规模经济

微加工专业知识并非原因是Protofab Inc.能够在医疗植入机加工工作中多样化。专业知识稍后。

设备不是原因。这家位于加利福尼亚Petaluma的小商店没有精致的设备，用于制作微小的部件 - 至少不是起初。

相反，这个习惯了其他行业和更大的工件的工作车间能够扩展到医疗零件生产，原因不太明显。这家商店赢得了这项工作，并开始在这项工作中蓬勃发展，这在很大程度上是因为一种工作保持策略，使任何尺寸的原型部件更经济。

一个学习“墙”

程序员Ferdinand Krall是一名员工，他花了大量的时间和精力来开发车间的微加工技术。他开玩笑说，学习曲线是如此陡峭，它更像是一堵“学习墙”——一个必须攀登而不是攀登的障碍。

材料采用316不锈钢淬火。Krall先生在仔细学习Protofab的设备如何使用0.023英寸直径的钻头和0.025英寸直径的立铣刀等工具来加工这种材料的微尺寸特性时，弄坏了工具和零件。他说，在传统刀具尺寸下，加工工艺和切削参数应用于硬钢并不会缩小。

像专业知识一样，微加工设备也随之而来。当植入机构充分生产时，该商店能够迄今为止投资其最先进的机床，SR-20 III CNC瑞士瑞士型转动中心星数控机床公司。

Protofab总裁Mike Maendl表示，随着公司医疗加工业务的增长，他有信心购买更多类似的机器。

然而，他表示，购买一台瑞士CNC型机器来发展植入设备加工业务是行不通的。这样做的话，公司就忽略了这项工作的主要挑战。零件的小已经够难的了，但是在一开始，小的批量尺寸和提前交货时间带来了更大的困难。Protofab的客户是一家准备推出一款新的专业产品的医疗设备制造商，首先需要通过严格的原型制作流程来完善和证明其设计。这意味着客户不是在寻找一家可以快速、廉价地大批量加工的商店。这位顾客想找的是一家能够快速、廉价地加工这些零件的商店。Protofab与其他竞标者的不同之处在于，他们愿意为小批量的工作进行自动化，并在预生产阶段通过自动化节省成本。

水平到垂直

对于Protofab来说，在短期运行中实现自动化是一种惯例。在其水平加工中心，车间使用分度第四轴在一个周期内尽可能多地加工零件的特征，并使用精心设计的墓碑夹具一次加工整个系列相关零件。

在垂直加工中心，该商店使用相同的东西 - 使用附加旋转索引器来达到角度特性，并设置一系列零件系列以一次加工。在正确的工作岗位上，以这种方式应用垂直可以使其成为“贫穷人的水平”，“Maendl先生说，以较低的成本率实现了与HMC相同的有效性。

在一个周期内加工完整的家庭，低成本VMC是商店如何有效地生产各种原型植入部件。简而言之，这种工作策略是一种缩减的一种做法。

到了微笑

Protofab更典型的工作包括为电子和通信行业的客户提供更传统尺寸的部件，比如1或2平方英尺。加工夹具创新往往是应对加工挑战的关键。一些用于复杂血液分析机器(该商店的第一个医疗相关工作)的精确托盘提供了一个例子。在加工过程中，这些零件的膨胀导致它们对工件夹钳变形，一旦零件被释放，就会使加工特征超出公差。该工厂通过创建浮动夹具(见下图)解决了这个问题，该夹具可以自由移动，以适应部件的膨胀。

Protofab使用相同种类的聪明才智来开发固定装置以保持和准确地定位微小的植入部件。索引器与此工件相结合，提供了在一个周期和空间中加工多个角度的能力，以容纳一个设置在一个设置中整个部件的所有固定装置。

随着工程化工程和到位的，所有留给原创产品的所有内容都是为了弄清楚如何在低成本机器上以微秤机。

它可以完成。但是，它结果有很多东西要学习。

没人能听到你撞车

KRALL先生说，您直径为0.025英寸，您无法轻易地看到工具突破。你听不到刀具。机器人没有反馈，直到从设置中删除零件。只有这样的机械师可能发现部分超出公差，毛刺太大而无法快速去除，或者切割工具仍然伸出工件以证明工具实际上是突破。经过长时间的实验，多于几个疯狂的呼吁工具供应商过快地播出了太多小型工具，追随者的味道是Krall和Protofab先生的味道，从而有效地利用了微小的工具。

这些课程在原型和生产预生产工作期间了解到，在加工中心执行的工作，从未意图看到这种精细切割。当商店使用新的车削中心时，一些课程（例如速度）可能不会申请全面生产。新课程将出现在那一点上，但Protofab期望这个学习过程更加正常曲线。

Krall先生说他的第一个也许是大多数基本的建议是，在较小的尺度下加工需要一个商店的工作台来拥有一块设备，它可能没有今天 - 一个显微镜。

为了检查和去毛刺，克劳尔几乎一直在通过他的显微镜观察植入手术。

他说，预定是必不可少的。该商店可以在1英寸或1/2英寸直径工具上浇口的微小刀具跳动在较小的秤上变得不可接受，因为跳动的小值变为刀具直径的巨大百分比。如果不使用预先使用预先设置工具，实际保证工具破损。

以下是这家店学到的其他经验:

工具。在低成本的VMC上，高速钢的2美元微型工具通常在加工硬化的不锈钢植入物零件时更好地工作，而不是用于高性能的80美元的硬质合金工具。这是因为HSS工具的灵活性通常是必不可少的，因为在工具在该过程中占少量播放或不平衡的情况下加工该特征是必不可少的。面向低于最佳条件的硬质合金工具可能会破裂。此外，硬质合金工具可以提供商店的速度对于这种低卷并不重要。该店常规运行小型工具，而不是小型工具的高主轴速度，而是达到6,000 rpm。Maendl先生说，周期时间不是这里重要的。重要的是锻炼一个可靠，精确地机器的过程。

计划。工艺规划“非常重要”，克劳尔说。加工操作的执行顺序可以决定这些操作是否会成功。其中一个例子是在圆柱形零件外径上钻一个偏离中心的小孔。在常规尺寸的零件上，在钻孔之前，外径将被调整到合适的尺寸。在这个植入部分，商店留下了额外的外径库存，以便它可以在孔的入口点磨平。这使得钻头可以进入垂直的表面，而不是倾斜的曲线。在实施这一措施之前，钻头会偏转并断裂。

Deburring代表了过程规划的另一种重要原因。比加工实际上可以更昂贵和耗时的耗时。当VMC产生植入部件的家庭时，需要两位运营商执行借方以跟上机器的输出。这不是机器速度的证词，而是难以在微小的尺度上去逼下的结果。一种减少去毛刺的加工策略 - 例如，将铣削工具拆除在切口中升空以敲开大部分毛刺 - 可以为该过程提供大量时间和成本节省。

机器。ProtoFab已经证明自己及其客户，昂贵的机器是不需要医疗植入机械加工所必需的。事实上，当该部分涉及开发的产品，尚未为其赞助商赚取任何资金，在廉价机器上进行工作可能是必不可少的。部分关键只是简单地知道机器，并知道它可以做的事情 - 当机器可以做到。KRALL先生说，在商店的几乎所有传统尺寸的工作中都可以忽略机器的热漂移，但是管理微加工工作的漂移变得至关重要。他说，加工中心必须允许温暖45分钟。然后，在接下来的2到3小时，他经常检查部件并对CNC偏移进行重复变化以追踪公差。这只是使用诸如此类的机器的现实，以进行精细工作。

加紧

当零件投入生产时，这种工作方式将不再被接受。因此需要数控瑞士型。

植入部分还没有完全投入生产，但曼德尔说，这家店已经收到了瑞士式工作的询价。这是令人欣慰的。他说，这再次肯定了他的一个假设，那就是小零件加工领域有足够的机会，商店为了达到这个目标而迈出一大步是值得的。