Vrste obradnih procesa

Uvod

Procesi strojne obrade važni su u proizvodnji komponenti fine tolerancije jer uključuju uklanjanje materijala s izratka. Oni igraju značajnu ulogu u definiranju, proizvodnji i završnoj obradi komponenti proizvedenih u industriji.

Počevši od nekih od najstarijih tehnika, kao što su glodanje i tokarenje, pa sve do modernih metoda, kao što je EDM, pa čak i aditivna proizvodnja, svaka je metoda korisna na određeni način. Poznavanje ovih procesa ključno je za odabir najprikladnije tehnike ovisno o materijalu, težini problema i zahtjevima točnosti. U ovom ćemo članku raspravljati o najzastupljenijim kategorijama obradnih procesa i njihovoj upotrebi u suvremenoj proizvodnji.

Što je strojna obrada?

Strojna obrada je proizvodni proces koji uključuje odsijecanje materijala od obratka kako bi se dobio željeni profil. To se provodi korištenjem opreme kao što su tokarilice, glodalice, bušilice, takvi instrumenti koji precizno režu, bruse ili oblikuju materijal. Omogućuje izradu elemenata s tankim stjenkama i, s druge strane, debelih, robusnih, koji se vrlo često primjenjuju u automobilskoj, zrakoplovnoj, pa čak i medicinskoj industriji.

Strojna obrada se vrši na metalima, plastici i drugim materijalima i vrlo je važna u proizvodnji dijelova koji se ne mogu proizvesti drugim metodama. Često se završi korištenjem alata kao što su rezanje, brušenje ili tokarenje kako bi se eliminirao materijal za izradu komponente određene veličine, oblika i završne obrade površine.

Tokarenje, glodanje i bušenje uobičajeni su procesi obrade koji se odabiru na temelju ciljane geometrije određenog dijela. Ovi procesi omogućuju proizvođačima stvaranje svega, od osnovnih geometrijskih oblika do dizajna povećane geometrijske složenosti s velikom točnošću.

12 Objašnjeni procesi obrade

Strojna obrada je jedna od najvažnijih aktivnosti u proizvodnji budući da uključuje oblikovanje komponenti iz sirovina. Za različite primjene potrebne su različite vrste strojne obrade na temelju vrste materijala, oblika dijela i obujma proizvodnje. Raspravljajmo o informacijama o dvanaest temeljnih operacija strojne obrade, njihovim vrstama, prednostima i upotrebi.

Okretanje

Tokarenje je proces kroz koji se obradak okreće dok alat za rezanje prolazi duž perimetra kako bi odrezao materijal. Češće se koristi za oblikovanje cilindričnih izradaka. Ovisno o kutu alata i mjestu držanja, unutar programa se mogu postići različiti oblici.

Uobičajene vrste:

CNC tokarenje: tokarenje za korištenje računalno numerički kontroliranog tokarenja za točnost.

Live Tooling: Ovo je pogodno za tokarenje i glodanje u isto vrijeme.

Revolverski strugovi: Mogu se koristiti za proizvodnju velike količine dijelova i komponenti složenog oblika.

Ključne prednosti:

Ovo je prikladno za okrugle cilindrične poslove i dizajne koji zahtijevaju značajnu razinu preciznosti.

Visoka točnost posebno za dugačke ravne dijelove.

Ekonomičan za proizvodnju male i velike količine.

Uobičajene upotrebe:

Osovine, čahure, vijci i remenice.

Mljevenje

Strojna obrada uključuje rezanje materijala iz obratka oštrim alatima. Glodanje je proces u kojem se rotirajućim glodalom izrezuje materijal iz obratka. Rezač se pomiče i okreće u nekoliko smjerova kako bi napravio ravne, zakrivljene ili prilagođene oblike.Glodalicesu vrlo fleksibilni i mogu se izraditi dijelovi kompliciranih kontura.

Uobičajene vrste:

Vertikalno glodanje: Rezni alat se svojim kretanjem nalazi u vertikalnoj ravnini.

Horizontalno glodanje: Rezač se pomiče vodoravno i najprikladniji je za veće dijelove materijala.

CNC glodanje: automatizirane operacije i računalno upravljane glodalice.

Ključne prednosti:

Visoka prikladnost za izradu više oblika.

Omogućava strojnu obradu ravnih, kutnih i zakrivljenih površina.

Prikladno za male i velike komponente.

Uobičajene upotrebe:

Kalupi, kalupi za automobilske komponente i pribor.

Bušenje

Bušenjeje jedan od postupaka izrade rupa u izratku pomoću bušilice koja je rotirajući alat. To je jedna od najčešće korištenih operacija u praksi obrade materijala i može se kombinirati s drugim operacijama poput tokarenja ili glodanja.

Uobičajene vrste:

CNC bušenje: Viša razina točnosti bušenja uz pomoć automatskih uređaja.

Duboko bušenje rupa: Koristi se za izradu dubokih i vitkih pristupnih rupa.

Pištoljsko bušenje: Osmišljeno posebno za izradu dubokih, ravnih rupa za teške uvjete rada u teškim dijelovima.

Ključne prednosti:

Relativno brže i jeftinije za izradu rupa.

Prikladno za korištenje s većinom vrsta zaliha.

Izvrsna stabilnost prilikom poravnavanja rupe i također u pogledu dubine.

Uobičajene upotrebe:

Može se koristiti u proizvodnji blokova motora, zrakoplova i konstrukcija između ostalog.

Mljevenje

Brušenje je korištenje abrazivnog kotača za korištenje brzih abrazivnih zrna kotača za postupno uklanjanje malih količina zaliha – bilo da se dobije glatkija završna obrada na proizvodu ili da mu se daju točne geometrijske dimenzije. Često se primjenjuje u završnoj obradi i izradi malih zazora.

Uobičajene vrste:

Površinsko brušenje: Kako poravnati ravne površine nakon što ih izravnate dovođenjem na glatku razinu.

Cilindrično brušenje: Fremont proizvodi i distribuira strojeve za precizno brušenje za OD (vanjski promjer) cilindrične izratke.

Brušenje bez centra: Brušenje bez potrebe za stezanjem obratka.

Ključne prednosti:

Savršeno za projekte koji zahtijevaju glatke završne obrade i male udaljenosti od tvrdog i lomljivog materijala.

Prikladno za upotrebu na materijalima visoke čvrstoće ili pri obradi teških materijala.

Proces je idealan za stvaranje vrlo glatke kože na dijelu bez mijenjanja dimenzija dijela.

Uobičajene upotrebe:

Ležajevi, zupčanici, alati za rezanje i ovi fini dijelovi.

Obrada električnim pražnjenjem (EDM)

EDM je nekonvencionalan proces obrade koji koristi električno pražnjenje za uklanjanje materijala s obratka. Vrlo je prikladan za tvrde metale i komplicirane oblike i preferira se u odnosu na mnoge druge procese koji ne mogu dati traženi učinak.

Uobičajene vrste:

Wire EDM: tekućine za brušenje ili rezanje oblika tanke žice koriste se za zamršene oblike.

Sinker EDM: oblikovana elektroda primjenjuje se za rezanje dubokih ili finih detalja.

EDM za male rupe: Isplativo rješenje za preciznu izradu rupa na tvrdim materijalima.

Ključne prednosti:

Prikladno za teške materijale kao i za presjeke složenih oblika.

Ima visoku fleksibilnost sa sposobnošću stvaranja geometrija značajne složenosti i gustoće.

Ne primjenjuje se mehanička sila, čime se smanjuje deformacija dijela.

Uobičajene upotrebe:

Kalupi, dijelovi zrakoplova i alati.

Lasersko rezanje

Lasersko rezanje koristi lasersku zraku za omekšavanje ili isparavanje materijala s komada rada. Proces je kontroliran putem računalne numeričke kontrole za bolje rezanje kako bi se osiguralo da je prikladan za dijelove visoke točnosti.

Uobičajene vrste:

CO2 lasersko rezanje: uključuje rezanje plastike, metala i drva.

Lasersko rezanje s vlaknima: Odijela za rezanje metala pri većoj brzini učinkovito režu čelik i druge željezne metale.

Lasersko graviranje vlaknima: Također se može koristiti za graviranje i rezanje na metalima pomoću lasera.

Ključne prednosti:

Visok stupanj točnosti koji je u skladu s niskim stopama otpada.

Sposoban za rezanje mnogih vrsta materijala kao i metala i plastike.

Oštri rubovi i smanjenje topline na područjima bez iskustva.

Uobičajene upotrebe:

Rezanje tankog metala, označavanje, izrada prototipova i precizni metalni dijelovi.

Rezanje vodenim mlazom

Rezanje vodenim mlazom je u biti tehnika rezanja koja koristi vodu pod visokim pritiskom, a ponekad i s dodacima. Lijevanje je dobro za materijale koji mogu reagirati s toplinom budući da ne proizvodi toplinsko izobličenje.

Uobičajene vrste:

Abrazivno rezanje vodenim mlazom: koriste se za rad na debljim materijalima kao što su metali i kamen.

Pure Waterjet Cutting: Za rezanje induktivnih materijala kao što je guma ili dobrih usjeva, na primjer krumpira.

Ključne prednosti:

Zona utjecaja topline je svedena na najmanju moguću mjeru, tako da je izbjegnuta deformacija materijala.

Može prorezati različite vrste materijala.

Precizan i može raditi na vrlo debelim komadima kože.

Uobičajene upotrebe:

Zrakoplovne komponente, rezanje kamena i kompoziti.

Površinsko brušenje

Specifično za postupak vezivanja je to što je površinsko brušenje vrsta procesa brušenja koji se usredotočuje na to da površina postane ravna. Koristi abrazivni kotač za rezanje materijala i. oblikovati ili doraditi do određene razine.

Uobičajene vrste:

Horizontalno površinsko brušenje: Koristi se za brušenje materijala velikih dimenzija koji se obrađuju.

Vertikalno površinsko brušenje: zainteresiran za završnu obradu glatkih i ravnih površina proizvoda.

Uranjajuće brušenje: Koristi se za duboko rezanje uskih područja.

Ključne prednosti:

Super za konačnu završnu obradu i gdje je potrebno čvrsto prianjanje.

Može raditi na željeznim i neželjeznim materijalima.

Prikladno za upotrebu kada je poželjno izravnavanje i završna obrada površine.

Uobičajene upotrebe:

Preciznost dijelova, izrada alata i komponente nivelira.

Žičana erozija

Žičani EDM je rafinirana vrsta EDM-a u kojem se tanka žica koristi za rezanje kroz materijal. Vrlo je precizan i po mogućnosti prikladan za generiranje zamršenih i finih komponenti, posebno u krutim materijalima.

Uobičajene vrste:

EDM s finom žicom: Dizajniran za fino detaljno rezbarenje i za pravljenje relativno malih rezova.

Heavy Duty Wire EDM: Otporan za upotrebu na debelim materijalima.

Ključne prednosti:

Tamo gdje su potrebne posebne dimenzije i detalji rada u manjem mjerilu, moguća je visoka preciznost.

Izvrstan izbor za one geometrije koje zahtijevaju niske tolerancije.

Izbjegavajte sve oblike mehaničkih sila na dijelu.

Uobičajene upotrebe:

Kalupi, precizna obrada metala i drugi mali predmeti.

Lijevanje

Lijevanje je proces pri kojem se tekući materijal stavlja ili ulijeva u kalup do traženog oblika. Nakon hlađenja završava se formiranje materijala u željeni oblik. Naširoko se koristi za kalupe koji proizvode velike i komplicirane oblike.

Uobičajene vrste:

Lijevanje u pijesak: Kalup u pijesku koristi se u proizvodnji metalnih dijelova.

Lijevanje pod pritiskom: Kalup se puni tekućim metalom pod visokim pritiskom.

Lijevanje za ulaganje: Također se naziva i lijevanje po izgubljenom vosku, koje se koristi kada su potrebni vrlo precizni i visoko dovršeni dijelovi.

Ključne prednosti:

Najprikladnije za složene i velike proizvode.

Ekonomičan kada se koristi za masovnu proizvodnju raznih dijelova potrebnih u proizvodnoj liniji.

Ima mogućnost stvaranja vrlo detaljnih značajki.

Uobičajene upotrebe:

Automobilski dijelovi i dijelovi strojeva za montažu

Žigosanje

Štancanje je hladni radni proces koji se izvodi pomoću matrice za utiskivanje, rezanje ili savijanje metalnog lima. Brz je i učinkovit te dobro primjenjiv u slučajevima masovne proizvodnje.

Uobičajene vrste:

Progresivno žigosanje: kalupi dijelove upotrebom niza matrica koje imaju progresivnu prirodu.

Duboko izvlačenje: Primjenjuje se za izradu komada sa složenim udubljenjima.

Probijanje: vrsta štancanja kojom se prave rupe u limu.

Ključne prednosti:

Visoka stopa proizvodnje, koja je prikladna za masovnu proizvodnju.

Posebno koristan za izradu ravnih i ravnih dijelova jednake debljine.

Minimalni materijalni otpad.

Uobičajene upotrebe:

Dijelovi karoserije automobila, elektro kutije i dijelovi štednjaka.

3D ispis

Selektivno lasersko sinteriranje ili izravno metalno lasersko sinteriranje, na primjer, selektivno spaja čestice materijala kako bi se stvorio dio iz digitalnog modela. Ova tehnika je vrlo fleksibilna i može napraviti geometrije koje je teško postići konvencionalnim tehnikama.

Uobičajene vrste:

Fused Deposition Modeling (FDM): konstruira objekte od termoplastičnih materijala u obliku filamenata.

Selektivno lasersko sinteriranje (SLS): prijenosno i koristi laser za stapanje materijala u prahu.

Stereolitografija (SLA): Također koristi UV svjetlo za učvršćivanje svakog sloja tekuće smole uzastopno.

Ključne prednosti:

Posebno se koristi u zamršenim i jedinstvenim dizajnima.

Manji gubitak materijala i kratko vrijeme ciklusa.

Vrlo malo uključenih postavki je dobro za kratke staze.

Uobičajene upotrebe:

Prototip, specijalne komponente, ortopedski i stomatološki aparati, te kalupi i jezgre.

Usporedba procesa obrade: detaljna analiza

Evo sažetog opisa svakog procesa obrade:

Zaključak

Zaključno, na temelju ocijenjenih 12 obradnih procesa prikazana su moguća rješenja za izradu potrebnih točnih i kvalitetnih komponenti. Ilustrira da su tokarenje i glodanje, aditivna proizvodnja i svi drugi procesi prikladni i učinkoviti za različite materijale, geometrije i proizvodne okolnosti. Razumijevanje ovih procesa omogućuje proizvođaču da odabere odgovarajuću metodu koja mu odgovara za učinkovitost i djelotvornost.