Как мы контролируем качество при обработке на станках с ЧПУ: от входного контроля материалов до окончательной проверки

Когда клиенты спрашивают, как нам удаётся обеспечивать стабильное качество деталей при фрезерной обработке с ЧПУ — от партии к партии — настоящий ответ выходит далеко за рамки «мы соблюдаем стандарт ISO9001». Контроль качества представляет собой цепочку решений, измерений и профилактических мер, которые начинаются задолго до того, как детали попадают на станок с ЧПУ. Ниже я подробно опишу рабочий процесс, который мы используем на нашем механическом участке, включая инструменты, критерии и реальные данные последних производственных запусков.

H2 – Шаг 1: Проверка поступающих материалов (IQC)

Большинство дефектов при механической обработке связаны с материалом. Поэтому перед началом обработки мы проводим строгую проверку поступающих материалов.

H3 – Что мы проверяем

• Химический состав (спектрометрическое тестирование)

• Диапазон твердости (HRC / HV в зависимости от сплава)

• Сертификаты материалов от металлургического завода

• Внутренние дефекты (для критически важных деталей → ультразвуковая выборочная проверка)

Пример из практики цеха

В прошлом месяце мы получили партию прутков из нержавеющей стали 304, твёрдость которых немного превышала верхний предел в 170HV. Если бы мы начали их обработку без корректировки, износ инструмента увеличился бы примерно на 18–22%, на основании наших журналов срока службы инструмента. Вместо этого мы сразу вернули партию — сэкономив клиенту около 3 часов дополнительного времени механической обработки на 30 шт.

Таблица быстрой проверки

H2 – Шаг 2: Планирование процесса и проверка конструкции с учетом технологичности

Контроль качества — это не просто измерения, это проектирование режима обработки, который исключает возникновение дефектов
Прежде чем программировать станки с ЧПУ, наши инженеры проводят проверку:

H3 – Основные проверки качества DFM

• Толщина стенки <1 мм? → Перейти к ступенчатому черновому фрезерованию, чтобы избежать деформации

• Допуск <±0,01 мм? → Оставить припуск на чистовую обработку 0,2–0,3 мм

• Глубина отверстия более чем в 6 раз превышает диаметр? → Использовать борштангу с противовибрационным эффектом

• На алюминиевых деталях образуются заусенцы? → Добавить дополнительный этап фаски

Пример: Повышение точности при обработке тонкостенных корпусов из сплава 6061

Одному клиенту потребовалось плоскостность 0,02 мм на тонкой стенке, деформированной после обработки. Наше решение:

• Снижение силы зажима на 30%

• Добавление симметричного инструментального пути

• Сокращение колебаний температуры СОЖ до <1,5 °C

Плоскостность снизилась с 0,06 мм → 0,018 мм , соответствие спецификации с запасом.

H2 – Этап 3: Контроль качества в процессе (IPQC)

Именно здесь обеспечивается точность обработки — а не в конце.

H3 – Наши основные контрольные параметры

1. Первичный контроль образца (FAI) в течение 5–8 минут после изготовления первой детали

2. Мониторинг износа инструмента для резцов с временем резки более 40 минут

3. Карты статистического управления процессами (SPC) для крупносерийных заказов

4. Контролируемые по температуре производственные помещения (±1,0 °C)

Пример реальных измеренных данных (токарная обработка CNC, нержавеющая сталь 316)

Поэтому важны стабильные условия обработки — только дрейф температуры может вызвать отклонение на 0,003–0,006 мм при большой партии.

H2 – Этап 4: окончательный контроль (FQC)

На этом этапе подтверждается соответствие всей партии чертежу перед упаковкой.

H3 – Что мы используем

• CMM (координатно-измерительная машина)

• Высокомер для критических размеров

• Измерители GO/NO-GO для валов и отверстий

• Профилометр поверхности для анализа Ra

• оптическая измерительная машина 2,5D для микропризнаков

Типовые точки проверки

• Допуски до ±0.005 мм

• Шероховатость поверхности (Ra) от 0,4–3,2 мкм

• Коаксиальность, биение, перпендикулярность

Пример итогового отчета по контролю (выдержка)

H2 – Шаг 5: Упаковка, прослеживаемость и предотвращение ошибок

Многие проблемы с качеством при CNC-обработке возникают не из-за самой обработки, а из-за обращения с деталями.

Наши меры профилактики

• Упаковка каждой детали в полиэтиленовый пакет для предотвращения царапин от контакта металл-металл

• Маркировка каждой партии с указанием оператор, номер станка и лист осмотра

• Упаковка для экспорта с использованием антикоррозийных пакетов VCI (для углеродистой стали)

Небольшое изменение, большой результат

Переход на пенопластовые ячейковые лотки для точных латунных фитингов сократил количество жалоб на деформацию при транспортировке на 87%.

H2 – Почему этот рабочий процесс важен для покупателей

Независимо от того, является ли деталь простым алюминиевым кронштейном или медицинским компонентом с допуском ±0,005 мм, покупателей в основном интересуют три вещи:

1. Единообразие

Стабильные процессы означают, что «качество образца» равно «качеству массового производства».

2. Надежность поставок

Сокращение переделок экономит 1–3 дня в большинстве проектов.

3. Прозрачность затрат

Точное планирование процесса позволяет избежать неожиданных расходов, таких как дополнительные этапы отделки или списанные партии.