Točke nadzora kakovosti pri obdelavi urinskih ohišij

Ohišje ure lahko uspe pri dimenzijskem pregledu na delovni mizi, a kljub temu odpove v praksi. Zunanji premer je natančen, gumb sedi v svojem ležišču, steklenica se pravilno namesti v svojo sedežno površino in vsa števila na risbi kažejo zeleno barvo. Nato pa se prva serija vrne z zamagljeno steklenico, gumbo, ki se po nekaj obratih zaklene, ali obročem, ki na eni strani rahlo sega previsoko. Temeljni vzrok redko predstavlja ena dramatična napaka. Kakovost obdelave ohišja ur določajo tihe stvari: izbor referenčnih točk, dopustni dodatki za obdelavo, obnašanje ostankov (burrov) v žlebu za tesnilo ter to, ali načrt pregleda ustreza funkcionalnemu sklopu, ne pa risalnemu sklopu.

Dobra obdelava ohišja se začne z referenčnimi točkami, ne z strojem

Pet-osi center za obdelavo je uporaben orodje. Ni pa razlog, zakaj serija ohrani natančnost. Razlog je, ali je programer pred nastavitvijo hitrosti podajanja določil funkcionalno referenčno točko. Na tipični tri-osi nastavitvi bi isti primer morda zahteval tri ali štiri ločene pritrditve. Vsaka ponovna pritrditev uvede nov položaj za centriranje. Luknja za ročaj in središčnica ohišja se lahko izmakneta iz istega koordinatnega sistema, zato se vrtinasto gnezdo, ki je na prvi nastavitvi izgledalo koncentrično, sedaj glede na zadnjo sedežno površino ohišja naklanja za nekaj stotink milimetra.

Praktična rešitev je dolgočasna in neprivlačna. Spodnji del ohišja ure in obroba sedeža morata biti izdelana iz iste površine in istega izvrtanega dela. Če se pri eni operaciji kot referenčna meritev uporabi zunanji premer, naslednja pa se nanaša na sprednjo površino, se nastali nepravilni poravnani položaj kasneje pokaže kot steklenica, ki ne leži ravno, ali kot pokrovček ohišja, ki se na eni strani tesno privije. Delavnice, ki redno izdelujejo ohišja ur, običajno vzdržujejo natančnost ±0,005 mm pri kritičnih izvrtanih delih in elementih ročic, vendar le takrat, ko je shema referenčnih točk že določena pred prvo grobo obdelavo. Samo dopustna odstopanja niso težava. Težava je njihovo vzdrževanje med več operacijami.

Tanke stene so tiho vir razmika v dimenzijah

Ohišje ure je težava z tankostensko konstrukcijo, ki se preobleče v estetski izdelek. Debelina sten običajno znaša med 0,8 mm in 1,5 mm; pri tej debelini se delo pod vplivom rezalne sile deformira, nato pa se po odstranitvi prijemalcev ponovno razbremeni. Ohišje, ki na prijemalu meri krožno, se po razpenjanju lahko spremeni v ovalno obliko. Deformacija je pogosto tako majhna, da jo preide hitra preverba z šestilom, a dovolj velika, da ogrozi stiskanje tesnila ali pravilno namestitev kristala.

Stopničasto obdelavo uporabljamo kot običajno protimerilo. Pri grobi obdelavi pustimo mirujoči dodatek, nato sledi korak za razbremenitev napetosti, kjer ga material zahteva, končna obdelava pa odstrani 0,1 mm do 0,2 mm na strani namesto da bi površino v eni agresivni rezalni operaciji prinesli do končnih mer. Prijemali morajo tanke stene podpirati, ne pa jih stiskati. Močan prijem na nepodprtem pasu ohišja je zanesljiv način, da izdelamo serijo rahlo ovalnih delov, ki se razkrijejo šele na tesnilni postaji.

Žleb za tesnilo je mesto, kjer nadzor kakovosti ohišja ur dokazuje svojo vrednost

Ni značilnosti na obdelani ohišju, ki bi bila cenejša za prezreti in hkrati dražja za napačno izvesti. Žleb za tesnilo z drobci, neenakomerna tesnilna površina ali globina, ki se odmakne za nekaj stotink milimetra, lahko ogrozi sicer dobro obdelano ohišje. Elastomerna tesnila običajno zahtevajo 15 do 30 odstotkov stiskanja prečnega prereza in 60 do 85 odstotkov napolnitve žleba. Izenven tega območja tesnilo bodisi pušča bodisi poškoduje sosednje dele.

Toleranca je dovolj ožja, da ročno dokončanje zahteva nadzorovan postopek namesto orodja za odstranjevanje ostankov, ki se uporablja po občutku. Delovne tolerance pri značilnostih tesnilke običajno znašajo približno ±0,01 mm; tesnilka, ki je za 0,02 mm predebela, lahko razbije safir pri stiskanju, medtem ko tesnilka, ki je za 0,02 mm pretenka, sicer tesni pod tlakom, a ne more zadržati kristala pod obremenitvijo. Preverjanje žleba – ki meri globino, širino in stanje ostankov pred tem, ko ohišje zapusti obdelovalno celico – ni nepotrebna dodatna naloga. Gre za razliko med serijo, ki uspešno prestane test v mokri komori, in serijo, ki se vrne nazaj.

Dokončna obdelava odstrani kovino, zato mora toleranca to upoštevati

Lakiranje in čopičenje se običajno obravnavata kot kozmetični postopki. Na ohišju ure pa gre za dimenzionalne postopke z kozmetičnim izhodom. Lepo leskajoča površina nastane z odstranjevanjem materiala, kar pomeni, da je leskajoča lastnost končno manjša od strojno obdelane lastnosti, čopičeni vogal pa je na koncu nekoliko zaobljen. Če načrt obdelave ne predvideva namernega dodatnega materiala za končno obdelavo, se soba za lakanje spremeni v mesto, kjer izginejo kritične dimenzije.

Vidne površine na urah običajno ciljajo na Ra 0.2 μm do 0.8 μm, in ta končna površina je dosegljiva, vendar je nemogoče preveriti njeno kakovost po dejstvu, če je bil dodatek za lakanje le ugiban. Zanesljivejši pristop je določiti dodatek za končno obdelavo na risbi, strojno obdelati do tega dodatka in skupaj preveriti končno površino ter končno dimenzijo. Površina, ki izgleda pravilno pod lupo, a meri 0,01 mm pod velikostjo, je še vedno neustrezna komponenta.

Izbira materiala spremeni načrt nadzora kakovosti, ne le čas cikla

Dva primera lahko imata isto geometrijo in zahtevata različne strategije obdelave, ker se material različno obnaša pod rezalnim orodjem. Spodnja tabela primerja dva pogosta litina za ohišja glede spremenljivk, ki najbolj neposredno vplivajo na dimenzijsko natančnost.

Praktična posledica ni, da je en material boljši. Temveč da titanova nizka toplotna prevodnost prenaša toploto v rezalni rob namesto v zvitke in da toplota premika obdelovani del. Končni rezalni prehod, ki deluje pri jeklu 316L, lahko povzroči vibracije ali podpovršinsko deformacijo pri titanu razreda 5, če se korak in globina reza prenese brez prilagoditve. Načrt nadzora kakovosti mora vključevati medsebojne preglede v fazi, ko je material najbolj nagnjen k premikanju, ne le pri končnem pregledu.

Pregled mora potekati, dokler se del še da popraviti

Končni pregled odkrije težave. Medprocesni pregled prepreči napake v serijah. Ta razlika je pomembna pri urarskih lupinah, saj je večina najpomembnejših napak – izkrivitev tankostenskih delov, zarezane robove v žlebovih za tesnilke, odmik izvrtine za glavček in izguba končne obdelave – bodisi težko bodisi popolnoma nemogoče odpraviti po tem, ko je del že opravil končno obdelavo. Lupina, ki je bila polirana izven dovoljenih toleranc, ni primerna za ponovno obdelavo. Je odpadna.

Učinkovitejša zaporedja merjenja funkcionalnih značilnosti so po vsaki operaciji, ki spremeni referenčno točko ali sprosti ostankovo napetost. Izvrtine za glavček se lahko preverijo po razvrtanju, žlebovi za tesnilke po odstranjevanju zareznih robov, navoji na zadnjem delu lupine pa po navijanju. Dimenzionalno poročilo, ki prispel skupaj s pošiljko, je uporabno za dokumentacijo. Meritev, opravljena, dokler je del še v pripravku, je uporabna za nadzor serije.

Ista logika velja tudi za doslednost med serijami. En sam primer, ki je znotraj dopustnega odstopanja, dokaže, da je nastavitev delovala enkrat. Načrt vzorčenja, ki ponavlja iste funkcionalne preglede v celotni izdelavi, pa kaže, ali je postopek stabilen. Za blagovne znamke, ki kupujejo ohišja v velikih količinah, se razlika med dobaviteljem, ki izvaja nadzor, in dobaviteljem, ki nadzoruje postopek, pogosto ne pokaže že pri drugem ali tretjem naročilu.
Burriva deluje v okviru te disciplinirane ravni komponent v več kot 20.000 kvadratnih metrih ločenega proizvodnega prostora, kjer so vključeni večosni obdelovalni stroji, dimenzionalni pregledi ter stopnjevani pregledi prihodnjih, medprocesnih in odhodnih materialov, prilagojeni izdelavi ohišij ur, cifernikov, rokavic in sponk. Za ekipe, ki stegnejo specifikacije ohišij, je neposreden razgovor o referenčnih shemah, nadzoru žlebov za tesnilke in kontrolnih točkah praktična začetna točka.