Kvalitetskontrolpunkter for urekasse-fremstilling

En urekasse kan bestå en dimensionel inspektion på arbejdsbordet og alligevel fejle i brug. Ydre diameter måles korrekt, krone sidder i sin boring, glas sænkes ned i sin sæde, og alle tal på tegningen ser grønne ud. Så kommer den første parti tilbage med dugede glas, en krone, der klemmer efter få drejninger, eller en indstillingsskive, der sidder en brøkdel for højt på den ene side. Rodårsagen er sjældent én dramatisk fejl. Kvaliteten af urekasse-fremstilling afgøres i de stille områder: valg af referencepunkter, råmateriale-tillæg, færdighedens opførsel i en pakningsspor, og om inspektionsplanen matcher den funktionelle akkumulation i stedet for tegnings-akkumulationen.

God fremstilling af urekasser starter med referencepunkter, ikke med maskinen

Et fem-akset bearbejdningscenter er et nyttigt værktøj. Det er ikke årsagen til, at en partiopgave opretholder tolerancerne. Årsagen er, om programmereren har fastlagt et funktionsmæssigt referencepunkt, inden der justeres på fremføringshastigheden. På en typisk tre-akset opsætning kan samme emne kræve tre eller fire adskilte spændinger. Hver gen-spænding introducerer en ny lokaliseringsbetingelse. Øjenhullet og kassen centrumslinje kan komme ud af samme koordinatsystem, og kranboringen, som så ud til at være koncentrisk ved første opsætning, er nu skæv med et par hundrededele millimeter i forhold til kassens bagsæde.

Den praktiske løsning er kedelig og uden glans. Bunddækslet til uret og rammen til glaspladen skal drejes fra samme side og samme boring. Hvis én operation tager udgangspunkt i yderdiameteren, og den næste tager udgangspunkt i bagsiden, viser den resulterende ujustering sig senere som et glas, der ikke sidder jævnt, eller et bunddæksel, der skrues fast på den ene side, men ikke på den anden. Værksteder, der regelmæssigt drejer urekapsler, opretholder typisk en tolerance på ±0,005 mm for kritiske boringer og lug-udformninger – men kun når referencesystemet er fastlagt før den første grovdrejning. Selve tolerancen er ikke det svære. Det svære er at opretholde den over flere opsætninger.

Tynde vægge er den stille årsag til dimensionel afvigelse

Et urehus er et tyndvægget problem, der bærer en kosmetisk forkledning. Vægsektioner falder typisk mellem 0,8 mm og 1,5 mm, og ved denne tykkelse deformeres emnet under fræsningskraften og slapper af, når spændklamperne fjernes. Et hus, der måles rundt på fastspændingsanordningen, kan blive ovalt efter løsning af spændklamperne. Deformationen er ofte så lille, at den passerer en hurtig måling med skydelære, men samtidig stor nok til at kompromittere pakningens kompression eller glasets siddeposition.

Trinvis bearbejdning er den almindelige modforanstaltning. Grovfræsning efterlader en afstivet tilladelse; et spændningsaflastningstrin følger, hvor materialet kræver det; og afslutningsfræsningen fjerner 0,1 mm til 0,2 mm pr. side i stedet for at forsøge at nå den endelige overflade i én aggressiv fræsningsgang. Fastspændingsanordninger skal understøtte den tynde væg snarere end knuse den. En kraftig spændklampe på en ikke-understøttet urekant er en pålidelig måde at fremstille en parti let ovale dele, som først afslører sig ved tætningsstationen.

Pakningsrillen er det sted, hvor kvalitetskontrollen af urehuse tjener sin indtjening

Ingen funktion på en maskineret beholder er billigere at overse og dyrere at gøre forkert. En pakningsspor, der indeholder en spåner, en ru tætningsflade eller en dybde, der afviger med få hundrededele millimeter, kan kompromittere en ellers velmaskineret beholder. Elastomere pakninger kræver generelt 15 til 30 procent komprimering af deres tværsnit og 60 til 85 procent udfyldning af spor. Uden for dette interval vil pakningen enten lække eller beskadige de omkringliggende dele.

Tolerancen er så stram, at manuel efterbehandling kræver en kontrolleret proces i stedet for brug af et afgrædningsværktøj, der håndteres ud fra fornemmelse. Arbejdstolerancer for pakningselementer ligger typisk på omkring ±0,01 mm, og en pakning, der er 0,02 mm for tyk, kan revne en safir under pres, mens en pakning, der er 0,02 mm for tynd, tætter mod tryk, men ikke fastholder krystallen under belastning. Et inspektionstrin for riller, der måler dybde, bredde og burrtilstand, inden kassen forlader bearbejdningscellen, er ikke unødvendig overhead. Det er forskellen mellem et parti, der består en vådkammerprøve, og et parti, der bliver returneret.

Efterbehandling fjerner metal, så tolerancen skal tage dette i betragtning

Polering og børstning behandles normalt som kosmetiske operationer. På et uretænde er de dimensionelle operationer med et kosmetisk resultat. En poleret overflade fremstilles ved at fjerne materiale, hvilket betyder, at en poleret detalje bliver mindre end den maskinbearbejdede detalje, og at en børstet kant bliver lidt mere afrundet. Hvis maskinbearbejdningsskemaet ikke efterlader bevidst tilskud til efterbehandling, bliver poleringsafdelingen det sted, hvor kritiske mål forsvinder.

Synlige overflader på urearbejde har typisk som mål Ra 0,2 μm til 0,8 μm, og dette finishområde kan opnås, men det kan ikke kontrolleres efterfølgende, hvis poleringsfradraget blev gættet. Den mere pålidelige fremgangsmåde er at definere finishtilskud på tegningen, maskinbearbejde til finishfradraget og inspicere den endelige overflade og det endelige mål samtidigt. En overflade, der ser korrekt ud under et lup og måler 0,01 mm for lille, er stadig en ikke-overensstemmende del.

Valget af materiale ændrer kvalitetskontrolplanen, ikke kun cykeltiden

To tilfælde kan dele samme geometri og kræve forskellige fræsningsstrategier, fordi materialet opfører sig forskelligt under fræseren. Tabellen nedenfor sammenligner to almindelige kasselegeringer med hensyn til de variabler, der påvirker dimensionel kontrol mest direkte.

Den praktiske konklusion er ikke, at ét materiale er bedre end et andet. Det er, at titan har en lav termisk ledningsevne, hvilket fører til, at varme ledes ind i skærekanten i stedet for i spånen, og at denne varme får værkdelen til at bevæge sig. En afsluttende bearbejdning, der virker på 316L, kan give vibrering eller underfladeafvigelse på titanlegering Grade 5, hvis trinbredde og dybde af skæring kopieres uden justering. Kvalitetskontrolplanen skal omfatte mellemkontroller på det tidspunkt, hvor materialet er mest tilbøjeligt til at deformere sig, ikke kun ved den endelige inspektion.

Inspektionen skal finde sted, mens dele kan rettes

Endelig inspektion opdager problemer. Undervejsinspektion forhindrer fejlbatches. Forskellen er afgørende ved urhuse, fordi mange af de mest alvorlige fejl – som deformation af tyndvæggede dele, ujævnheder i pakningsspor, afvigelse i kroneboringer og tab af finish – enten er svære eller umulige at rette, når dele allerede har passeret finishafdelingen. Et urhus, der er poleret uden for tolerance, kan ikke genarbejdes. Det er affald.

Den mere effektive rækkefølge er at måle funktionelle egenskaber efter hver operation, der ændrer referencepunktet eller frigør restspændinger. Kroneboringer kan kontrolleres efter rejsning, pakningsspor efter afburdning og gevind på urbagsiden efter gevindfræsning. En dimensionel rapport, der følger med afsendelsen, er nyttig til dokumentation. En måling foretaget, mens dele stadig sidder i fastspændingen, er nyttig for batchen.

Samme logik gælder for konsistens mellem partier. Et enkelt tilfælde, der måles inden for tolerancegrænserne, beviser, at opsætningen fungerede én gang. En stikprøveplan, der gentager de samme funktionelle kontroller gennem hele produktionsprocessen, viser, om processen er stabil. For mærker, der køber tilfælde i store mængder, bliver forskellen mellem en leverandør, der udfører inspektioner, og en leverandør, der kontrollerer processen, ofte først synlig to eller tre indkøbsordrer senere.
Burriva arbejder inden for denne komponentniveaudisciplin på mere end 20.000 kvadratmeter adskilt produktionsareal med flerakse-bearbejdning, dimensionel inspektion samt trinvis modtagelse, proceskontrol og færdigvarekontrol, som er tilpasset urtilfælde, urplader, armbånd og spænder. For teams, der skærper specifikationerne for tilfælde, er en direkte samtale om referencepunktsystemer, pakningssporstyring og inspektionspunkter det praktiske udgangspunkt.