Mikro CNC apdirbimas: leistinos nuokrypos, šerdelės ir išlaidos

Oct 09, 2026

Palik žinutę

Mikro CNC apdirbimą valdo kontaktinė mechanika ir arimo dinamika, o ne makroskopinis šlyties pašalinimas. Kai įrankio skersmuo nukrenta žemiau 1,0 mm, pjovimo briaunos šlifavimo spindulys tiesiogiai konkuruoja su drožlių storiu, sukuriant didelį elastingą deformaciją ir medžiagos šlifavimą. Norint sukurti nuoseklias funkcijas ± 0,002 mm tolerancijos ribose, reikalingas mažesnis nei 1 mikronas indikatorius, agresyvus minimalios lustų apkrovos programavimas, kad būtų išvengta deformacijų sukietėjimo, neardomasis megasoninis apdorojimas- ir griežta švarios patalpos šiluminė pusiausvyra optinės metrologijos metu.

 

Mikro-CNC apdirbimo inžinerijos vadovas: po{0}}milimetrų leistinos nuokrypos, įdubų pašalinimas ir optinė metrologija

Sukurtų komponentų mastelis iki sub{0}}milimetrų spektro sukuria fizines kliūtis, kurios paneigia standartines gamybos prielaidas. Pramoniniai pirkėjai ieško patikimųmikro apdirbimo paslaugossub{0}}milimetrų gamybą dažnai traktuoja kaip įprastą frezavimą, atliekamą mažesnėmis frezomis. „Dazao“ mūsų automobilių, puslaidininkių, medicinos ir kosmoso gamybos istorija įrodo, kad miniatiūrinės geometrijos veikia pagal visiškai pakeistą pjovimo fiziką.

 

Vykdymasmikro CNC apdirbimasreikalauja inžinerinės sistemos, kurioje įprasti šlyties modeliai užleistų vietą elastoplastinei deformacijai, paviršiaus arimui ir dideliam mikro{0}}deformavimui. Nesvarbu, ar jūsų komanda nurodo mikro-skysčių kanalus, optinių jutiklių laikiklius ar miniatiūrines mechanines jungtis,mikro apdirbimo tolerancijosreikalauja griežtos veleno dinamikos, grūdelių ribų ir metrologijos dreifo kontrolės. Perkantdidelio-tikslumo pritaikytos CNC apdirbimo paslaugosSub{0}}milimetrų komponentų tiekimo komandos turi žiūrėti ne tik į vardinį suklio greitį ir įvertinti tikrąjį dinaminį stabilumą.

Solid carbide micro end mill compared with human hair on Al6061 aluminum showing micro CNC machining scale at Dazao

 

Mikroapdirbimo fizika: perėjimas nuo šlyties mechanikos prie elastoplastinio arimo

Įprastas CNC apdirbimas remiasi prielaida, kad pjovimo briauna yra be galo aštri, palyginti su užprogramuota drožlių apkrova. Makroskopinio frezavimo metu 0,1 mm nepjautos drožlės storis nusileidžia 0,005 mm briaunos šlifavimo spinduliui. Medžiaga nuspėjamai šlyja išilgai pirminės šlyties plokštumos, išleisdama maždaug 80 procentų pjovimo šilumos tiesiai į evakuojamą lustą. Nesvarbu, ar gaminami koncentriniai velenai peritin{0}}tikslius CNC tekinimo darbusarba pjaunant gilias ertmes, šis makroskopinis šlyties santykis galioja.

 

Tikslumumikro frezavimo procesas, ši fizinė pusiausvyra pasikeičia. Kietojo-karbido galinės frezos, kurių išorinis skersmuo yra 0,100 mm, dėl fizinių šlifavimo apribojimų yra nuo 0,001 mm iki 0,003 mm. Kai CNC pastūma sukuria nepjautos drožlės storį, mažesnį nei šis briaunos šlifavimas, įrankis negali švariai nukirpti ruošinio. Pjovimo briauna trina, šlifuoja ir elastingai nustumia metalą į šalį.

 

Mažiausias drožlių storio riba ir elastingos medžiagos atstatymas

Kai skiedrų storis nukrenta žemiau minimalaus drožlių storio slenksčio, pjūvis pereina į plastikinį arimą. Ruošinio medžiaga po įrankio antgaliu patiria didelę gniuždymo deformaciją. Kai fleita praplaukia pro šalį, suspaustas pagrindas elastingai atsitraukia 0,0005–0,0015 mm. Ši spyruoklė-nugarėlė nuolat trinasi į įrankio reljefinį šoną, pagreitindama abrazyvinį nusidėvėjimą. Be to, kadangi trinties metu susidaro nereikšmingas drožlių tūris, šiluminė energija negali išeiti per lustą. Daugiau nei 70 procentų trinties šilumos patenka į mikropjaustytuvą ir lokalizuotą dalies zoną, sukeldama šiluminį plėtimąsi, dėl kurios pjovimo viduryje keičiasi matmenys.

 

Grūdų ribos heterogeniškumas ir dinaminės jėgos svyravimai

Makro apdirbimo metu inžineriniai lydiniai veikia kaip vienodos, izotropinės struktūros. Mikrokomponentuose, kurių sienelių storis yra 0,050 mm, pjūvis kerta atskirus kristalinius grūdelius, kurių skersmuo yra 0,010–0,040 mm. Pjovimo briauna susiduria su staigiais šlyties atsparumo svyravimais, kai ji pereina iš grūdelių vidų į aukšto-kampo grūdelių ribas. Šis kristalografinis pokytis sukuria aukšto-dažnio harmoninį nuokrypį nuo pjoviklio koto, paversdamas nedidelius įrankio virpesius į matmenų pokyčius visoje baigtoje dalyje.

 

Funkcijų kraštinių santykiai, struktūrinis įlinkis ir kritinio tiekimo greičio slenkstis

Sub-milimetrų gamybos galimybė griežtai priklauso nuo formato santykio ribų ir įrankio deformacijos. Apdirbant mikro plyšius, gilius kanalus ar laisvai stovinčias konstrukcines briaunas, įrankio įlinkio svarstyklės yra su trečiąja įrankio iškyšos ilgio laipsniu ir atvirkščiai su ketvirto įrankio šerdies skersmens laipsniu. Padvigubėjus 0,20 mm pjaustytuvo griovelio siekiui, jo mechaninis standumas sumažėja aštuonis kartus, todėl įrankio deformacija tampa vieninteliu didžiausiu matmenų poslinkio šaltiniu. kelių-ašių tikslumo CNC frezavimasciklai.

Scanning electron microscope view of micro milling process showing thin wall deflection and aspect ratio limits

 

Tiekimo greičio paradoksas: kodėl pernelyg konservatyvūs lustai įkeliami „Snap Micro Tools“

Dažna jaunesniųjų programuotojų ir tiekimo vadybininkų klaida – pastūmos vienam dantukui sumažinimas iki itin konservatyvių verčių, pvz., 0,0002 mm vienam dantukui, siekiant apsaugoti trapius pjaustytuvus.

 

Parduotuvės{0}}grindų bandymai „Dazao“ rodo, kad itin-lengvi padavimas pagreitina mikroįrankio lūžimą. Kai pašaras vienam dantukui nukrenta žemiau minimalaus drožlių storio:

 

· Įrankio griovelis slysta ruošinio paviršiumi nekirpdamas švarios drožlės.

· Medžiagos paviršiaus įtempimas{0}}kietėja dėl mechaninio šlifavimo, todėl vietinis nerūdijančio plieno ir titano takumo riba padidėja iki 45 proc.

· Mašinos ašiai tęsiant interpoliaciją į priekį, šoninis pjovimo pasipriešinimas kaupiasi tol, kol įrankis įsirėžia į sukietėjusį -sluoksnį.

· Staigus smūgis viršija sub{0}}mikronų karbido šerdies skersinį plyšimo stiprumą ir akimirksniu nulaužia įrankio kotą.

 

Siekiant išsaugoti įrankio tarnavimo laiką ir matmenų tikslumą, apdirbimo takai turi išlaikyti drožlių apkrovą, kuri saugiai viršija minimalų drožlių storio ribą, nustatytą 15–30 procentų efektyvaus pjovimo briaunos spindulio, valdant dinamines deformacijos jėgas.

 

Vidinio kampo spindulių apribojimai ir plonos{0}}sienos geometrinės ribos

Mikrogalinės frezos negali sukurti nulinio{0}}spindulio vidinių aštrių kampų. Inžineriniam brėžiniui, kuriame reikalaujama 0,025 mm vidinio kampo spindulio, reikia 0,050 mm skersmens pjaustytuvo. Esant 0,500 mm plyšio gyliui, pjaustytuvas veikia 10:1 ilgio -skersmens ir -skersmens santykiu, kai didelis įlinkis sunaikina matmenų leistinus nuokrypius. Dazao DFM protokolai pataria projektavimo inžinieriams nurodyti vidinius kampų spindulį, kuris yra bent 15 procentų didesnis nei vardinis įrankio spindulys, kad būtų išvengta kampo šlamėjimo.

 

Kuriant plonas briaunas, nepalaikomi sub{0}}milimetrų briaunos sklinda harmoningai, lygiaverčiai makroskopiniamsplonasienių -CNC apdirbimo dinamikasustiprintu dažniu. Dizaineriai turėtų nustatyti saugias mikro briaunų ribas, nurodydami kryžmines{1}}parametrus mūsų sistemojespecializuotas CNC sienelės storio DFM projektavimo vadovas.

Funkcijos tipas

Ruošinio medžiaga

Praktinis dydžio limitas

Maksimalus kraštinių santykis

Standartinė gamybos tolerancija

Micro Rib / Fin

Al6061-T6 / Al7075

0,040 mm storio

6:1 santykis

±0,003 mm

Micro Rib / Fin

Ti-6Al-4V 5 klasė

0,060 mm storio

4:1 santykis

±0,004 mm

Micro Rib / Fin

Medicininis PEEK Natural

0,080 mm storio

3:1 santykis

±0,006 mm

Mikro kanalas

Al6061-T6

0,050 mm pločio

5:1 santykis

±0,002 mm

Mikro kanalas

316L nerūdijantis plienas

0,080 mm plotis

3:1 santykis

±0,003 mm

Mikro aklina skylė

Be deguonies{0}}vario

0,050 mm skersmens

8:1 santykis

±0,003 mm

Mikro skylė

Ti-6Al-4V 5 klasė

0,100 mm skersmens

12:1 santykis

±0,004 mm

 

Veleno dinaminio standumo ir viso indikatoriaus nutekėjimo (TIR) ​​slopinimas

Atliekant įprastą apdirbimą, dinaminis 0,005 mm įrankio išsiveržimas ant 12,0 mm skersmens galinio frezavimo sudaro tik 0,04 proc. pjaustytuvo gaubto. Mikrogalinio frezavimo metu tas identiškas 0,005 mm išbėgimas ant 0,100 mm mikropjoviklio sudaro 5,0 procentų viso įrankio skersmens ir dažnai viršija bendrą užprogramuotą drožlių apkrovą vienam dantukui.

 

Dinaminė bėgimo asimetrija: vienos{0}}fleitos perkrova ir ankstyvas nuovargis

Nekontroliuojamas mikrofrezavimo įrankio veikimas paverčia dviejų{0}}fleitų įrankį į nesubalansuotą vienos-fleitos pjoviklį. Apsvarstykite dviejų- griovelių 0,200 mm mikropjoviklį, veikiantį 0,0015 mm pastūma vienam dantims. Jei bendras dinaminis indikatorius įrankio gale yra 0,002 mm:

 

· Fleitai A tenka per didelė 0,0035 mm drožlių apkrova, todėl varomoji įtampa gerokai viršija mechaninę ribą.

· Fleita B nepatiria jokios medžiagos įsikibimo, praplaukia oru be medžiagos.

· Susidaranti asimetrinė radialinė jėga sukelia stiprų ciklinį nuovargį, pablogina paviršiaus apdailą nuo numatyto Ra 0,2 µm iki Ra 1,2 µm ir įrankį nulaužia per kelias sekundes nuo įvedimo.

In-process non-contact laser tool setter measuring dynamic micro milling tool runout inside high-speed CNC spindle

 

Terminis susitraukimas-Fit prieš mikro-hidraulinius laikiklius esant 60,000+ aps./min.

Standartiniai ER griebtuvai mechaniškai netinka smulkesniam{0}}milimetrams frezuoti. Netgi ER11 įvorė, įvertinta pagal aukštus-tikslumo standartus, dėl sriegio kampo tolerancijos, įvorės griūties asimetrijos ir užveržimo veržlės trinties sukuria nuo 0,003 mm iki 0,006 mm kaupiamąjį surinkimo išbėgimą.

 

„Dazao“ standartizuoja dvi tikslias įrankių laikymo sistemas, skirtas sub{0}}milimetrų frezavimui:

 

1. Tikslūs terminiai susitraukiantys{1}}laikikliai:Kaitinant laikiklio angą, kad būtų tiesiogiai pritvirtintas karbido kotas, suspaudimo jėga išlieka koncentrinė 360 laipsnių kampu. Bendras išsiveržimas, išmatuotas tris kartus įrankio iškyšulyje, nuolat yra mažesnis nei 0,0010 mm.

 

2. Specializuoti mikro-hidrauliniai laikikliai:Vidinės hidraulinės pūslės daro vienodą radialinį slėgį išilgai šlifavimo įrankio koto. Šios sistemos slopina aukšto -dažnio šniokštimo harmonikas apdorojant tvirtus aviacijos ir medicininius lydinius, išlaikant dinaminį trūkumą 0,0012 mm ribose.

 

Verpstės platformoms keraminiai hibridiniai rutuliniai{0} guoliai užtikrina konstrukcijos tvirtumą iki 60 000 aps./min. Atsižvelgiant į veidrodžio paviršiaus reikalavimus, iki 120 000 aps./min veikiantys aerostatiniai oro guolių verpstai plūduriuoja veleną ant suslėgto oro plėvelės, todėl bendras dinaminis bėgimas sumažėja iki 0,0003 mm. Norint sustabdyti dinaminį įrankio išsekimą esant tokiam ekstremaliam greičiui, reikalinga standi mašinos kinematika, randama tik specializuotosekelių{0}}ašių vienalaikiai 5 ašių CNC apdirbimo centraisu tiesioginės pavaros{0}}tiesiniais varikliais ir aktyviomis vibraciją slopinančiomis bazėmis.

 

Ne{0}}Contact In-Laser Tool Metrology

Mechaniniai jutikliniai zondai negali patikrinti mikro pjaustytuvų; fizinis kontaktas su rašiklio gaidikliu akimirksniu sulaužo įrankius, kurių skersmuo mažesnis nei 0,3 mm. „Dazao“ integruoja sufokusuotus-spinduliuotų optinių lazerinių įrankių rinkiklius tiesiai mašinos korpuse, naudodamas 0,020 mm optinio pluošto juosmenį, kad įvertintų:

 

· Dinaminis eigos skersmuo ir įrankio ilgis esant darbiniam apsisukimų dažniui.

· Tikras dinaminis bėgimas visose pjovimo fleitose.

· Mikroskopinis pjovimo briaunos atskilimas prieš pradinį ruošinio sąlytį.

 

Bendras dinaminio indikatoriaus bėgimo matavimas

Įrankio veikimo būsena

Poveikis 0,200 mm ir mažesnio dydžio pjaustytuvams

Mažesnis nei 0,0005 mm

Optimali būklė

Subalansuotas dvigubas{0}}fleitas pjovimas, maksimalus eksploatavimo laikas

nuo 0,0006 mm iki 0,0015 mm

Priimtinas didesniems pjaustytuvams

30 procentų sutrumpėja mikroįrankio nuovargio tarnavimo laikas

Didesnis nei 0,0020 mm

Kritinės nesėkmės slenkstis

Momentinis įrankio lūžimas; privalomas turėtojo atmetimas

 

Didelio-vaizdo-santykio mikro skylių gręžimas: hidrodinaminis drožlių sandarinimas ir įrankio klaidinimas

Gręžiant gilias mikro skylutes, kurių skersmuo nuo 0,050 mm iki 0,500 mm, pjaustytuvai susiduria su dideliu drožlių tankumu. Makro gręžimo metu sraigtinės griovelės ištraukia drožles iš pjovimo zonos nuolatinės šlyties pagalba. Įmikro skylių apdirbimas, 0,100 mm kietojo- kietmetalio grąžto skerspjūvio-sriegio plotas yra toks ribotas, kad dėl drožlių kaupimosi akimirksniu atsiranda sukimo momento šuoliai, per milisekundes sulaužydami grąžtą.

 

Norint atlikti gilų mikro{0}}gręžimo ciklus, reikia pakeisti standartines geometrijos taisykles, nurodytas mūsų straipsnyjeišsamus CNC skylių projektavimo vadovasatsižvelgti į paviršiaus įtempimą ir greitą drožlių kaupimąsi.

 

Progresyvus Peck gręžimo kinematika ir atitraukimo lėtėjimas

Standartiniai konservavimo ciklai nepavyksta, kai gręžiamos sub-milimetrų skylės, kurių gylio-ir-skersmens santykis viršija 5:1. Sėkmingam drožlių pašalinimui reikalingi laipsniški ištraukimo ciklai:

 

· Pradinis vadovas Peck:Pirmasis smeigimo smūgis pasiekia 1,0–1,5 karto didesnį gręžimo skersmenį, todėl skylės viduje susidaro standus cilindrinis kreiptuvas.

 

· Progresyvus peck skilimas:Didėjant gyliui, vėlesni smūgiai sumažėja iki 0,2 arba 0,1 karto didesnio už grąžto skersmenį, o tai kompensuoja susikaupusią sienų trintį.

 

· Visas fleitos klirensas:Mikrogrąžtas visiškai ištraukiamas iš skylės kiekvieno judesio metu, todėl nukreiptas mikro{0}}filtruotas skystis gali išvalyti susikaupusias drožles iš griovelių.

 

· Kontroliuojamas pakartotinio įėjimo{0}}lėtėjimas:Greitas judėjimas atgal į ankstesnį pjovimo gylį sukelia hidraulinį smūgį, kai pjovimo skystis įstrigo aklinos angos apačioje. Sėjamoji turi sulėtėti 0,05 mm virš ankstesnio pjovimo grindų, kad hidraulinis slėgis nesuspaustų grąžto antgalio.

 

Plokščia{0}}apatinė mikropiloto kišenė, skirta padėties poslinkiui valdyti

Mikrogręžtuvas negali savarankiškai{0}}centruotis ant neapdoroto, neapdoroto paviršiaus. Netgi 0,002 mm šoninis įlinkis per paviršių priverčia grąžtą slysti, nukrypdamas nuo tikrosios padėties ir nesilaikant padėties tolerancijos specifikacijų. Standartinės „Dazao“ darbo procedūros įpareigoja apdirbti itin-plokštą bandomąją kišenę, naudojant plokščią-apačią mikrogalinę frezą prieš įleidžiant gręžinį. Šios bandomosios kišenės skersmuo yra 0,005 mm didesnis nei grąžto, o gylis lygus pusei gręžimo skersmens. Mikrogrąžtas į šią plokščią sėdynę patenka statmenai, išlaikant angų vietos leistinus nuokrypius ± 0,002 mm tikrosios padėties per visą gamybos laikotarpį.

 

Mikro-Burrų susidarymo mechanizmai ir žala-nemokamas komponentų valymas

Mikroapdorojimo metu susidarančių šurmulių negalima ištaisyti rankiniais kraštų laužymo įrankiais, abrazyviniais diržais ar sukamaisiais šepečiais. Žmogaus rankose esantis štakų šalinimo įrankis veikia dešimtimis niutonų matuojamas jėgas, kurios išlygins arba nukirps iki-milimetrų sienas, sunaikins peilio briaunas ir sugadins dalių geometriją. Veiksmingasmikro apdirbimo šlifavimo valdymasturi būti tiesiogiai sukonstruoti į apdirbimo ciklą ir cheminį tolesnį{0}apdirbimą.

SEM edge comparison showing micro machining burr control results before and after automated chemical deburring

 

Kinematinis įbrėžimų slopinimas: riedėjimas{0}}aplink laipiojimo frezavimo takus

Mikro įdubos formuojasi pirmiausia kaip Puasono ir apvirtimo išėjimo šlaitai. Įrankiui suspaudžiant medžiagą į šonus, išilgai kanalo šoninių kraštų susidaro Puasono įdubos, verčiant plastiškai deformuotą metalą per kraštą. Apvirtimo atplaišos atsiranda, kai mikropjaustytuvas ištrūksta iš krašto: likusiai neparemtai sienelei suplonėjus žemiau drožlės storio, medžiaga nukrypsta nuo pjaustytuvo kelio, o ne švariai kirpsis.

 

Kad būtų užkirstas kelias išėjimo įbrėžimams, „Dazao CAM“ programavimas naudoja išskirtinai kilimo frezavimą kartu su riedėjimo -aplink įrankio takus, kurie išeina iš paviršių išilgai lanko. Ši įrankių juosta palaiko nuolatinį gniuždomąjį atramą ant ruošinio ribos, sumažindama šerdies aukštį nuo 0,030 mm iki mažiau nei 0,002 mm. Norint, kad -svarbiausios sub-milimetrų funkcijos, kur griežtai reikalingos absoliučios nulio-uždaras sąlygos, reikia pašalinti likutinius Puasono mikro- atplaišas nepažeidžiant pagrindo kraštųspecializuoti preciziniai paviršių apdailos sprendimaipvz., kontroliuojamas elektropoliravimas ir tikslinis cheminis išlyginimas.

 

Ultragarsinio valymo pavojus: megasoninė kavitacija ir kapiliarų įstrigimas

Mikrokomponentų valymas kelia rimtą, nedokumentuotą gamybos riziką. Kai mikro-apdirbtos detalės, kurių sienelės plonesnės nei 0,080 mm, patenka į pramoninio ultragarsinio valymo bakus, standartinė 28 kHz arba 40 kHz ultragarsinė kavitacija sukuria lokalius mikro{5} purkštukus, kurių smūginis slėgis viršija 50 MPa. Šie lokalizuoti slėgio impulsai lenkia, nuovargsta ir nupjauna subtilius mikro briaunelius nuo pagrindo.

 

Be to, skysčio paviršiaus įtempimas veikia kaip fizinis mikroelementų barjeras. Mažesnėse nei 0,200 mm skersmens aklinose skylėse standartinio valymo vandens arba vandeninių tirpiklių paviršiaus įtempimas neleidžia skysčiams prasiskverbti į ertmę. Įstrigę pjovimo skysčiai ir mikroskopinės drožlės lieka sandarios skylės viduje dėl kapiliarinio veikimo. Laikui bėgant įstrigęs aušinimo skystis sukelia galvaninę mikro-koroziją, neleidžia cheminėms pasyvinėms medžiagoms padengti ertmę, o galutinės patikros metu uždengia optines metrologijos sistemas.

 

„Dazao“ tai išsprendžia naudodamas struktūrinį{0}}post apdorojimo protokolą:

 

· Tirpiklio paviršiaus{0}}įtempimo keitimas:Valymo tirpaluose naudojami specializuoti fluorinti tirpikliai, kurių paviršiaus įtempis yra mažesnis nei 18 mN/m, kartu su vakuuminėmis degazavimo kameromis, kad išstumtų įstrigusias dujų kišenes mikro aklinose ertmėse.

 

· Žemo{0}}dažnio Megasonic valymas:Valymo procesas pakeičia standartinę ultragarso kavitaciją švelniu 400 kHz–1 MHz megasoniniu maišymu. Šis dažnių diapazonas pašalina sub-mikronines daleles nesukeldamas destruktyvių mikro-srovės smūgio bangų į plonas metalines sienas.

 

· Vakuuminis džiovinimas išgarinant:Gatavi komponentai džiūsta vakuuminėje krosnyje, kur sub{0}}atmosferos slėgis iš mikro kanalų išstumia likutinę drėgmę be oro-purkštuko srauto iškraipymų.

 

Lydinio mikrostruktūros elgsena: nuo plastinio sukibimo iki terminio skilimo

Medžiagų apdirbamumo įvertinimai, sukurti makro CNC operacijoms, nėra verčiami į mikro svarstykles. Medžiagų mikrostruktūros, intarpų dydžiai ir grūdelių orientacijos lemia įrankio susidėvėjimą, drožlių susidarymą ir gatavų dalių išeigą.

Medžiagos specifikacija

Mikro apdirbamumo indeksas

Pirminio gedimo režimas

Įrankių ir dangos pasirinkimas

Tikslinis pjovimo greitis

Al6061-T6 / Al7075-T651

Aukštas

Suvirinimas drožl{0}}, greitas pastatomas-aukštyn kraštas

Deimantas-Kaip anglis arba nepadengtas karbidas

40–80 m/min

Ti-6Al-4V ELI (23 klasė)

Vidutinis

Sunkus darbo grūdinimas, koncentruotas krašto karštis

AlTiN arba TiSiN nanokompozitinė danga

15–30 m/min

316L nerūdijantis plienas

Vargšas

Didelis lankstumas, ypatingas apsivertimo burbulų susidarymas

Daugiasluoksnės AlCrN nano-dangos

12–25 m/min

Medicininis PEEK (Optima)

Vidutinis

Terminis minkštinimas, mikroskopinis burbuliavimas

Poliruotas vieno{0}}kristalinio deimanto arba skustuvo karbidas

nuo 50 iki 100 m/min

Be deguonies{0}}Varis (C10100)

Sunku

Didelis plastiškumas, stiprus šoninės{0}}sienos ištepimas

Aukšto-grėblio nepadengtas karbidas su veidrodinėmis rievelėmis

nuo 30 iki 60 m/min

 

Aliuminio lydinio mikro{0}}frezavimas: drožlių sukibimas ir DLC dangos našumas

Kai atliekamikro apdirbimo aliuminio, pagrindinis gedimo būdas yra-sukurtas kraštas. Kalus aliuminis prilimpa prie pjovimo briaunos esant pjovimo slėgiui. Apdirbant 0,2 mm įrankiu, tik 0,005 mm įtaisytas kraštas visiškai pakeičia pjovimo geometriją, pašalina grėblio tarpą ir sulaužo įrankio kotą.

 

Lustų morfologija didelio greičio{0}}greičių suklio operacijų metu sutampa su elgesio parametrais, analizuojamais mūsųišsamus aliuminio CNC apdirbimo techninis vadovas. Dazao padengia itin-lygias deimantines-kaip anglies dangas, kurių trinties koeficientas mažesnis nei 0,1, kad būtų išvengta drožlių sukibimo.

 

Chirurginio{0}}titano (Ti-6Al-4V) ir implantuojamo PEEK apdirbimo galimybė

Vykdantmikro CNC apdirbimas medicinos prietaisams, titano lydiniams ir bio{0}}inertiniams polimerams reikalingas griežtas terminis valdymas:

 

· Titano klasė 5 (Ti-6Al-4V):Mažas titano kanalų šilumos laidumas, pjaunantis šilumą tiesiai į mikroskopinį įrankio antgalį. Didelio-slėgio mikro-rūko aušinimo skystis turi užtikrinti nuolatinį įrankio-ruošinio sąsajos sutepimą, kad būtų išvengta pažangių briaunų terminio skilimo.

 

· Medicininis Žvilgsnis:Didelio{0}}greičio apdorojimas lengvai viršija 143 laipsnių PEEK stiklėjimo temperatūrą, todėl vietinės savybės sušvelnėja ir polimeras susikaupia aplink įrankių griovelius. Apdirbimo strategijoms reikia didelio padavimo, aštrių nepadengtų pjovimo briaunų ir aušinimo vėsiu oru, kad būtų galima atskirti trapias drožles ir pašalinti kraštų neryškumą.

 

Neardomasis mikro-laikymas: suspaudimo iškraipymo mažinimas

Standartiniai mechaniniai spaustukai ir griebtuvai taiko nekontroliuojamas suspaudimo jėgas, kurios plastiškai sutraiško, palenkia ar iškreipia mikro dalis. Suspaudus 2,0 mm x 2,0 mm korpusą su 0,1 mm sienelių storiu įprastoje veržlėje, atsiranda suspaudimo įtempimai, kurie sunaudoja visą komponento tolerancijos biudžetą dar net neįsijungiant velenui.

Dalių geometrijos klasifikacija

Standartinė mašinos prispaudimo rizika

„Dazao Precision Micro“{0}}fiksavimo sprendimas

Plonos folijos ir plokštumos

Mechaniniai pirštų spaustukai sukelia vietinį nusilenkimą

Porėti keraminiai vakuuminiai griebtuvai su optiniu lygumu

Trapūs 3D mikro korpusai

Antgaliai sutraiško plonų{0}}sienių perimetro ypatybes

Pakeiskite{0}}vandenyje tirpių lipnų vaško sluoksnių etapą

Kelių-ašių kompleksiniai implantai

Rankinis apvertimas praranda sub{0}}mikroninius duomenis

Integruoti aukojamų bėgių rėmai su skirtukų atskyrimu

 

Porėti keraminiai vakuuminiai griebtuvai ir fazinis{0}}priklijuojamas tvirtinimas

Plokštiems pagrindams, mikro{0}}skysčioms drožlėms ir plonoms lakštų matricoms, porėti keraminiai vakuuminiai griebtuvai nutraukia dalis ant optiškai plokščios lovos. Suspaudimo jėga pasiskirsto tolygiai visame paviršiaus plote be lokalizuotų įtempių taškų.

 

Miniatiūriniuose 3D korpusuose, kuriuose nėra lygiagrečių tvirtinimo paviršių, dalys sujungiamos su įrankio plokštelėmis, naudojant vandenyje -tirpius glikolio vaškus arba UV- kietinamas polimerų matricas. Pasibaigus apdirbimui, pakėlus vonios temperatūrą iki 65 laipsnių arba plaunant šiltame vandenyje, detalė išlaisvinama be mechaninio įtempimo.

 

Integruoti aukojami bėgimo rėmai, skirti kelių{0}}ašių apdorojimui

Sudėtingi daugiapusiai-komponentai lieka pritvirtinti neapdorotų atsargų viduje per sukonstruotus 0,05 mm skirtukus. Visi frezavimo, gręžimo ir apdailos ciklai atliekami 5-ašių platformose viena sąranka. Galutinis tikslumo vielos EDM praėjimas, lazerinis mikropjūvis arba kontroliuojamas mechaninis ąselių atskyrimas atskiria gatavą komponentą nuo laikiklio rėmo nepažeidžiant rankinio naudojimo.

 

Technologijų prekyba-Išjungta: mikro CNC frezavimas ir mikro elektros išlydžio apdirbimas

Tiekimo komandos reguliariai vertinamikro apdirbimas prieš mikro EDMkai pasirenkate sub{0}}milimetrų funkcijų gamybos kelius. Mikro CNC naudoja mechaninį šlytį metalui pašalinti, o mikro EDM naudoja kontroliuojamą aukšto -dažnio elektros kibirkšties eroziją.

High-magnification surface comparison between micro machining vs micro EDM showing mechanical shear versus recast layer

Techninis parametras

Mikro CNC apdirbimas

Mikro EDM (kriauklė ir viela)

Medžiagų suderinamumas

Visi metalai, inžineriniai plastikai, kompozitai

Tik laidūs metalai ir pusmetalai

Minimalus vidinio kampo spindulys

Apribotas įrankio spinduliu iki 0,015 mm

Ribojamas vielos spindulio ir kibirkštinio tarpo iki 0,005 mm

Maksimalus kraštinių santykis

Nuo 5 iki 1 iki 10 iki 1, priklausomai nuo geometrijos

Viršija nuo 20 iki 1, kai yra skylių ir gilių plyšių

Požeminis metalurginis vientisumas

Išsaugotos pagrindinės medžiagos grotelės, nulinė{0}}šilumos paveikta zona

Termiškai pakeistas perlietas sluoksnis nuo 0,001 mm iki 0,005 mm storio

Paviršiaus šiurkštumas (Ra)

Ra 0,1–0,4 µm tiesiogiai pasiekiamas

Ra nuo 0,2 iki 0,8 µm su būdingu kibirkštiniu krateriu

Tūrinis pašalinimo greitis

Didelis mažo{0}}–-vidutinio formato geometrijos

Iš prigimties lėtas tūrinės medžiagos pašalinimo greitis

Įrankio susidėvėjimo įtaka kainai

Didelė pjaustytuvo lūžimo rizika be priežiūros

Nuolatinis laido suvartojimas arba elektrodų taisymo išlaidos

 

Paviršiaus metalurginis vientisumas: nukirptos grotelės ir perlieti šilumos sluoksniai

Mikro CNC frezavimas išsaugo originalią kristalinę lydinio grūdėtumo struktūrą, užtikrindamas sklandžius gniuždymo įtempių profilius, būtinus dinamiškai apkrautiems komponentams, pvz., medicininiams kaulų sraigtams ir aviacijos kuro purkštukams. Mikro EDM palieka iš naujo pagamintą sluoksnį, kuriame yra mikroskopinių šiluminio įtempimo įtrūkimų, kurie sumažina komponentų nuovargio tarnavimo laiką. Pasirinkite mikro CNC frezavimą, kai jūsų komponentui reikalingas ilgas konstrukcinis nuovargis, naudojami ne-laidūs polimerai, pvz., PEEK, arba ištisiniai 3D kontūriniai profiliai. Kai formato santykis viršija 15:1 arba vidinių kampų spindulys nukrenta žemiau 0,010 mm, pereinama prie mūsųdidelio{0}}tikslios vielos EDM paslaugosužtikrina puikų matmenų valdymą.

 

Pasirinkite mikro CNC frezavimą, kai jūsų komponentui reikalingas ilgas konstrukcinis nuovargis, naudojami ne{0}}laidūs polimerai, pvz., PEEK, arba ištisiniai 3D kontūriniai profiliai. Kai kraštinių santykis viršija 15:1 arba vidinių kampų spindulys nukrenta žemiau 0,010 mm, pereinant prie specializuoto vielos elektros išlydžio apdirbimo užtikrinamas puikus matmenų valdymas.

 

Sub-mikroninės apžiūros aklosios dėmės: optiniai artefaktai ir terminis poslinkis

Mikroypatybė negali būti paskelbta atitinkančia, jei matavimo sistema įveda daugiau neapibrėžtumo, nei leidžia brėžinio tolerancija. Standartinės jutiklinės koordinačių matavimo mašinos negali tikrinti mikroypatybių: 0,5 mm rubino zondo antgalis negali patekti į 0,1 mm mikro plyšį, o 0,05 N zondo kontaktinės jėgos tampriai nukreips 0,06 mm ploną briauną, todėl tolerancijos rodmenys bus klaidingi-.

 

Nustatydami kokybės kontrolės kriterijus, vadovaukitės mūsųaliuminio CNC apdirbimo tolerancijos inžinerijos vadovasatskirti makroskopines ribas nuo mikro{0}}šiluminio dreifo.

 

Optinio šešėlio pseudo{0}}ypatybės ir sub-pikselių ribos skaičiavimas

Inžinieriai dažnai pasikliauja didelio{0}}didinimo optinio profilio projektoriais, regos sistemomis arba lazeriniais konfokaliniais mikroskopais. Tačiau optinėse sistemose atsiranda subtilių matavimo klaidų:

 

· Šešėlio pseudo{0}}ypatybės:Didelio-krašto-santykio kanaluose vertikalios sienos meta optinius šešėlius apšviečiant žiedą. Regėjimo sistemos kraštų-aptikimo algoritmas gali klaidingai suprasti, kad šešėlio perėjimas yra tikroji fizinė sienos riba, pranešdamas apie klaidingas plyšio-pločio klaidas iki 0,008 mm.

 

· Sub{0}}pikselio kontrasto poslinkiai:Tikrinant suapvalintus mikro kraštus, subtilus apšvietimas keičia pikselių ryškumo slenksčius. Dėl minutės 0,0015 mm krašto briaunos kraštų algoritmas gali pažymėti visą objekto skersmenį kaip neatitinkantį-.

 

· Fokusavimo gylio dviprasmiškumas:Objektyvuose su didelėmis skaitmeninėmis diafragmomis mažam lauko gyliui reikalingas kelių{0}}plokštumų fokusavimas. Jei matavimo metu židinio plokštumos pasislenka, vertikalios Z-ašies matmenys gali užregistruoti klaidingas žingsnio klaidas.

 

Žmogaus šiluminė sąsaja: tvirtinimo elementų išplėtimas ir klimato stabilizavimas

Al6061-T6 tūrinis šiluminio plėtimosi koeficientas yra maždaug 23 mikropadermės vienam Celsijaus laipsniui. Apsvarstykite, kad aliuminio mikro armatūros dalys laikomos ± 0,002 mm tikrinimo nuokrypiu per 50,0 mm tarpą:

 

· Tik 2,0 laipsnių aplinkos temperatūros poslinkis tikrinimo patalpoje išplečia tvirtinimo detales 0,0023 mm.

 

· Jei operatorius paima mikro detalę ar jos laikiklį plikomis rankomis, kontaktas su oda perduoda kūno šilumą, per 30 sekundžių pakeldamas vietinę metalo temperatūrą nuo 20 laipsnių iki 26 laipsnių.

 

· Šis lokalizuotas 6 laipsnių kilimas sukuria daugiau nei 0,0069 mm šiluminį plėtimąsi, visiškai viršijantį leistiną ± 0,002 mm tolerancijos juostą.

 

„Dazao“ kontroliuoja šiuos kintamuosius per tam skirtas 10 000 klasės švaraus tikrinimo patalpas. Prieš galutinį patikrinimą komponentai, pasirinktiniai tvirtinimo elementai ir optiniai matavimo prietaisai yra privalomai 4-val. mirkomi 20,0 ± 0,2 laipsnio temperatūroje. Dalimis manipuliuojama tik naudojant termiškai izoliuotus pincetus, o atliekant optinius ribų skaičiavimus, naudojami subpikselių kraštų aptikimo algoritmai, siekiant pašalinti klaidingus šešėlių atmetimus.

 

Mikro CNC sąnaudų struktūros tvarkyklės ir Gamybos-Parengtos RFQ geriausios praktikos

Suprasdami pagrindinius mikro CNC apdirbimo išlaidų veiksnius, pirkimų specialistai ir inžinierių komandos gali pakoreguoti brėžinių reikalavimus ir pašalinti nereikalingas gamybos išlaidas. Norėdami kontroliuoti prototipo išlaidas, tiekimo komandos turėtų pasikonsultuoti su mūsųaliuminio CNC apdirbimo sąnaudų veiksnių inžinerinis suskirstymasnustatant gamybos leistinus nuokrypius.

Išlaidų generavimo kategorija

Bendros dalies kainos dalis

Pagrindinis išlaidų vairuotojas parduotuvės aukšte

Tiekimo optimizavimo galimybė

CAM sąranka ir lygiavimas

35 proc

5 ašių kinematinis kalibravimas, lazerinio įrankio nustatymas

Sujunkite prototipų kiekius, kad amortizuoti sąrankos išlaidas

Įrankių sąnaudos

25 proc

Mikro-skersmens karbido susidėvėjimas, lūžimas sąrankos metu

Standartizuokite kampų spindulius iki standartinio įrankio skersmens

Optinė metrologija ir kokybės užtikrinimas

25 proc

Kelių-plokštumų konfokalinis nuskaitymas, terminis stabilizavimas

Sub{0}}mikronų nuokrypius taikykite tik kritiniams atskaitos taškams

Įrenginys per-sumažino laiką

15 proc

Daugia{0}}smeigimo gręžimas, mažos pastūmos užbaigimo praėjimai

Atpalaiduokite ne{0}}funkcinius ertmių gylius ir paviršiaus išnašas

 

Peržiūrėkite savo inžinerinius brėžinius pagal mūsųpraktiškas CNC DFM kontrolinis sąrašas{0}}paruoštų dalių gamybaiprieš užbaigiant griežtus įforminimo užrašus. Prieš pateikdami užklausą dėl sub-milimetrų komponentų kainos, įvertinkite savo piešinį pagal šiuos kriterijus:

 

· Leisti vidinio kampo reljefą:Pakeiskite aštrius vidinius kampus spindulio išnašomis, kurios yra bent 15 procentų didesnės nei standartiniai įrankių dydžiai, pvz., nurodykite R 0,120 mm, o ne R 0,100 mm.

 

· Venkite plokščių{0}}apatinės gilios skylės išnašų:Plokščioms{0}}apačioms mikro skylėms reikalingas papildomas apdailinimas naudojant trapią plokščią galinę frezą. Leiskite standartinius gręžimo kampus nuo 118 laipsnių iki 140 laipsnių, kai tik tai leidžiama.

 

· Išskirti aukštos{0}}tolerancijos zonas:Taikykite ±0,002 mm leistinus nuokrypius tik kritinėms išlygiavimo tikslams. Atpalaiduokite ne-veikiančius tarpinius kanalus ir kišenių gylį iki ±0,025 mm, kad patikrinimo ir ciklo laikas sutrumpėtų per pusę.

 

· Apibrėžkite šerdies padidinimo slenksčius:Užuot reikalaudami kiekybiškai neįvertintos nulinės-užkrato sąlygų, nurodykite ryškumo ribas esant nustatytam padidinimui, pvz., nereikėtų aptikti 30 kartų optinio padidinimo.

 

Parduotuvė

Medicininės artikuliacijos jungtis: 5 klasės titano ELI

 

· Dalies geometrija:Miniatiūrinė kelių -ašių vyrių jungtis, kurios matmenys 1,80 mm x 1,20 mm x 0,80 mm, su 0,25 mm sukimosi kaiščio kiauryme ir 0,08 mm plonomis šoninėmis sienelėmis.

 

· Gamybos strategija:„Dazao“ sukūrė dvigubą{0}}stočių armatūrą, laikančią dalis ant aukojamų bėgikų. Mes naudojome 0,20 mm CVD deimantu dengtą{3}}galinį frezą kišenėms įkišti ir 0,245 mm mikrogrąžtą, po kurio buvo atliktas itin{5}}smulkus presavimas. Mikro-rūko pjovimo skystis apsaugojo nuo drožlių sukibimo, o dalys buvo baigtos-nesubraižyti naudojant didelės-raiškos riedėjimą{10}}aplink įrankių kelius.

 

· Gamybos rezultatas:100 procentų atitiktis visoje 5000 vienetų gamybos partijoje, o proceso pajėgumų indekso vertės yra didesnės nei 1,45 kritiniuose kaiščių kiaurymės centruose.

 

Optoelektroninis lygiavimo blokas: silicio{0}}fotoninio pluošto kreipiklio matrica

 

· Dalies geometrija:Kelių kanalų optinės matricos blokas, kuriam reikalingi aštuoni lygiagrečiai V-grioveliai, išdėstyti 0,127 mm atstumu, griovelių gylis 0,090 mm, o paviršiaus apdailos taikiniai Ra 0,1 µm.

 

· Gamybos strategija:Pagaminta ant 5-ašių platformos su aerostatiniu oro-guoliu, veikiančiu 90 000 aps./min. Naudojome individualizuotus vieno-kristalinio deimantinio 60 laipsnių V taško pjaustytuvus. Ruošinys buvo pritvirtintas naudojant porėtą keramikinę vakuuminę plokštę, o mašinos korpusas per visą nepertraukiamą ciklą palaikė 20 laipsnių ± 0,1 laipsnio temperatūrą.

 

· Gamybos rezultatas:Žingsnio paklaida, išmatuota mažiau nei 0,0008 mm visuose aštuoniuose kanaluose, o kanalo sienelės šiurkštumas patikrintas esant Ra 0,08 µm, pašalinant optinę šviesos sklaidą išilgai pluošto išlyginimo kelio.

 

Gamybos įrašas{0}}Mortem: Unvented Micro Blind Hole Tool Burst

 

· Nesėkmė:Ankstyvojo aviacijos ir erdvės jutiklio korpuso prototipo gamybos metu 0,150 mm karbido grąžtai nuosekliai spragtelėjo pasiekę 1,20 mm gylį 316 l nerūdijančio plieno, todėl laužo kiekis buvo didelis.

 

· Pagrindinės priežasties tyrimas:Inžineriniame brėžinyje buvo nurodyta 0,150 mm aklina anga su 8:1 kraštinių santykiu ir nulinio reljefo kūgiu. Aukšto-slėgio aušinimo skystis pateko į mikro angą gilių čiupimo ciklų metu. Kai grąžtas nusileido atgal į pjovimo gylį, įstrigęs skystis negalėjo išbėgti pro siauras fleitos ribas. Atsiradęs hidraulinis priešslėgis sukūrė ašinę apkrovą, kuri sulenkė grąžto kotą, kol pjovimo briauna nepaliečia apatinių grindų.

 

· DFM rezoliucija:„Dazao“ konsultavosi su klientų inžinierių komanda, kad įtrauktų 1-laipsnio grimzlės kampą išilgai ne-funkcinio skylės gylio, ir įdiegė CAM atstumo ciklą, kuris išvalė skystį prieš greitą pakartotinį patekimą. Gręžimo tarnavimo laikas iškart stabilizavosi nuo 1 skylės vienam įrankiui iki daugiau nei 45 skylių vienam įrankiui, todėl prototipo gamybos sąnaudos sumažėjo 68 proc.

Upload your CAD file for an instant online quote and DFM feedback

 

Dažnai užduodami klausimai (DUK)

 

 

01.Kodėl mikrogalinės frezos akimirksniu nutrūksta atliekant itin lengvus apdailos darbus?

Kai užprogramuota drožlių apkrova nukrenta žemiau pjovimo briaunos spindulio, rievė negali kirpti metalo. Jis trina ir aria, stipriai įtempia-sukietėja paviršius. Šoninis pjovimo pasipriešinimas sparčiai didėja, kol trapus sub-mikronų karbido kotas lūžta nuo mechaninio smūgio.

02.Kaip ultragarsinis valymas gali pakenkti sub{0}}milimetrais apdorotiems komponentams?

Standartinis 28 kHz arba 40 kHz ultragarsinis valymas sukuria agresyvias kavitacijos smūgines bangas, viršijančias 50 MPa. Šie lokalizuoti slėgio impulsai lenkia, nuovargio ir šlyja po-100-mikronų sieneles. Mikrokomponentams reikalingas megasoninis maišymas nuo 400 kHz iki 1 MHz su mažo paviršiaus įtempimo tirpikliais.

03.Dėl ko mikrogrąžtai nutrūksta atitraukiant gilias aklinas skyles?

Didelio -krašto-santykio mikro aklinose skylėse įstringa pjovimo skystis. Kai grąžtas greitai-slenka atgal po smūgio, skystis negali apeiti siauros fleitos krašto. Susidaręs hidraulinis priešslėgis daro staigų ašinį suspaudimą, kuris užfiksuoja trapią grąžto kotą.

04.Kodėl optinio regėjimo tikrinimo sistemos sukuria klaidingus mikroypatybių atmetimus?

Didelio{0}}didinimo optiniai jutikliai turi šešėlinių pseudo{1}}funkcijų. Paviršiaus apšvietimas, išmestas išilgai vertikalių plyšių sienų, apgauna automatinį kraštų-aptikimo algoritmą ir klaidingai supainioja kraštų įbrėžimus arba šešėlių perėjimus prie tikrosios sienų ribos ir klaidingai praneša apie per mažo kanalo plotį.

05.Kaip inspektoriaus kūno temperatūra veikia mikrotolerancijos patikrinimą?

Laikant miniatiūrinį aliuminio komponentą, kūno šiluma perkeliama per trisdešimt sekundžių, metalo temperatūra pakyla 4 laipsniais iki 8 laipsnių. Dalyse, kurioms reikia ±0,002 mm leistinų nuokrypių, šis lokalizuotas šiluminis plėtimasis sunaudoja daugiau nei 50 procentų viso tolerancijos biudžeto ir sukelia klaidingus optinius atmetimus.

06.Kaip pašalinti mikroskopines įdubas nepažeidžiant sub{0}}milimetro dalies geometrijos?

Rankinis grandymas arba abrazyvinis vartymas pažeidžia subtilias geometrijas. Šlifavimo valdymas priklauso nuo frezavimo išėjimo-lanko takų, kad būtų išvengta apvirtimo, kartu su ne-kontaktiniu-apdorojimu, pvz., žemo-dažnio megasoniniu plovimu, cheminiu poliravimu arba tiksliniu elektropoliravimu, kuris ištirpdo atbrailą nenaudojant mechaninės jėgos.
Siųsti užklausą