Maßgefertigte CNC-Dreh-Frästeile aus Nickellegierungen
Übersicht
XCM CNC bietet das kombinierte Drehen und Fräsen von rotationssymmetrischen Bauteilen aus Nickellegierungen mit seitlichen Bohrungen, Abflachungen, Keilnuten oder Flanschbohrmustern. Zu den typischen Bauteilen zählen Instrumentenarmaturen, Pumpenwellen und Ventilspindeln, Kraftstoffanschlüsse sowie Endverbinder für Ofenförderrollen. Das Dreh-Fräszentrum Mazak I-100S verfügt über eine zweite Spindel und kann nach dem Drehen der Außendurchmesser direkt mit dem Fräsen und Bohren fortfahren. Zu den gängigen Werkstoffsorten gehören Inconel 625, Inconel 718, Hastelloy C-276 und Monel 400, wobei die genaue Werkstoffsorte und der Lieferzustand durch die Zeichnung festgelegt werden. Bestellungen sind bereits ab 1 Stück möglich, wobei die Lieferzeiten je nach Komplexität und Stückzahl des Teils in der Regel 10–15 Tage betragen.
Kernkompetenzen
- Materialien: Inconel 625, Inconel 718, Hastelloy C-276, Monel 400; Spezifikation und Lieferzustand bestätigen
- Verträglichkeit: +/-0,003 mm (+/-0,00012 Zoll), Genauigkeit IT5 oder IT6, +/-0,01 mm Wellen-/Bohrungspassungen; h6/H7 verfügbar
- Oberflächenbehandlung: Gedrehte Außendurchmesser Ra 0,8 µm; fertiggefräste Flächen und gebohrte Löcher Ra 1,6 µm, pro Oberfläche
- GD&T: Koaxialität 0,012 mm bei Wellen und Abschnitten mit mehreren Durchmessern; Lage der Lochgruppen 0,015 mm bei Pass- und Befestigungsbohrungen
- Maximale Größe: Drehmaschine: Durchmesser 1250 mm bei einer Länge von 2000 mm (konservativ geschätzt: Durchmesser 1200 mm); separater 3-Achsen-Fräser mit einem Verfahrweg von 3000 x 1600 x 1400 mm; Dreh-Fräs-Teile gemäß Zeichnung und Einrichtung
- Oberflächenbehandlung: Im bearbeiteten Zustand mit entgrateten Kanten; sonstige angegebene Behandlungen werden je nach Legierungssorte und Zeichnung geprüft
- Thema: Innengewinde ab M1,4 und Außengewinde ab M2,0; NPT-, BSP-, G- und PT-Rohrgewinde; Prüfung mit Go/No-Go-Lehren oder Ringlehren
- Präzisionsgrenze: Radial- und Axialrundlauf 0,012 mm bei gedrehten Wellen und Flanschen; Keilnuten ab 1,0 mm Breite; gedrehte Nuten ab 0,5 mm Breite
Radiale Merkmale an gedrehten Körpern aus Nickellegierungen
Bei Drehteilen aus Nickellegierungen mit seitlichen Bohrungen und Abflachungen dient die Außendurchmesserachse als Bezugspunkt für seitliche Merkmale. Die Mazak I-100S verfügt über eine zweite Spindel und kann nach dem Drehen auf derselben Maschine Abflachungen fräsen und seitliche Bohrungen bohren, wodurch sich die Anzahl der Bezugspunktwechsel durch erneutes Einspannen reduziert. Die Machbarkeit der Bearbeitung in einer Aufspannung hängt von den Aufspannflächen und dem verfügbaren Platz für den Zugang der Werkzeuge zu den seitlichen Merkmalen ab.
Drehen und unterbrochenes Fräsen von Nickellegierungen
Nickellegierungen unterliegen einer starken Kaltverfestigung. Die Werkzeuge sind beim kontinuierlichen Außendurchmesser-Drehen und beim unterbrochenen Zerspanen von Nuten oder Seiten unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt, während der Lieferzustand den Bearbeitungsaufwand beeinflusst. Die Aufmaße und die Bearbeitungsreihenfolge richten sich nach den Bezugspunkten der Zeichnung und dem Zustand des Werkstücks. Beim Schlichtdrehen von Passflächen müssen zudem die Auswirkungen des anschließenden Fräsens auf die bearbeiteten Oberflächen berücksichtigt werden.
Querbohrungen und Dichtgeometrien in Nickellegierungen
An den Schnittpunkten von radialen und axialen Bohrungen sowie an Gewindebohrungen in der Nähe von Dichtnuten können sich Grate bilden, die den Einbau der Dichtung beeinträchtigen. Eine Entgratung der Querbohrungen ist möglich. Die Mindestbreite der O-Ring-Nut beträgt 1,0 mm bei einer Tiefentoleranz von 0,01 mm. Geben Sie die Stellen, an denen Grate auftreten können, sowie die Anforderungen an die Sauberkeit in der Zeichnung an.
Prüfung von gedrehten und gefrästen Bauteilen aus Nickellegierungen
Rotationsbezugspunkte, Positionen der seitlichen Bohrungen und Oberflächenrauheit werden separat geprüft. Ein Hexagon Inspector CMM kann die Positionen von Seitenbohrungen und Bohrbildern relativ zur Außendurchmesserachse überprüfen. Für die Koaxialität von 0,012 mm und die Position des Bohrbildes von 0,015 mm werden Zeichnungsbezugspunkte verwendet. Gedrehte Außendurchmesser weisen eine Rauheit von Ra 0,8 µm auf, während fertiggefräste Flächen und gebohrte Löcher eine Rauheit von Ra 1,6 µm aufweisen. Kritische Oberflächen werden mit einem Rauheitsmessgerät geprüft, und Gewinde werden mit Go/No-Go- oder Ringlehren geprüft.
Technische Daten
| Produktname | Maßgefertigte CNC-Dreh-Frästeile aus Nickellegierungen |
|---|---|
| Hersteller | XCM CNC |
| Standort der Fabrik | Shenzhen, Guangdong, China |
| Qualitätssystem | ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949, GJB9001C |
| Bearbeitungsverfahren | Kombiniertes CNC-Drehen, Fräsen und Bohren für radiale Merkmale an gedrehten Werkstücken |
| Material | Nickellegierung; Legierungsgruppe und Lieferzustand überprüfen |
| Material Klasse | Inconel 625, Inconel 718, Hastelloy C-276, Monel 400; Materialspezifikation und -zustand bestätigen |
| Toleranz | +/-0,003 mm bei den entsprechenden Präzisionsmerkmalen aus Metall; IT5 oder IT6 gemäß Zeichnung und Prozessplan |
| Oberflächenbehandlung | Bearbeitet und entgratet; weitere spezifizierte Behandlungen je nach Legierungssorte und nach Prüfung der Zeichnung |
| Maximale Teilegröße | Drehen auf einen Durchmesser von 1250 mm bei einer Länge von 2000 mm (1200 mm als konservative Schätzung); Dreh-Fräs-Teile, deren Abmessungen sich nach Zeichnung und Einrichtung richten |
| Anwendung | Armaturen für die Öl-, Gas- und Chemieindustrie, Pumpenwellen und Ventilspindeln, kraftstoff- und hydraulikseitige Armaturen in Motornähe, Hochtemperatur-Rollenendverbinder |
| Wesentliche Merkmale | Gedrehte Oberflächen mit seitlichen Bohrungen, Abflachungen, Keilnuten, Flanschmustern, Querbohrungen und Dichtnuten |
| Kritische QC-Anforderungen | Überprüfen Sie den gemeinsamen Drehbezugspunkt, die Koaxialität, die Position der Radialbohrung, die Anforderungen hinsichtlich Graten und Reinigung, die einzelnen Oberflächenqualitäten sowie die Gewindelehren |
| MOQ | 1 Stück |
| Typische Vorlaufzeit | 10-15 Arbeitstage nach der Zeichnungsprüfung |
| Zeichnungsformate | STEP, IGS, DWG, PDF, X_T |
Anwendungen
Armaturen für die Öl-, Gas- und chemische Industrie
Ein Messgerätanschluss oder Sensorkörper in Öl-, Gas- oder chemischen Prozessen kommt mit korrosiven Medien in Kontakt. Die Auswahl der Nickellegierung hängt vom Medium, der Konzentration und der Temperatur ab. Bei diesen Bauteilen werden in der Regel zunächst die Dichtzylinder und Rohrgewinde gedreht, anschließend werden die seitlichen Sensoranschlüsse oder Abflachungen gefräst. Geben Sie den entsprechenden NPT-, BSP-, G- oder PT-Rohrgewindenorm in der Zeichnung an. Das Verhältnis zwischen den seitlichen Anschlussöffnungen und den Dichtungszylindern bezieht sich auf die Außendurchmesserachse.
Pumpenwellen und Ventilspindeln
Eine Pumpenwelle oder ein Ventilschaft arbeitet in einer mit Flüssigkeit in Berührung kommenden Umgebung, wobei die Werkstoffgüte entsprechend dem Medium ausgewählt wird. Keilnuten, Abflachungen und quer verlaufende Bolzenbohrungen müssen in Bezug auf die Lager- und Dichtungssitze korrekt ausgerichtet sein. Der Rundlauf der Welle beträgt 0,012 mm und die Mindestbreite der Keilnut 1,0 mm. Bei Wellen mit hohem Länge-zu-Durchmesser-Verhältnis erfordern die Abstützung und die Verformungskontrolle eine separate, auf Zeichnungen basierende Bewertung.
Kraftstoff- und Hydraulikanschlüsse in Motornähe
Ein Kraftstoffanschluss oder eine Hydraulikverschraubung in der Nähe eines Motors ist hohen Temperaturen ausgesetzt. Bei der Auswahl einer hitzebeständigen Nickellegierung müssen die Güteklasse und der Wärmebehandlungszustand den Zeichnungsvorgaben entsprechen. Gewinde, Schultern und Dichtzylinder werden gedreht, bevor radiale Befestigungsbohrungen oder Schlüsselflächen gefräst werden, wobei die Beziehungen zwischen Drehpassungen und seitlichen Verbindungen beibehalten werden. In der Luftfahrt und bei anderen sicherheitsrelevanten Anwendungen ist eine auf Zeichnungen und Anforderungen basierende Bewertung erforderlich.
Endverbinder für Förderrollen für Hochtemperaturöfen
Ein Endverbinder einer Förderrolle oder ein mit einem Passfederkeil versehenes Wellenende ist über einen längeren Zeitraum der Hitze im Ofen ausgesetzt. Die Ofentemperatur und die Belastung bestimmen, ob eine hitzebeständige Nickellegierung erforderlich ist und welche Sorte verwendet werden soll. Wellenenden und Passschultern werden gedreht, bevor Passfedernuten oder Abflachungen gefräst werden, wobei Antriebsmerkmale und Drehpassungen in einem Arbeitsplan berücksichtigt werden.
Warum XCM CNC
Qualitätssysteme sowie Dreh- und Fräsmaschinen
Das Werk ist nach den Qualitätsmanagementsystemen ISO 9001, ISO 13485, IATF 16949 und GJB9001C zertifiziert. Das Dreh-Fräszentrum Mazak I-100S verfügt über eine zweite Spindel und bearbeitet seitliche Bohrungen, Abflachungen und Nuten an rotationssymmetrischen Teilen, unterstützt durch Bearbeitungszentren von DMG, Matsuura und Brother.
Unterstützung bei Dreh- und Fräsarbeiten – von kleinen Verbindungselementen bis hin zu großen Konstruktionen
Das Werk verfügt über Anlagen zur Bearbeitung von kleinen Verbindungselementen bis hin zu großen Bauteilen. Zu den Bearbeitungsvorgängen dieser Art gehören in der Regel Drehen, Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden und Entgraten, die gemeinsam bewertet werden können.
Auf Genauigkeit, Qualität und Kosten abgestimmte Ausrüstung
Die Maschinen werden entsprechend den Anforderungen an die Teile- und Bearbeitungsgenauigkeit aus vier Ausstattungsstufen aus Festlandchina, Taiwan, Japan sowie Europa und den Vereinigten Staaten ausgewählt. Rotationspassflächen und weniger anspruchsvolle seitliche Merkmale können separat zugewiesen werden, um ein Gleichgewicht zwischen Bearbeitungsqualität und Kosten herzustellen.
Auf die Güteklassen abgestimmte Werkstoffzertifikate
Werkstoffe auf Nickelbasis sowie Nickel-Chrom- und Nickel-Kupfer-Legierungen weisen unterschiedliche Güteklassen und Beschaffungsnormen auf. Werkstoffzertifikate können je nach Auftrag bereitgestellt werden und entsprechen der jeweils angegebenen Güteklasse und Norm. Anforderungen wie SGS-Umweltkonformitätsberichte hängen von den jeweiligen Werkstoff- und Branchenanforderungen ab.
Musterfreigabe vor der Serienfertigung
Vor der Serienfertigung werden Muster angefertigt, was in der Regel 3 bis 7 Tage dauert. Die Produktion erfolgt nach Ihrer Freigabe. CMM-Berichte und FAI-Berichte im Format des Kunden werden entsprechend den Auftragsanforderungen bereitgestellt. Für vertrauliche Zeichnungen kann eine Geheimhaltungsvereinbarung unterzeichnet werden.
Häufig gestellte Fragen
Wann ist bei einem Bauteil aus einer Nickellegierung eine kombinierte Dreh- und Fräsbearbeitung sinnvoll?
Das kombinierte Drehen und Fräsen ist von Vorteil, wenn Rotationsflächen in Bezug auf seitliche Bohrungen, Abflachungen, Keilnuten oder Flanschbohrmuster ausgerichtet bleiben müssen. Durch Bearbeitungsvorgänge auf demselben Dreh-Fräszentrum können seitliche Merkmale direkt auf die Außendurchmesserachse bezogen werden, wodurch sich die Anzahl der Bezugspunktwechsel durch erneutes Einspannen verringert. Teile, die überwiegend aus Rotationsflächen oder -ebenen ohne seitliche Merkmale bestehen, lassen sich besser durch reines Drehen oder Fräsen bearbeiten.
Können alle seitlichen Bohrungen und gedrehten Elemente in einer Aufspannung bearbeitet werden?
Nicht unbedingt. Blockierte Spannflächen, Kollisionen zwischen Werkzeug und Werkstück sowie die Ausrichtung und Tiefe der Merkmale beeinflussen die Anzahl der Rüstvorgänge. Wenn Spannbacken den Eingang einer seitlichen Bohrung versperren, muss entweder die Spannposition geändert oder das Werkstück neu gespannt werden. Bemaßen Sie seitliche Bohrungen in der Zeichnung relativ zur Außendurchmesserachse, damit Rüstvorgänge und Bezugspunkte geplant werden können.
Von welchem Bezugspunkt aus sollten seitliche Bohrungen und Abflachungen bemaßt werden?
Verwenden Sie gegebenenfalls die Außendurchmesserachse und eine Stirn- oder Schulterfläche als Bezugspunkte, damit Bearbeitung und Prüfung auf gemeinsame Bezugspunkte zurückgreifen können und Bezugspunktwechsel reduziert werden. Wenn sich Maße auf Rohteil- oder Spannflächen beziehen, legen Sie die Bezugspunktübertragung vor der Angebotserstellung fest.
Sollte der Legierungszustand für Dreh- und Fräsmaße angegeben werden?
Ja. Güteklasse, Werkstoffnorm, Lieferzustand und Wärmebehandlungszustand sind separate Angaben und sollten jeweils gesondert festgelegt werden. Wenn im Anschluss an die Bearbeitung eine Wärmebehandlung erfolgt, geben Sie an, ob die Durchmesser für die Rotationspassung und die Positionen der seitlichen Bohrungen vor oder nach der Behandlung akzeptiert werden. Maßänderungen nach der Behandlung wirken sich auf die Bearbeitungszugaben und die Pläne für die Endbearbeitung aus.
Wie wird mit Graten umgegangen, wenn Querbohrungen auf einen Durchgang treffen?
Das Entgraten von Querbohrungen ist möglich. Geben Sie in der Zeichnung die Zugangsstellen innerhalb geschlossener Strukturen, die Eintrittsstellen der Bohrungen sowie die Anforderungen an die Reinheit an. Falls Reinheits- oder Dichtheitsprüfungen vorgeschrieben sind, geben Sie dies bitte bereits bei der Anfrage an, damit die Abnahmeverfahren vor der Angebotserstellung vereinbart werden können.
Wovon hängt der Preis eines aus einer Nickellegierung gefertigten Dreh- und Frästeils ab?
Der Kostenvoranschlag hängt von der Güteklasse und dem Zustand des Werkstücks, der Anzahl der Drehflächen und Seitenbohrungen, der Geometrie der Bohrungsschnittpunkte und Nuten, den Einrichtungsvorgängen, den vorgegebenen Toleranzen und dem Prüfumfang ab. Der Bearbeitungsaufwand bei Nickellegierungen muss unter Berücksichtigung der Geometrie bewertet werden, anstatt einen festen Multiplikator für die Bearbeitungsstunden anzuwenden.
Was muss ich für ein Angebot einsenden, und wie hoch sind die Mindestbestellmenge und die Lieferzeit?
Bitte reichen Sie 2D-/3D-Zeichnungen im Format STEP, IGES, STP oder DWG oder als bemaßtes PDF ein, zusammen mit Angaben zu Werkstoffsorte und -norm, Liefer- und Wärmebehandlungsbedingungen, Menge, Toleranzen und Verwendungszweck. Bestellungen sind bereits ab 1 Stück möglich; die Fertigung von Mustern dauert 3–7 Tage, und die Lieferzeiten für Serienaufträge betragen in der Regel 10–15 Tage, je nach Komplexität und Menge.
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