瑞士型VS。多轴数控加工：如何为您的精密零件选择正确的工艺

​主要选择因素是零件的主要形状：旋转对称是瑞士式加工特征，而复杂的 3D 轮廓需要多轴 CNC 加工。在 LS Manufacturing，我们利用我们的项目数据库提出数据驱动的建议，解决了这种瑞士式加工与多轴 CNC 加工的困境。这种基于事实的方法基本上消除了成本超支和延误的风险，从而为竞争激烈的航空航天、医疗和汽车行业中的高价值数控加工应用提供了明确的指导。

哪些零件特征明确表明应选择瑞士加工？

选择正确的精密零件加工工艺是决定成本和质量的重要因素。本文的主要重点是表明何时选择 Swiss 的零件的具体特征，解释该方法如何解决主要制造问题以达到更高水平的效率和精度。

管理高长径比

当加工非常薄的零件（例如长径比超过 8:1 的微型轴或销）时，传统车床会出现偏转和振动问题。 瑞士机器导套在切削刀具旁边提供必要的支撑，从而可以在小直径上进行稳定的深切削。这是对高效加工精密棒料进给零件而没有颤振或刀具压力变形的问题的直接答案，从而保持直线度和尺寸一致性，这对于此类零件的大批量 CNC 加工非常重要。

保证极高的同心度和圆度

例如，多个车削特征、传感器外壳或阀杆之间需要极高同轴度 (<0.01mm) 的零件从根本上成为单一设置原理问题。在一次装夹中完成所有主要和次要操作，完全消除了由于多个夹具设置而产生的固有误差。除其他外，我们通过使用集成副主轴实现平稳的零件传输和后加工来实现这一目标，这是任务关键型精密零件加工的核心策略之一。

集成复杂的二次和后端操作

具有多个后部特征（如交叉孔、倒锥度、螺纹等）的零件在多步骤过程中涉及时间和对齐时确实很痛苦。瑞士单元配有驱动刀具和副主轴，用于在初次车削后立即铣削、钻孔和攻丝这些特征。这种集成方法有助于避免夹具重新对准的问题，大幅缩短非切割时间，并确保特征位置相对于主要基准完美，这在复杂的 CNC 加工项目中具有很大优势。

此分析使客户能够在这些先进 CNC 加工工艺之间做出明智的选择。我们提供解决应用程序问题的基本信息：限制错误来源；选择对于关键公差而言最值得信赖的流程；并衡量要达到的质量目标。 它可以成为具有竞争力的高科技制造案例的决定性技术论证。

如何从批量大小的角度评估两个流程的经济平衡点？

确定最经济的制造策略需要检查零件的复杂性与要生产的件数之间的关系。本文揭示了我们进行数控加工工艺比较的路线，以揭示工艺经济性发生变化的确切批量大小，从而提供基于数据的决策支持：

分析小批量生产（1-50 件）的成本结构

我们在小批量的成本分析中围绕非经常性成本进行了讨论。我们用数字展示了瑞士机械加工的集成流程如何摆脱对辅助夹具和设置的需求，与多轴解决方案相比，只需通过更少的操作次数减少处理和废品，即可将总成本降低15-25%。

为专用解决方案（>5000 件）进行大批量经济建模

一旦批量变大，我们的分析重点就会转向边际成本。我们概述了能够通过专用解决方案实现自动化的零件的情况，其中更大的初始成本特殊CNC 生产单元的支出可能会比瑞士加工更便宜，如果零件的形状是适合高速、连续生产。

通过动态成本建模确定收支平衡

使用我们自己设计的考虑所有输入变量的成本模型，我们找到了成本均衡的交易量点。由此可见，瑞士的解决方案对于50-500件的委员会来说仍然是最有效的，从而为最好的数控加工解决方案开辟了道路。

这种基于分析的CNC 工艺比较为客户的成本细分奠定了坚实的基础。我们通过预测固定成本和可变成本来规划选择经济挑战，从而获得高度可靠的技术加工评估，以便在有竞争力的制造中进行正确的投资。

材料选择如何影响您在 Swiss 和 Multiaxis 之间做出决定？

与多轴数控加工工艺相比，材料的可加工性显着改变了瑞士型的经济和技术可行性。以下是我们的分析方法，它根据每种材料可能面临的挑战，将材料选择与最佳加工工艺决策联系起来：

易加工材料的优化流程

1. 材料示例：​黄铜、易切削钢、铝合金。
2. 我们的技术方法：​ 使用瑞士机器的高转速（高达 30, 000）和集成工具。
3. 我们如何解决挑战：​ 我们采用“转而不磨”精加工技术。这样可以在一次设置中以最大进给率生产复杂的小直径零件，从而显着缩短大批量 CNC 生产的周期时间。
4. 客户利益：​ 我们为连接器插针或手术螺钉毛坯的大批量订单带来极高的效率和最低的单位成本。

难加工合金的选择策略

• 材料示例：​ 钛 (Ti-6Al-4V)、铬镍铁合金、淬硬钢 (>45 HRC)。
• 我们的技术方法：​ 多轴 CNC 加工中心 是我们的首选，因为它们具有更好的刚度、高压冷却液（70+ bar）的可用性以及对刀具路径灵活。
• 我们如何解决挑战：​对于钛骨矫形板，我们定义了摆线铣削路径，使刀具能够持续啮合并散发热量。与传统方法相比，这种先进的 CNC 加工技术可将刀具寿命提高高达80%，从而限制成本并确保完整性。
• 客户利益：​ 通过解决热损坏和刀具过度磨损问题，我们可以精确可靠地加工高强度、温度敏感合金。

我们的决策框架：分析关键材料驱动变量

1. 我们的分析流程：​ 我们分析材料本身特有的因素：加工硬化倾向、导热系数、切屑形成特性。
2. 我们如何解决挑战：​ 对于细长的铬镍铁合金轴，我们预测热增长和变形。通过我们的研究，瑞士加工可能在参数设置方面非常有限，在这种情况下，多轴将是一种更通用的数控加工解决方案，尽管它需要额外的设置。
3. 客户利益：​ 我们提供数据支持的加工工艺决策，将工艺稳定性、最终零件质量和总拥有成本置于原始速度之上。

我们的方法为如何选择 CNC 加工工艺提供了终极指南。我们通过使用基于物理的策略（从高速车削到受控摆线铣削）解决特定于材料的难题，从而保证在性能、质量和成本方面的完美工艺选择。

图 3：说明用于精密工程和制造应用的合金钢工件的多轴 CNC 加工。

LS制造医疗器械行业：植入式钛合金接骨螺钉多工艺一体化生产项目

此LS Manufacturing 医疗案例重点介绍了我们如何通过创新的混合制造方式应对生产非常精确的骨科钛螺钉的挑战。它还展示了我们为复杂医疗部件创建定制 CNC 解决方案的能力。

客户挑战

医疗设备客户需要批量制造 φ4.5mm、5 级钛 (Ti-6Al-4V ELI) 骨螺钉，具有 6g 螺纹公差和无毛刺六角驱动功能。他们最初仅使用多轴铣削服务的方法对于长度薄的轴来说效率低下，导致刀具磨损非常快，单位成本高达85元，并且由于需要对头部几何形状进行二次夹具，产量只有92%。这种情况大大推迟了他们的产品发布时间表。

LS 制造解决方案

我们设计了一种精密加工融合：丝杠轴和螺纹在津上瑞士型车床上加工，以实现出色的同心度，然后使用一个5轴数控加工装置来铣削复杂的头部特征。这种 split-process 方法充分利用了每台机器高速精密车削和灵活多轴轮廓加工的最佳能力，因此不需要二次零件处理。

结果和价值

集成流程能够将单位成本降低至 62 元，将最终良率提高至99.5%，并将交货时间缩短40%。因此，客户的关键植入设备获得了可靠的生产、显着的成本节省以及更短的上市时间，因此我们的混合制造方法获得了战略价值。

这个案例是我们技术工程方法的一个很好的例子：在分析组件功能后，我们以智能的方式拆分和合并了最有效的流程。我们提供高效的制造解决方案，同时可以满足非常苛刻和高价值的极其具体的成本、质量和时间要求数控加工医疗应用。

利用我们的智能混合瑞士和多轴 CNC 解决方案，释放复杂零件的最高效率和精度。

为什么同时具备两种流程能力的供应商是更好的选择？

根据由于能力有限而存在偏差的建议来猜测正确的制造供应商有时是错误的。这是我们利用瑞士类型和多轴技术的数据驱动方法，它可以成为完全公正的“如何选择 CNC 加工供应商”指南，因此，一个真正最佳的一站式解决方案可以是发现：

进行无偏并行流程分析

• 我们的方法：​ 我们将您的 3D 模型导入瑞士和多轴策略的不同 CAM 设置中。
• 我们如何解决这个问题：​我们的工程师同时在两个平台上运行虚拟加工模拟。
• 直接客户利益：​ 这可以直接比较周期时间、工具消耗和潜在产量，从而完全消除任何猜测。

采用高级仿真进行总成本建模

1. 我们的工具：​ 我们配备了专用软件模块，可实现冲突检测、刀具路径优化和动态材料去除分析。
2. 我们如何解决这个问题：​ 我们使用 Citizen Swiss 机床和 DMG Mori 5 轴中心模拟热条件下复杂医疗零件的钛加工。
3. 直接客户利益：​此高级 CNC 加工分析方法可预测刀具磨损以及每条路线出现质量问题的可能性，从而创建切合实际的总成本预测。

提供量化的决策支持报告

• 我们的交付成果：​ 我们提供一份比较报告，说明不同产量的设置数量、预计机器工时以及每件成本。
• 我们如何解决这个问题：​ 在报告中，我们在瑞士视觉上确定了加工的技术盈亏平衡点。盈亏平衡点是瑞士效率超过多轴灵活性的地方。
• 直接客户利益：​ 客户在收到基于事实的明确所选流程理由后，可以放心，他们投资的精密 CNC 服务是最高效的服务。

我们的双能力平台完美解决了固有的供应商偏见问题。 我们提供经过模拟验证的公正数据，为您的精密部件确定最高效、最可靠的CNC 加工合作伙伴 ，因此，决定决策的是工程经济性而不是设备限制，制作过程。

图 4：展示用于精密医疗和航空航天部件制造的多轴 CNC 加工复杂运动路径。

我如何获得准确的流程分析和报价？

获得准确和谐的CNC加工报价 需要一个实质性的、全面的、数据驱动的程序。本文档反映了我们将您的零件数据转换为中立、实用的分析的简单程序，这将确保在质量、成本和交货时间方面选择最佳的制造方法。

提交全面的零件数据进行分析

要开始分析，您需要发送3D 模型 (STEP/IGES)、材料规格、关键公差、表面光洁度要求和年产量。这个全面的数据集使我们的工程团队能够在4小时内执行免费DFM分析，在定价开始之前揭示任何制造问题和优化，从而为不仅可行而且高效的生产铺平道路。

执行 DFM 和并行流程仿真

我们的团队根据您的零件模型对瑞士型和多轴方法进行彻底的 CNC 工艺模拟。 我们验证工具的可访问性，计算不同的周期时间，并识别每种数控加工方法固有的潜在质量问题。此时，理论成本核算被抛弃，因为该阶段提供了现实的绩效预测并指出了生产路线的问题区域。

提供比较技术和报价包

我们在一份清晰的报告中总结了我们的调查，并推荐了三种解决方案：基于瑞士的解决方案、多轴策略以及可行的混合选项。成本的每次修订都包含明确的明细，提供交货时间估算和预期首次通过率。因此，作为精密零件供应商做出决定时，您可以掌握所有必要的信息。

这种彻底的分析和工程流程反映了我们通过技术和问题解决来合作的理念。通过提供数据驱动的比较见解，我们帮助解决主要的工艺选择挑战，从而使LS Manufacturing成为您可靠的数控加工合作伙伴，他们的奉献精神将有助于您项目的成功。

常见问题解答

1.瑞士机床可以加工非圆形截面零件吗？

是的，这是可能的。如果机器配备动力铣刀，则可以加工多边形、扁平截面、偏心孔和其他特征。尽管如此，复杂的三维曲面仍然是 多轴 CNC 加工工具的领域。

2.多轴加工中心的最小加工能力是多少？可以加工小零件吗？

是的。但与瑞士机器相比，生产率较低。当加工直径小于φ2mm的小零件时，多轴机床的夹具设计和工装变得更加困难，并且更容易出现颤振。因此，通常建议直径>5mm。

3.选择瑞士加工时的典型材料利用率是多少？

非常高，通常高达70%-85%。由于使用的是棒料，仅产生切削废料，因此特别适合贵金属加工。而多轴加工则从块料开始，材料利用率一般为30%-60%。

4.两者之间的典型交货时间有何差异？

对于标准组件，瑞士解决方案通常可以比多轴解决方案更快1-2天首件交货时间，因为瑞士解决方案的流程更集中，夹紧操作更少。瑞士的周期时间在量产中也更加稳定可控。

5.哪种流程更适合原型设计阶段？

如果主要特征是旋转体，瑞士原型可以更快地验证尺寸链，而如果主要特征是复杂曲面，则必须使用多轴原型。 LS Manufacturing 提供快速原型制作服务，并且可以找出不同功能的最佳路线。

6. LS Manufacturing 如何保护我的设计知识产权？

我们签署NDA协议，在各个阶段对项目文件进行加密处理，并隔离生产区域，以保证从图纸到货物的信息安全。事实上，这个原则是为高端制造客户提供服务的基础。

7.对于中等批量（几百件），如何最终选择？

我们建议小批量试生产（每件 50 件）。比较实际产量、劳动时间数据和总成本。 LS Manufacturing可以提供试产对比服务，数据会说话。

8.您的决策建议收费吗？

不，我们不收取任何费用。我们根据您提供的图纸和要求免费提供工艺分析和方案比较服务，以建立长期、相互信任的合作关系。

摘要

在瑞士式车床和多轴 CNC 加工之间进行选择是一种基于零件特性、精度、材料、批量大小和 TCO 的系统工程选择。了解每个限制：瑞士式车床在小型旋转零件的精度方面表现出色；多轴加工在复杂的几何形状中占主导地位。最好的解决方案来自像 LS Manufacturing 这样的合作伙伴，他们拥有全流程能力，可以定制超越单一流程限制的综合解决方案。

立即上传您的精密零件图纸，即可免费获得“瑞士与多轴工艺比较分析报告”！ LS Manufacturing的高级工艺工程师将在4小时内对您的零件进行深入的可制造性分析(DFM)，生成包含详细成本分析的定制报告，预计精密数控加工比较，以及两个流程的交付时间评估。让数据驱动您的决策，并迈出优化供应链和降低成本的第一步。

利用我们的混合瑞士和多轴 CNC 专业知识选择最佳工艺，以实现精度和成本效益。

📞电话：+86 185 6675 9667
📧邮箱：info@longshengmfg.com
🌐网站：https://lsrpf.com/

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LS 制造团队

LS Manufacturing 是一家行业领先的公司。专注于定制制造解决方案。我们拥有 20 多年与 5,000 多家客户合作的经验，专注于高精度 CNC 加工、钣金制造、3D 打印、注塑。 金属冲压，以及其他一站式制造服务。
我们的工厂配备了 100 多台最先进的 5 轴加工中心，并通过了 ISO 9001:2015 认证。我们为全球150多个国家的客户提供快速、高效、高质量的制造解决方案。无论是小批量生产还是大规模定制，我们都能以最快的24小时内交货满足您的需求。选择LS制造。这意味着选择效率、质量和专业性。
要了解更多信息，请访问我们的网站：www.lsrpf.com。

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Gloria

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