Opportunità Micro-fresatura e sfide

Non solo sono elementi ottenendo più piccoli, che sono ricchi di elementi aggiuntivi per offrire energia e funzionalità aggiuntive. Elementi Micro-size possiedono una ampia varietà di scopi in quasi quasi tutti i settori, che comprendono aerospaziale, automotive, elettronica, l’assistenza sanitaria, i fatti di ingegneria e delle telecomunicazioni.

Il crescente bisogno di elementi micro-scala e di prodotti e servizi fornisce stampisti con nuove e diverse sfide a che vanno dalla vostra utilizzo di nuove forniture a specifici rivestimenti stampo, i componenti di fresatura con 0,1 mm di diametro risorse e raggiungere una precisione di-livello sub micron.

Al momento identico, potrebbe essere la complessità intrinseca dei microcomponenti che offre nuove possibilità per stampisti. Nel momento in cui la produzione di facili e il metodo stampi complessità si sta spostando verso le nazioni con ridotto costo del lavoro, degli Stati Uniti ed europei stampisti possono rivolgersi a ulteriori progressi moderni superiori lungo le linee di micro-stampi e micro-fresatura per conservare il loro vantaggio spietata.

Una strategia integrata per lo stile e la lavorazione di elementi di micro-fresatura è importante per stampisti, che sono alla ricerca di capitalizzare su questa opportunità di sviluppo.

Requisiti del dispositivo Micro-fresatura
Con i vari fattori di funzionare in tandem, un dispositivo è solo fine come il suo più debole componente specifico. molto meno indulgenti che fresatura convenzionale, micro-fresatura ha bisogno di ogni singolo elemento dispositivo a diventare adeguata alle diverse specifiche con il compito.

geometria della macchina
geometria della macchina determina la rigidità della macchina, la precisione, la stabilità termica, proprietà di smorzamento, il throughput e la facilità d’uso. Probabilmente il più famoso tipo di geometria dispositivo verticale sono ponte e C-frame di costruzione. utilizzando il mandrino o asse Z diventando l’unico asse di commutazione, uno sviluppo C-frame offre i migliori doti di rigidità. in quanto la precisione rigidità impatti diritte, questo stile è estremamente appropriato per micro-fresatura.

Costruzione di macchine
Uno dei problemi durante la fresatura componenti delicati e precisi è ridurre al minimo le vibrazioni. risorse del dispositivo con elevato smorzamento assorbiranno aggiuntivo con le vibrazioni indotte dal taglio. probabilmente i materiali della struttura dispositivo più appropriato per micro-fresatura è calcestruzzo polimerico, che offre come molto fino a dieci volte maggiore assorbimento delle vibrazioni rispetto alla ghisa. Polymer concreta offre anche eccezionale rigidità vibrante e statico e ha sostanzialmente molto meglio stabilità termica rispetto alla ghisa, tutti i componenti vitali per poco la precisione dei componenti.

Guida Way sistema
Il metodo modo dispositivo dispositivo consiste nel riempire gli elementi che aiutano e manuale i movimenti con il mandrino e la tabella dei cuscinetti. I due tipi più tipici manuali vie sono boxways (a volte denominati modi idrodinamici) e guide lineari. I boxways applicati all’interno di una grande percentuale di modelli al giorno d’oggi sono problematici per scopi che richiedono assi frequente inversione e il movimento di attrito ridotto per grave precisione. metodi manuali lineari che forniscono ridotto attrito statico e vibrante sarebbe la scelta migliore per qualsiasi macchina di micro-fresatura.

Drive e il movimento della tecnologia
Quanto poco del componente si può efficacemente dispositivo dipende in modo significativo in tutto il generare e movimento moderno progressi costruiti alla macchina. Una vite a sfere azionata da motore servo potrebbe essere l’asse generano meccanismo applicato nella maggior parte degli strumenti di dispositivi, e può essere probabilmente la più appropriata per le macchine micro-fresatura. Più importante, però, è come il motore di generare e servo operano congiuntamente per offrire movimento preciso e preciso in modo che è possibile generare in miniatura dimensionamento funzionalità 3-D.

A dire il vero, probabilmente la più precisa posizione degli assi, ai fini di micro-fresatura richiedono decanter o vetro scale di diventare posizionato vicino per i metodi manuali in modo che si può offrire suggerimenti aggiuntivi per il controllo. Ai fini Micro-fresatura saranno molto probabilmente richiederà utilizzando 0,1 micron decanter in vetro o scale in contrasto con la frequenza applicata 0,5 micron versione.

Mandrino
Il mandrino perfetto per micro-macinazione viene riconosciuto come un circuito chiuso o mandrino controllo vettoriale, che facilita un’ampia varietà di velocità e fornisce una coppia completa a velocità ridotte, caratteristiche maschiatura rigida e orientamento del mandrino costante. A ben progettato mandrino vettore controllato sul dispositivo micro-fresatura fornirà versatilità incredibile lungo con la capacità di ridurre al minimo anche probabilmente il materiale più duro. Un perno 50K-rpm può essere abbastanza soddisfacente per la maggior parte delle applicazioni di micro-fresatura, che utilizzano gli strumenti di dimensionamento più compatti.

Portautensili e interfaccia mandrino
portautensili HSK forniscono parecchi vantaggi per le grandi mandrini RPM e, pertanto, sarebbe la selezione desiderata per le macchine micro-fresatura. portautensili HSK vengono mantenuti con il mandrino con un disposto di pinze interne situate all’interno del mandrino. Come rpm aumento, metallo-metallo fa contatto con tra il portautensile e anche il mandrino viene mantenuta semplicemente perché le forze centrifughe portano alle pinze interne per espandere all’interno del portautensile, premendo saldamente in opposizione alla all’interno con l’albero del mandrino.

HSK utensili può essere un doppio contatto NA con interfaccia. Esso individua per ogni un cono poco profondo, più una flangia fare una misura precisione. Questa tuta precisione permette l’interfaccia di possedere notevoli problemi di run-out rispetto a macerare utensili conici. Quando funziona con graziosi frese, imprecisioni run-out può portare ad insufficienza taglio prematuro. troppo run-out può diminuire l’aspettativa di vita con il mandrino. Pertanto, imprecisioni run-out per modelli micro-fresatura dovrebbe essere mantenuto a un micron o meno.

La tecnologia CNC
Mentre adeguatamente copre il soggetto della tecnica CNC è oltre la portata di questo articolo, due elementi cruciali devono essere sottolineato:
1. Interfaccia maniglia: l’interfaccia dovrebbe essere logicamente disposti e facili da usare, tuttavia versatile sufficiente per prendersi cura anche di probabilmente il più sofisticato uscita percorso utensile da qualsiasi sistema CAD / CAM.
Velocità 2. digerire: la maniglia movimento e suggerimenti sono di vitale importanza per le applicazioni di precisione micro-fresatura. La maniglia deve avere la capacità di rapidamente procedimento ad alta densità di informazioni sofisticata e comandare il movimento per l’asse all’interno di un modo preciso.

componenti ausiliari
Strumenti che difficilmente essere testimoniato attraverso l’essere vista umano non sono praticamente possibile valutare meccanicamente. utilizzando un sistema di misurazione laser, ogni periodo e diametro delle risorse soli 40 micron può essere attendibilmente e immediatamente misurata.

Impostazione di un dispositivo di micro-macinazione può essere creato utilizzando meno difficile l’uso del tastatore. centraggio automatico, componente azzeramento e l’allineamento componente può essere applicato ad istituire rapidamente l’orientamento dei componenti. Inoltre, misurazione componente può essere raggiunto utilizzando innumerevoli con le routine di tastatura spesso scoperti in controlli che elemento di sondaggio.

macchina Ambiente
L’atmosfera dispositivo dovrebbe possedere una temperatura controllata e il 100 per cento senza vibrazioni. quando il dispositivo non è isolato correttamente, anche un autocarro pesante che passa all’esterno la struttura potrebbe creare vibrazioni sufficienti per lasciare il rappresenta intorno alla superficie.

Micro-fresatura Requisiti CAD / CAM
In acquisto per garantire il grado di accuratezza, la scorrevolezza e la continuità che è necessario con l’ambiente micro-macinazione, il metodo CAD / CAM dovrebbe essere molto attentamente sintonizzato ed ottimizzato per aiutare i requisiti successivi.

dati Traduzione
Un errore di traduzione risultante all’interno di un divario 0,005 millimetri tra due superfici non può essere problematico all’interno di una grande parte, semplicemente perché il componente può essere lucidato. Tuttavia, la lucidatura di solito non è un’alternativa in stampi miniatura o micro componenti, quindi un gap con lo stesso esatto dimensionamento all’interno di un componente di micro-lavorato può ovviamente essere visibile. Pertanto, l’applicazione CAD / CAM dovrebbe essere in grado di studiare file di dati struttura nativi da altri metodi CAD per mantenere la sincerità con la geometria. problemi informazioni sulla traduzione in mezzo offerte CAD e CAM separati possono negativamente avere un effetto sulla precisione di lavorazione. Un affare CAD / CAM pacchetto integrato riduce al minimo il pericolo di introdurre questo tipo di imprecisioni.

tolleranze ristrette
Lavorare con tolleranze geometriche strette nella produzione di superfici di divisione e rendendo la geometria per diapositive, sollevatori ed espulsori è importante in modo che si può evitare lacune nella tra le superfici, e mantenere la continuità C1 e C2. L’applicazione potrebbe aiutare il calcolo del percorso utensile con tolleranze a prezzi accessibili a 0,01 micron, mentre contemplando i vincoli con il dispositivo utilizzato. questo tipo di tolleranze ristrette chiamare per gli algoritmi di percorsi utensile specifici con maggiore affidabilità e migliore distribuzione del palco in modo che si può ottenere una superficie priva di smalto.

strategie di lavorazione
L’applicazione potrebbe aiutare la lavorazione di tecniche ottimizzate per la micro-fresatura, lungo le linee di sostenere un riempimento di chip continua alle procedure difficili e ri-grezzi. La capacità con l’applicazione per aiutare le tecniche di sgrossatura efficaci con continuo riempimento di chip e diverse velocità di avanzamento è importante per la micro-fresatura. Per creare un percorso utensile liscia, l’applicazione potrebbe contribuire utilizzando diverse frese con velocità del mandrino distinte, avanzamenti e parametri affettare all’interno di una operazione di finitura individuale.

strumento di movimento
L’arrotondamento può crescere per essere una sfida in micro-fresatura, che spesso le capacità piuttosto piccoli avanzamenti. A completare più compatto rispetto a stepover sarà eventualmente produrre un movimento brusco, mentre gli angoli circolari più grandi rispetto a stepover potrebbe produrre le creste e le lacune tra passaggi sequenziali e creare troppo capesante.

Per evitare questo tipo di lacune e creste ed essere sicuri grande qualità di superficie, aiuto per i metodi di movimento dispositivo lungo le linee di CBP (pulita in tra le passate), CBL (pulito in tra gli strati) e Ridge lavorazione viene riconosciuto come un obbligo importante per micro-fresatura successo.

Multi Axis
Una quantità di sviluppo di scopi micro-fresatura chiamata per la lavorazione multiasse, lungo le linee di utilizzare lavorazioni a 5 assi per giranti in miniatura. modelli a cinque assi permettono l’utilizzo di poche risorse, con possibilità di inclinazione quel risultato molto più in superficie eccellente, mentre eliminando la richiedono per vari strumenti. rispetto alle tradizionali applicazioni 5 assi, scopi micro-fresatura richiedono maggiore versatilità nel controllare l’orientamento del dispositivo, in add-on per la capacità di monitorare il disegno inventario tutta varie dimensioni.

La conoscenza di stock rimanente
La conoscenza della vera inventario rimanendo per tutta l’intera procedura permette l’applicazione per regolare la velocità di avanzamento di carico dispositivo vero, così che è possibile ridurre i tempi di lavorazione, mentre a guardia delle risorse delicati rottura. poiché la condizione pezzo modifiche in modo significativo durante l’operazione di sgrossatura, l’applicazione simula l’inventario rimanente subito dopo ogni singolo strato. Ciò consente al dispositivo di andare in destinazioni che era stata pulita da strati precedenti, permettendo risorse brevi per minimizzare in zone profonde.

Per diminuire riempimento dispositivo in tutta la finitura passa, l’applicazione dovrebbe essere in un collocamento per affrontare le operazioni di ri-grezzi all’interno della procedura di ri-lavorazione, mentre utilizzando la conoscenza restante inventario.

Geometria Mending
Quasi quasi ogni carriera di programmazione CAM ha bisogno di alcune procedure di geometria rammendo. In innumerevoli casi, solo durante la procedura di programmazione fa crescere per essere evidente che è necessaria la modifica specifica geometria. Le superfici devono essere estesi a difendere le posizioni che verranno lavorati in un altro di impostazione, oltre a un angolo di sformo deve essere applicato. applicazione CAM che si compone di funzioni CAD integrate e offre la geometria assistere utilizzando l’affidabilità ideale e tangenza consente questo disegno-per-tooling riparazione di diventare compiuto con un attrezzista che capisce il processo di lavorazione, secondo le linee del programmatore NC.

sommario
Micro-sistemi e micro-fresatura prendono sulle nuove possibilità per stampisti che cercano di differenziarsi, creare società in un segmento settore emergente e redditizio, e molto meglio posizionata in opposizione a basso salario concorrenti. Nuovi materiali, nuove caratteristiche di lavorazione e rivoluzionaria applicazione CAD / CAM sono ottenibili ora a sostenere stampisti azione per i problemi e capitalizzare sulla necessità di sviluppo per le micro-fresatura.

Contributori:
Hari Sridharan potrebbe essere il vice presidente di Engineering & miglioramento aziendale per Cimatron Technologies, uno dei principali fornitori di opzioni di CAD / CAM integrati per la muffa, dispositivo e muoiono responsabili in add-on per i fornitori di componenti discreti. Con ulteriore di venti anni di incontro con l’industria, Hari ha iniziato il suo lavoro supervisione una divisione di fresatura CNC al centro ISRO Satellite a Bangalore, in India. E ‘stato rapidamente promosso a Supervisore Senior e poi ha agito come Senior Engineer e Scientist, mentre la gestione di uno spazio dispositivo con 30 dipendenti. Hari è unito dispositivo Matic della Malesia nel ’94, e ramificata in CAD / CAM. mentre in Malesia, Hari ha lavorato anche per il Giappone Saeilo essere una richiesta Ingegnere CAD / CAM utilizzando il software Cimatron. Impressionato utilizzando il software Cimatron, Hari è entrato nel gruppo Cimatron nel 1999 ed è stata a lungo importante il gruppo di ingegneria Cimatron in realtà da allora. Hari ha contribuito in modo significativo per la realizzazione della società tramite la sua leadership, l’impegno e la tecnica specialistica set.

Gary Zurek è presidente di KERN Precision, Inc., una consociata di KERN Micro und Feinwerktechnik GmbH & Co di Germania, un globo importante rivenditore di micro, centro di ultra e precisione nano lavorazione. ex di entrare in KERN, ha ricoperto la posizione dal momento che il livello nazionale scopi responsabile tecnico per un altro significativo costruttore dispositivo dispositivo. Ha aggiuntivo di due decenni di incontro nella produzione e ha conseguito un Bachelor of Science in ingegneria livello di produzione dal Connecticut condizioni University.

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