硬を使用したハイポジすくい工具を使用し、加工硬化しきい値を超える切削速度をプログラムしています。熱処理後の17-4 PHについては、フィニッシュパスでCBNに切り替えます。

チタン（グレード5、グレード2）。

チタンは熱伝導が悪く、刃先に熱が集中します。速度と送りが過度に激しい場合、工具寿命は急速に低下します。当社では、鋼と比較して表面速度を 30 ～ 40% 低減し、高圧クーラントを使用し、工具が故障したときではなく、一定のスケジュールで工具を交換します。

熱処理済みスチール (4140、4340、D2、440C)。

40 HRC を超えると、超硬の摩耗が早すぎて公差を維持できなくなります。ハードターニングにはCBNまたはセラミック工具を使用し、研削には酸化アルミニウムホイールを使用します。 58 ～ 60 HRC で 440℃ の場合、オーバーサイズで機械加工し、熱処理を行った後、旋削加工と同じデータムを使用して最終公差まで研削します。

品質検証 – サンプリングではなく全数検査

A CNC精密機械加工部品それを検証する検査があって初めて有効です。重要な機能についてはサンプリングに依存しません。

工程内検査:重要な寸法は機械加工中に測定されます。部品が公差から外れる前にオフセットが調整されます。

最終検査:すべての重要な形状は CMM または専用のゲージで測定されます。表面仕上げは表面粗さ計で検証されます。真円度、同心度はご指定の場合タリロンドにて検査致します。

ドキュメント:すべての出荷には、合格/不合格だけでなく、実際の測定値を示す寸法レポートが含まれています。材料証明書と熱処理記録が含まれます。重要な部品については、原材料から完成部品までの完全なトレーサビリティ記録を提供します。

認証:ISO 9001:2015。リクエストに応じて PPAP ドキュメントをご提供します。

実際の例 – 半導体装置用光学マウント

日本の半導体装置メーカーは、内径公差 0.002mm、同心度 0.003mm、表面仕上げ Ra 0.1μm のアルミニウム光学マウントを必要としていました。マウントはウェーハ検査システムのレンズを保持しますが、ずれがあると画像がぼやけてしまいます。

以前のサプライヤーは、陽極酸化処理後に同心度を維持できませんでした。コーティングにより 0.005 ～ 0.01 mm の厚さが追加され、ボアが公差を超えてしまいました。私たちは、陽極酸化の成長を補うためにボアサイズを大きく加工し、コーティングの前後でタリロンドで同心度を確認し、専用のプラグ ゲージを使用してレンズのフィット感をシミュレーションすることで、この問題を解決しました。

1,200 個を不良品なしで出荷しました。お客様は受入れ検査を省略しました。当社の CMM レポートは品質記録として受け入れられました。

CNC 精密機械加工部品に関するよくある質問

Q1: 単体の精度とバッチの一貫性の違いは何ですか?

A: 単一部品の精度とは、1 つの部品が図面を満たすことを意味します。バッチの一貫性とは、ロット内のすべての部品が図面を満たすことを意味します。あCNC精密機械加工部品両方を達成する必要があります。単一部品の精度は、1 つの部品を注意深く測定することで検証できます。バッチの一貫性には、パーツ 1 とパーツ 500 が同一になるように、プロセス制御 (熱管理、工具摩耗追跡、および工程内検査) が必要です。 Nuote Metals では、最初の製品だけでなくプロセスも管理します。

Q2: 全数検査するとコストや納期が増加しますか?

A: はい、しかし予想よりも少ないです。ほとんどの精密部品の場合、全数検査では単価が 10 ～ 15% 増加し、リードタイムが 2 ～ 3 日かかります。これは、現場での障害やラインの停止に伴うコストよりもはるかに低いです。当社では、検査を迅速かつ再現可能にするために、インプロセスゲージと専用治具を使用しています。非常に大量の場合は、自動光学検査または CMM スキャンに移行して、100% のカバー率を維持しながらサイクル タイムを短縮できます。

Q3: 1 つの重要な寸法が公差を超えていても、残りの寸法が完璧である場合はどうなりますか?

A: 部品は発送されません。当社では、規格外の部品を「二次品質」または「そのまま使用」として販売することはありません。すべての重要な特徴が測定され、すべての測定値が記録されます。部品に障害が発生した場合は、隔離されて確認されます。重要ではない機能については、変更リクエストを提供する場合がありますが、これはお客様の書面による承認があった場合に限られます。重要な機能については例外はありません。届けるとはこういうことだCNC精密機械加工部品信頼できます。