Видове процеси на обработка

Въведение

Процесите на обработка са важни при производството на компоненти с фина толерантност, тъй като включват отстраняване на материал от детайла. Те играят важна роля в дефинирането, производството и завършването на компонентите, произведени в индустриите.

Започвайки с някои от най-старите техники, като фрезоване и струговане, и преминавайки към модерни методи, като EDM и дори адитивно производство, всеки метод е полезен по определен начин. Познаването на тези процеси е от решаващо значение при избора на най-подходящата техника в зависимост от материала, трудността на проблема и изискванията за точност. В тази статия ще обсъдим най-разпространените категории процеси на обработка и тяхното използване в съвременното производство.

Какво е машинна обработка?

Машинната обработка е производствен процес, включващ отрязване на материал от детайла за получаване на желания профил. Това се извършва чрез използване на оборудване като стругове, мелници, бормашини, такива инструменти, които режат, шлифоват или оформят материала точно. Позволява да се създават елементи с тънки стени и, от друга страна, дебели, здрави такива, много често прилагани в автомобилната, авиационната и дори медицинската индустрия.

Машинната обработка се извършва върху метали, пластмаси и други материали и е много важна при производството на части, които не могат да бъдат произведени по други методи. Често завършва с използване на инструменти като рязане, шлайфане или струговане, за да се елиминира материалът, за да се създаде компонентът с конкретния размер, форма и повърхностно покритие.

Струговането, фрезоването и пробиването са обичайните процеси на обработка, които се избират въз основа на целевите геометрии на определен детайл. Тези процеси позволяват на производителите да създават всичко от основни геометрични форми до проекти с повишена геометрична сложност с голяма точност.

12 Обяснени процеси на обработка

Машинната обработка е една от най-важните дейности в рамките на производството, тъй като включва формоване на компоненти от суровини. Необходими са различни видове машинна обработка за различни приложения въз основа на вида на материала, формата на детайла и производствения обем. Нека обсъдим информация за дванадесет основни операции на обработка, техните разновидности, предимства и приложения.

Обръщане

Струговането е процес, при който детайлът се върти, докато режещият инструмент се движи по периметъра, за да отреже материал. По-често това се използва за формоване на цилиндрични детайли. В зависимост от ъгъла на инструмента и къде се държи, в програмата могат да се постигнат различни форми.

Често срещани типове:

CNC струговане: Струговане за използване на компютърно цифрово контролирано струговане за точност.

Live Tooling: Това е подходящо за струговане и фрезоване едновременно.

Револверни стругове: Те могат да се използват за производство на голям обем части и компоненти със сложна форма.

Ключови предимства:

Това е подходящо за кръгли цилиндрични задачи и дизайни, изискващи значително ниво на прецизност.

Висока точност, особено за дълги прави части.

Икономичен както за малки, така и за големи обеми на производство.

Общи употреби:

Валове, втулки, болтове и ролки.

Фрезоване

Механичната обработка включва рязане на материал от детайл с остри инструменти. Фрезоването е процес, при който се използва въртящ се нож за изрязване на материала от детайла. Резачката се премества и върти в няколко посоки, за да направи плоски, извити или персонализирани форми.Фрезови машиниса много гъвкави и могат да се правят части със сложни контури.

Често срещани типове:

Вертикално фрезоване: Режещият инструмент чрез своето движение е във вертикална равнина.

Хоризонтално фрезоване: Фрезата се движи хоризонтално и е най-подходяща за по-големи части от материала.

CNC фрезоване: автоматизирани операции и компютърно управлявани фрезови машини.

Ключови предимства:

Висока пригодност за създаване на множество форми.

Позволява обработката на плоски, ъглови и извити повърхности.

Подходящ за малки и големи компоненти.

Общи употреби:

Форми, матрици за автомобилни компоненти и приспособления.

Пробиване

Пробиванее един от процесите за правене на отвори в детайла чрез използване на свредло, което е въртящ се инструмент. Това е една от най-често използваните операции в практиката на обработка на материали и може да се комбинира с други операции като струговане или фрезоване.

Често срещани типове:

CNC пробиване: По-високо ниво на точност при пробиване с помощта на автоматични устройства.

Пробиване на дълбоки отвори: Използва се за правене на дълбоки и тънки отвори за достъп.

Пробиване с пистолет: Проектиран специално за правене на дълбоки, прави дупки за тежки условия на работа в тежки секции.

Ключови предимства:

Сравнително по-бързо и по-евтино за правене на дупки.

Подходящ за използване с повечето видове склад.

Отлична стабилност при подравняване на отвора, както и по отношение на дълбочината.

Общи употреби:

Може да се използва в производството на двигателни блокове, самолети и конструкции, наред с други.

Смилане

Шлифоването е използването на абразивно колело за използване на бързо движещите се абразивни зърна на колелото за прогресивно отстраняване на малки количества материал – или за генериране на по-гладко покритие на продукта, или за осигуряване на точни геометрични размери. Често се прилага при довършителни работи и генериране на малки хлабини.

Често срещани типове:

Повърхностно шлайфане: Как да изравнявате плоски повърхности след изравняването им, като ги довеждате до гладко ниво.

Цилиндрично шлайфане: Fremont произвежда и разпространява прецизни шлифовъчни машини за OD (външен диаметър) цилиндрични детайли.

Безцентрово шлайфане: Шлифоване без необходимост от затягане на детайла.

Ключови предимства:

Перфектен за проекти, които изискват гладки покрития и плътна хлабина с твърд и чуплив материал.

Подходящ за използване върху материали с висока якост или при обработка на трудни материали.

Процесът е идеален за създаване на много гладка кожа на част, без да се променят размерите на частта.

Общи употреби:

Лагери, зъбни колела, режещи инструменти и тези фини части.

Електроерозионна обработка (EDM)

EDM е нетрадиционен процес на обработка, който използва електрически разряд за отстраняване на материал от детайла. Той е много подходящ за твърди метали и сложни форми и е предпочитан пред много други процеси, които не могат да осигурят необходимата продукция.

Често срещани типове:

Wire EDM: Заготовки или флуиди за рязане на тънки телени форми се използват за сложни форми.

Sinker EDM: Оформен електрод се прилага за рязане на дълбоки или фини детайли.

EDM с малки дупки: рентабилно решение за прецизно пробиване на отвори в твърди материали.

Ключови предимства:

Подходящ за трудни материали, както и за участъци със сложна форма.

Има висока гъвкавост със способността да създава геометрии със значителна сложност и плътност.

Не се прилага механична сила, като по този начин се намалява изкривяването на частта.

Общи употреби:

Форми за матрици, аерокосмически части и инструменти.

Лазерно рязане

Лазерното рязане използва лазерен лъч за омекотяване или изпаряване на материала от детайла. Процесът се контролира чрез компютърно цифрово управление за по-добро рязане, за да се гарантира, че е подходящ за части с висока точност.

Често срещани типове:

CO2 лазерно рязане: включва рязане на пластмаса, метал и дърво.

Лазерно рязане с влакна: Костюми за рязане на метал при по-висока скорост, ефективно рязане на стомана и други черни метали.

Лазерно гравиране на влакна: Може да се използва и за гравиране и рязане върху метали с помощта на лазер.

Ключови предимства:

Високата степен на точност, която съвпада с ниски нива на скрап.

Може да реже много видове материали, както и метали и пластмаси.

Остри ръбове и намаляване на топлинно неопитните зони.

Общи употреби:

Рязане на тънък метал, табели, създаване на прототипи и прецизни метални части.

Рязане с водна струя

Водоструйното рязане е по същество техника на рязане, която използва вода под високо налягане и понякога с добавки. Леенето е добро за материали, които могат да реагират с топлина, тъй като не предизвиква топлинно изкривяване.

Често срещани типове:

Абразивно рязане с водна струя: Те се използват за работа върху по-дебели материали като метали и камък.

Чисто водноструйно рязане: За рязане на индуктивни материали като гума или добри култури, например картофи.

Ключови предимства:

Зоната на топлинно въздействие е сведена до минимум, така че се избягва изкривяването на материала.

Може да прерязва различни видове материали.

Точен и може да работи върху много дебели парчета кожа.

Общи употреби:

Аерокосмически компоненти, рязане на камък и композити.

Повърхностно шлайфане

Специфично за процеса на свързване е, че повърхностното смилане е вид процес на смилане, който се концентрира върху това да направи повърхността плоска. Той използва абразивното колело за рязане на материал и. оформете или завършете до определено ниво.

Често срещани типове:

Хоризонтално повърхностно шлайфане: Използва се за шлайфане на големи по размер материали за обработка.

Вертикално повърхностно шлайфане: Интересува се от завършване на гладките и плоски повърхности на продукта.

Шлифоване с потапяне: Използва се за дълбоко рязане на тесни участъци.

Ключови предимства:

Супер за финални покрития и където се изискват плътни прилягания.

Може да работи както с черни, така и с цветни метали.

Подходящ за използване, когато е желателно изравняване и повърхностно покритие.

Общи употреби:

Прецизни части, изработка на инструменти и компоненти за ниво.

Телен EDM

Wire EDM е усъвършенстваният вид EDM, при който се използва тънка тел за прорязване на материала. Той е много точен и за предпочитане подходящ за генериране на сложни и фини компоненти, особено в твърди материали.

Често срещани типове:

Fine Wire EDM: Проектиран за фино детайлно издълбаване и за правене на относително малки разрези.

Тежка електроерозионна обработка с тел: Издръжлива за използване върху дебели материали.

Ключови предимства:

Когато са необходими специални размери и работни детайли в по-малък мащаб, е възможна висока точност.

Отличен избор за онези геометрии, които изискват тесни допуски.

Избягвайте всякакви форми на механични сили върху частта.

Общи употреби:

Форми, прецизни метални изделия и други дребни изделия.

Кастинг

Леенето е процес, при който течен материал се поставя или излива във форма до необходимата форма. След охлаждане завършва формирането на материала в необходимата форма. Той се използва широко за форми, които произвеждат големи и сложни форми.

Често срещани типове:

Пясъчно леене: Пясъчното формоване се използва при производството на метални части.

Леене под налягане: Формата се пълни с течен метал под високо налягане.

Отливане по модели: Наричано още отливане по изгубен восък, което се използва, когато има нужда от много точни и висококачествени части.

Ключови предимства:

Най-подходящ за сложни и големи продукти.

Икономичен, когато се използва за масово производство на различните части, необходими в производствената линия.

Има способността да създава много детайлни функции.

Общи употреби:

Части за автомобили и части за машини за монтажни приложения

Щамповане

Щамповането е процес на студена обработка, извършван с помощта на матрица за отпечатване, рязане или огъване на ламарина. Той е бърз и ефективен и е добре приложим в случаи на масово производство.

Често срещани типове:

Прогресивно щамповане: формова части чрез използване на последователност от матрици, които имат прогресивен характер.

Дълбоко изтегляне: Прилага се за производство на детайли със сложни подрязвания.

Щамповане: Вид щамповане, което прави дупки в ламарината.

Ключови предимства:

Висока производителност, която е подходяща за масово производство.

Специално полезен за създаване на плоски и равни части с еднаква дебелина.

Минимална загуба на материали.

Общи употреби:

Каросерийни части, ел. кутии и части за печки.

3D печат

Селективното лазерно синтероване или директно метално лазерно синтероване, например, селективно слива частици от материал, за да създаде част от цифров модел. Тази техника е много гъвкава и може да създава геометрии, които са трудни за постигане с конвенционалните техники.

Често срещани типове:

Моделиране на разтопено отлагане (FDM): Конструира обекти от термопластични материали под формата на нишки.

Селективно лазерно синтероване (SLS): Преносимо и използва лазер за стопяване на прахообразен материал.

Стереолитография (SLA): Той също така използва UV светлина, за да втвърди последователно всеки слой от течната смола.

Ключови предимства:

Използва се особено в сложни и уникални дизайни.

По-малко загуба на материал и кратко време на цикъл.

Много малката настройка е добра за къси тиражи.

Общи употреби:

Прототип, специални компоненти, ортопедични и зъболекарски апарати, отливки и сърцевини.

Сравняване на процеса на обработка: подробен анализ

Ето кратко описание на всеки процес на обработка:

Заключение

В заключение, въз основа на оценените 12 процеса на обработка, са представени възможни решения за създаване на необходимите точни и висококачествени компоненти. Той илюстрира, че струговането и фрезоването, адитивното производство и всички други процеси са подходящи и ефективни за различни материали, геометрия и производствени обстоятелства. Разбирането на тези процеси позволява на производителя да избере подходящ метод, който му подхожда за ефективност и ефективност.