Apdirbimo procesų tipai

Įvadas

Apdirbimo procesai yra svarbūs gaminant smulkios tolerancijos komponentus, nes jie apima medžiagos pašalinimą iš ruošinio. Jie atlieka svarbų vaidmenį apibrėžiant, gaminant ir baigiant pramonėje gaminamus komponentus.

Pradedant nuo kai kurių seniausių metodų, tokių kaip frezavimas ir tekinimas, ir pereinant prie šiuolaikinių metodų, tokių kaip EDM ir net priedų gamyba, kiekvienas metodas yra tam tikru būdu naudingas. Šių procesų išmanymas yra labai svarbus pasirenkant tinkamiausią techniką, atsižvelgiant į medžiagą, problemos sudėtingumą ir tikslumo reikalavimus. Šiame straipsnyje aptarsime labiausiai paplitusias apdirbimo procesų kategorijas ir jų naudojimą šiuolaikinėje gamyboje.

Kas yra Apdirbimas?

Apdirbimas yra gamybos procesas, kurio metu nuo ruošinio nupjaunama medžiaga, norint gauti norimą profilį. Tai atliekama naudojant įrangą, pvz., tekinimo stakles, frezus, grąžtus, tokius instrumentus, kurie tiksliai pjauna, šlifuoja ar formuoja medžiagą. Tai leidžia sukurti elementus plonomis sienelėmis ir, kita vertus, storas, tvirtas, labai dažnai naudojamas automobilių, aviacijos ir net medicinos pramonėje.

Mechaninis apdirbimas atliekamas su metalais, plastikais ir kitomis medžiagomis ir tai labai svarbu gaminant dalis, kurių negalima pagaminti kitais būdais. Dažnai naudojami įrankiai, tokie kaip pjovimas, šlifavimas ar tekinimas, kad pašalintų medžiagą, kad būtų sukurtas konkretus dydis, forma ir paviršiaus apdaila.

Tekinimas, frezavimas ir gręžimas yra įprasti apdirbimo procesai, kurie parenkami pagal tikslines konkrečios dalies geometrijas. Šie procesai leidžia gamintojams labai tiksliai sukurti viską nuo pagrindinių geometrinių formų iki didesnio geometrinio sudėtingumo dizaino.

Paaiškinta 12 apdirbimo procesų

Mechaninis apdirbimas yra viena iš svarbiausių gamyboje atliekamų veiklų, nes ji apima komponentų formavimą iš žaliavų. Įvairioms reikmėms, atsižvelgiant į medžiagos tipą, dalies formą ir gamybos apimtį, reikalingas įvairus apdirbimas. Aptarkime informaciją apie dvylika pagrindinių apdirbimo operacijų, jų rūšis, pranašumus ir panaudojimą.

Pasukimas

Tekinimas yra procesas, kurio metu ruošinys sukasi, o pjovimo įrankis važiuoja perimetru, kad nupjautų medžiagą. Dažniau tai naudojama formuojant cilindrinius ruošinius. Priklausomai nuo įrankio kampo ir jo laikymo vietos, programoje galimos įvairios formos.

Įprasti tipai:

CNC tekinimas: tekinimas naudojant kompiuterizuotą skaitmeniniu būdu valdomą tekinimą tikslumui užtikrinti.

Live Tooling: tinka tekinti ir frezuoti tuo pačiu metu.

Bokštelio tekinimo staklės: jos gali būti naudojamos gaminant didelį kiekį sudėtingų formų dalių ir komponentų.

Pagrindiniai privalumai:

Tai tinka apvaliems cilindriniams darbams ir konstrukcijoms, kurioms reikalingas didelis tikslumas.

Didelis tikslumas, ypač ilgoms tiesioms dalims.

Ekonomiškas tiek mažos, tiek didelės apimties gamybai.

Bendras naudojimas:

Velenai, įvorės, varžtai ir skriemuliai.

Frezavimas

Apdirbimas apima medžiagos pjovimą iš ruošinio aštriais įrankiais. Frezavimas – tai procesas, kurio metu medžiagai iš ruošinio išpjauti naudojamas besisukantis pjaustytuvas. Pjaustytuvas verčia ir sukasi keliomis kryptimis, kad padarytų plokščias, išlenktas arba pritaikytas formas.Frezavimo staklėsyra labai lankstūs, todėl galima pagaminti sudėtingų kontūrų dalis.

Įprasti tipai:

Vertikalus frezavimas: pjovimo įrankis savo judesiu yra vertikalioje plokštumoje.

Horizontalus frezavimas: pjoviklis juda horizontaliai ir labiausiai tinka didesnėms medžiagos dalims.

CNC frezavimas: automatizuotos operacijos ir kompiuteriu valdomos frezavimo staklės.

Pagrindiniai privalumai:

Didelis tinkamumas kuriant įvairias formas.

Priverčia apdirbti plokščius, kampinius ir lenktus paviršius.

Tinka mažiems ir dideliems komponentams.

Bendras naudojimas:

Formos, štampai automobilių komponentams ir armatūra.

Gręžimas

Gręžimasyra vienas iš procesų, kai ruošinyje daromos skylės, naudojant gręžtuvą, kuris yra besisukantis įrankis. Tai viena iš dažniausiai naudojamų operacijų medžiagų apdirbimo praktikoje ir gali būti derinama su kitomis operacijomis, tokiomis kaip tekinimas ar frezavimas.

Įprasti tipai:

CNC gręžimas: aukštesnis gręžimo tikslumas naudojant automatinius įrenginius.

Gilių skylių gręžimas: naudojamas gilioms ir plonoms prieigos skylėms padaryti.

Gręžimas pistoletu: Sukurtas specialiai gilių, tiesių, tvirtų skylių gręžimui sunkiose dalyse.

Pagrindiniai privalumai:

Santykinai greičiau ir pigiau padaryti skyles.

Tinka naudoti su daugumos rūšių atsargomis.

Puikus stabilumas lygiuojant skylę ir gylį.

Bendras naudojimas:

Gali būti naudojamas variklių blokams, orlaiviams ir konstrukcijoms gaminti.

Šlifavimas

Šlifavimas – tai abrazyvinio disko naudojimas, norint panaudoti greitai judančius rato abrazyvinius grūdelius, kad palaipsniui būtų pašalintas nedidelis likučių kiekis – arba siekiant sukurti lygesnę gaminio apdailą arba suteikti jam tikslius geometrinius matmenis. Jis dažnai naudojamas apdailai ir mažų tarpų generavimui.

Įprasti tipai:

Paviršiaus šlifavimas: kaip išlyginti plokščius paviršius išlyginus juos iki lygaus lygio.

Cilindrinis šlifavimas: Fremont gamina ir platina precizinio šlifavimo stakles, skirtas OD (išorinio skersmens) cilindriniams ruošiniams.

Šlifavimas be centro: šlifavimas nereikia prispausti ruošinio.

Pagrindiniai privalumai:

Puikiai tinka projektams, kuriems reikalinga sklandi apdaila ir sandarus tarpas naudojant kietą ir trapią medžiagą.

Tinka naudoti labai stiprioms medžiagoms arba apdirbant sudėtingas medžiagas.

Šis procesas idealiai tinka norint sukurti labai lygią dalį, nekeičiant dalies matmenų.

Bendras naudojimas:

Guoliai, krumpliaračiai, pjovimo įrankiai ir šios smulkios dalys.

Elektros iškrovos apdirbimas (EDM)

EDM yra netradicinis apdirbimo procesas, kurio metu medžiagai iš ruošinio pašalinti naudojama elektros iškrova. Jis labai tinka kietiems metalams ir sudėtingoms formoms ir yra tinkamas daugeliui kitų procesų, kurie negali užtikrinti reikiamos produkcijos.

Įprasti tipai:

Vielos EDM: plonos vielos formos užpildymo arba pjovimo skysčiai naudojami sudėtingoms formoms.

Gilioms arba smulkioms detalėms pjauti naudojamas formos elektrodas.

Mažų skylių EDM: ekonomiškas sprendimas, skirtas tiksliai kietoms medžiagoms padaryti skylutes.

Pagrindiniai privalumai:

Tinka sudėtingoms medžiagoms, taip pat sudėtingų formų sekcijoms.

Pasižymi dideliu lankstumu ir galimybe sukurti didelio sudėtingumo ir tankio geometrijas.

Nenaudojama mechaninė jėga, todėl sumažėja dalies iškraipymas.

Bendras naudojimas:

Liejimo formos, kosminės erdvės dalys ir įrankiai.

Pjovimas lazeriu

Pjovimo lazeriu metu naudojamas lazerio spindulys, kuris suminkština arba išgarina medžiagą nuo darbo gabalo. Procesas valdomas naudojant kompiuterinį skaitmeninį valdymą, kad būtų galima geriau pjauti ir užtikrinti, kad jis būtų tinkamas didelio tikslumo dalims.

Įprasti tipai:

Pjovimas CO2 lazeriu: pjaustomas plastikas, metalas ir medis.

Pjovimas pluoštu lazeriu: tinka metalui pjauti didesniu greičiu, efektyviai pjauti plieną ir kitus juoduosius metalus.

Graviravimas pluoštu lazeriu: taip pat gali būti naudojamas graviruojant ir pjaustant metalus naudojant lazerį.

Pagrindiniai privalumai:

Didelis tikslumas, kuris dera su mažu atliekų kiekiu.

Gali pjauti įvairių rūšių medžiagas, taip pat metalą ir plastiką.

Aštrūs kraštai ir sumažina karščio nepatyrusias vietas.

Bendras naudojimas:

Plono metalo pjovimas, iškabos, prototipų kūrimas ir tikslios metalinės dalys.

Pjovimas vandens srove

Pjovimas vandens srove iš esmės yra pjovimo būdas, kai naudojamas aukšto slėgio vanduo ir kartais su priedais. Liejimas tinka medžiagoms, kurios gali reaguoti su šiluma, nes jis neiškraipo šilumos.

Įprasti tipai:

Abrazyvinis pjovimas vandens srove: naudojami storesnių medžiagų, tokių kaip metalai ir akmuo, apdirbimui.

Pjovimas grynu vandens srove: skirtas pjauti indukcines medžiagas, tokias kaip guma arba gerus augalus, pavyzdžiui, bulves.

Pagrindiniai privalumai:

Šilumos veikiama zona sumažinama iki minimumo, todėl išvengiama medžiagos iškraipymo.

Gali perpjauti įvairių tipų medžiagas.

Tikslus ir gali dirbti su labai storais odos gabalais.

Bendras naudojimas:

Oro erdvės komponentai, akmens pjovimas ir kompozitai.

Paviršiaus šlifavimas

Surišimo procesui būdinga tai, kad paviršiaus šlifavimas yra tam tikras šlifavimo procesas, kurio metu pagrindinis dėmesys skiriamas paviršiui padaryti plokščią. Jis naudoja abrazyvinį ratą, kad perpjautų medžiagą ir. suformuoti arba užbaigti iki konkretaus lygio.

Įprasti tipai:

Horizontalus paviršiaus šlifavimas: naudojamas šlifuoti didelio dydžio medžiagas, kurias reikia apdoroti.

Vertikalus paviršiaus šlifavimas: domisi lygių ir plokščių gaminio paviršių apdaila.

Gilus šlifavimas: naudojamas giliai pjauti siauras vietas.

Pagrindiniai privalumai:

Puikiai tinka galutiniam apdailai ir ten, kur reikia tvirtai priglusti.

Geba dirbti su juodųjų ir spalvotųjų metalų medžiagomis.

Tinka naudoti, kai pageidaujama išlyginimo ir paviršiaus apdailos.

Bendras naudojimas:

Tikslumo dalys, įrankių gamyba ir lygio komponentai.

Vielos EDM

Vielos EDM yra rafinuotas EDM tipas, kuriame medžiagai perpjauti naudojama plona viela. Jis yra labai tikslus ir, pageidautina, tinka sudėtingiems ir smulkiems komponentams generuoti, ypač standžiose medžiagose.

Įprasti tipai:

Smulkios vielos EDM: Sukurtas smulkiai detaliam raižymui ir palyginti mažiems pjūviams.

Didelės apkrovos vielos EDM: Tvirtas naudoti storoms medžiagoms.

Pagrindiniai privalumai:

Kai mažesniu mastu reikalingi specialūs matmenys ir darbo detalės, galimas didelis tikslumas.

Puikus pasirinkimas toms geometrijoms, kurioms reikia griežtų nuokrypių.

Venkite bet kokių mechaninių jėgų, veikiančių dalį.

Bendras naudojimas:

Formos, precizinis metalo apdirbimas ir kiti smulkūs gaminiai.

Liejimas

Liejimas yra procesas, kurio metu skysta medžiaga dedama arba pilama į formą iki reikiamos formos. Atvėsus, baigiamas formuoti reikiamos formos medžiaga. Jis plačiai naudojamas formoms, kurios gamina dideles ir sudėtingas formas.

Įprasti tipai:

Smėlio liejimas: Smėlio liejimas naudojamas metalinėms dalims gaminti.

Liejimas slėgiu: Forma užpildyta skystu metalu, esant aukštam slėgiui.

Investicinis liejimas: dar vadinamas prarasto vaško liejimu, kuris naudojamas, kai reikia labai tikslių ir labai išbaigtų dalių.

Pagrindiniai privalumai:

Labiausiai tinka sudėtingiems ir dideliems gaminiams.

Ekonomiškas, kai naudojamas masinei įvairių dalių, reikalingų gamybos linijai, gamybai.

Turi galimybę sukurti labai detalias funkcijas.

Bendras naudojimas:

Automobilių dalys ir mašinų dalys, skirtos montuoti

Antspaudavimas

Štampavimas yra šalto apdirbimo procesas, atliekamas naudojant štampus, kad įspaustų, pjaustytų ar sulenktų lakštinį metalą. Tai greita ir efektyvi bei puikiai pritaikoma masinės gamybos atvejais.

Įprasti tipai:

Progresyvus štampavimas: Formuoja dalis naudojant progresyvių štampų seką.

Gilus piešimas: Taikoma gaminių su sudėtingais įpjovimais gamybai.

Perforavimas: tam tikras štampavimas, kuris daro skylutes lakštiniame metale.

Pagrindiniai privalumai:

Didelis gamybos greitis, tinkamas masinei gamybai.

Ypač naudinga kuriant plokščias ir lygias vienodo storio dalis.

Minimalus medžiagų švaistymas.

Bendras naudojimas:

Automobilių kėbulo dalys, elektros dėžės ir viryklių dalys.

3D spausdinimas

Pavyzdžiui, selektyvus lazerinis sukepinimas arba tiesioginis metalo lazerinis sukepinimas selektyviai sulieja medžiagos daleles, kad būtų sukurta dalis iš skaitmeninio modelio. Ši technika yra labai lanksti ir gali sudaryti tokias geometrijas, kurias sunku atlikti naudojant įprastinius metodus.

Įprasti tipai:

Lydyto nusodinimo modeliavimas (FDM): konstruoja objektus iš termoplastinių medžiagų gijų pavidalu.

Selektyvus lazerinis sukepinimas (SLS): nešiojamas ir miltelinėms medžiagoms sulieti naudojamas lazeris.

Stereolitografija (SLA): ji taip pat naudoja UV šviesą, kad iš eilės sukietėtų kiekvienas skystos dervos sluoksnis.

Pagrindiniai privalumai:

Ypač naudojamas sudėtinguose ir unikaliuose dizainuose.

Mažesnis medžiagų švaistymas ir trumpas ciklo laikas.

Labai maža sąranka yra naudinga trumpiems bėgimams.

Bendras naudojimas:

Prototipas, specialūs komponentai, ortopediniai ir odontologijos prietaisai, formos ir šerdys.

Apdirbimo proceso palyginimas: išsami analizė

Čia pateikiamas glaustas kiekvieno apdirbimo proceso aprašymas:

Išvada

Apibendrinant, remiantis įvertintais 12 apdirbimo procesų, pateikiami galimi sprendimai, kaip sukurti reikiamus tikslius ir kokybiškus komponentus. Tai parodo, kad tekinimas ir frezavimas, priedų gamyba ir visi kiti procesai yra tinkami ir veiksmingi skirtingoms medžiagoms, geometrijoms ir gamybos aplinkybėms. Suvokdamas šiuos procesus gamintojas gali pasirinkti tinkamą metodą, kuris jam tinka efektyvumui ir efektyvumui užtikrinti.