Vrste procesa obrade

Uvod

Procesi obrade važni su u proizvodnji komponenti fine tolerancije jer uključuju uklanjanje materijala sa radnog komada. 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 struganje, pa do modernih metoda, kao što su EDM, pa čak i aditivna proizvodnja, svaka metoda je korisna na određeni način. Poznavanje ovih procesa je ključno za odabir najprikladnije tehnike u zavisnosti od materijala, težine problema i zahtjeva za preciznošću. U ovom članku ćemo raspravljati o najzastupljenijim kategorijama procesa obrade i njihovoj upotrebi u suvremenoj proizvodnji.

Šta je strojna obrada?

Mašinska obrada je proizvodni proces koji uključuje odsijecanje materijala od radnog komada kako bi se dobio željeni profil. To se izvodi upotrebom opreme kao što su strugovi, mlinovi, bušilice, takvi instrumenti koji precizno seku, bruse ili oblikuju materijal. Omogućava stvaranje elemenata sa tankim zidovima i, s druge strane, debelih, robusnih, vrlo često primijenjenih 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 završava korištenjem alata kao što su rezanje, brušenje ili okretanje kako bi se eliminirao materijal za stvaranje komponente određene veličine, oblika i završne obrade.

Tokarenje, glodanje i bušenje uobičajeni su procesi obrade koji se biraju na osnovu ciljane geometrije određenog dijela. Ovi procesi omogućavaju proizvođačima da kreiraju sve, od osnovnih geometrijskih oblika do dizajna povećane geometrijske složenosti sa velikom preciznošću.

12 Objašnjeni procesi obrade

Mašinska obrada je jedna od najvažnijih aktivnosti u proizvodnji jer uključuje oblikovanje komponenti od sirovina. Za različite primjene potrebne su različite vrste strojne obrade na osnovu vrste materijala, oblika dijela i obima proizvodnje. Hajde da razgovaramo o informacijama o dvanaest osnovnih operacija obrade, njihovim varijantama, prednostima i upotrebi.

Okretanje

Tokarenje je proces kroz koji se radni komad rotira dok rezni alat ide duž perimetra kako bi odsjekao materijal. Ovo se češće koristi za formiranje cilindričnih radnih komada. Ovisno o kutu alata i mjestu držanja, u okviru programa se mogu postići različiti oblici.

Uobičajene vrste:

CNC tokarenje: Tokarenje za korištenje kompjuteriziranog numerički kontroliranog struganja radi preciznosti.

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

Strugovi sa kupolom: Mogu se koristiti za proizvodnju velikog volumena složenih oblikovanih dijelova i komponenti.

Ključne prednosti:

Ovo je pogodno za okrugle cilindrične poslove i dizajne koji zahtijevaju značajan nivo preciznosti.

Visoka preciznost posebno za duge ravne dijelove.

Ekonomičan za proizvodnju malih i velikih količina.

Uobičajene upotrebe:

Osovine, čaure, vijci i remenice.

Glodanje

Mašinska obrada uključuje rezanje materijala sa radnog komada oštrim alatima. Glodanje je proces u kojem se rotirajući rezač koristi za rezanje materijala iz radnog komada. Rezač se prevodi i rotira u nekoliko smjerova kako bi napravio ravne, zakrivljene ili prilagođene oblike.Mašine za glodanjesu vrlo fleksibilni, a mogu se izraditi dijelovi sa komplikovanim konturama.

Uobičajene vrste:

Vertikalno glodanje: Rezni alat svojim kretanjem je u vertikalnoj ravni.

Horizontalno glodanje: Rezač se kreće horizontalno i najprikladniji je za veće dijelove materijala.

CNC glodanje: automatizovane operacije i kompjuterski kontrolisane glodalice.

Ključne prednosti:

Visoka pogodnost za izradu više oblika.

Sile moguće obrade ravnih, ugaonih i zakrivljenih površina.

Pogodno za male i velike komponente.

Uobičajene upotrebe:

Kalupi, kalupi za automobilske komponente i pribor.

Bušenje

Bušenjeje jedan od procesa pravljenja rupa u radnom komadu upotrebom bušilice koja je rotirajući alat. To je jedna od najčešće korišćenih operacija u praksi obrade materijala i može se kombinovati sa drugim operacijama kao što su tokarenje ili glodanje.

Uobičajene vrste:

CNC bušenje: Viši nivo tačnosti kod bušenja uz pomoć automatskih uređaja.

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

Bušenje pištoljem: Dizajnirano posebno za pravljenje dubokih, ravnih rupa za teške uslove rada u teškim delovima.

Ključne prednosti:

Relativno brži i jeftiniji za pravljenje rupa.

Pogodno za upotrebu sa većinom vrsta zaliha.

Odlična stabilnost pri poravnavanju rupe iu pogledu dubine.

Uobičajene upotrebe:

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

Brušenje

Brušenje je upotreba abrazivnog kotača za korištenje brzih abrazivnih zrna kotača za progresivno uklanjanje malih količina materijala – bilo da se dobije glatkiji završni sloj na proizvodu ili da mu se daju tačne geometrijske dimenzije. Često se primjenjuje u završnoj obradi i stvaranju malih zazora.

Uobičajene vrste:

Površinsko brušenje: Kako izravnati ravne površine nakon ravnanja dovodeći ih do glatke razine.

Cilindrično brušenje: Fremont proizvodi i distribuira precizne mašine za brušenje za cilindrične obradne komade OD (spoljnog prečnika).

Brušenje bez centra: brušenje bez potrebe za stezanjem radnog komada.

Ključne prednosti:

Savršeno za projekte koji zahtijevaju glatke završne obrade i čvrsti razmak od tvrdog i krhkog materijala.

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

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

Uobičajene upotrebe:

Ležaji, zupčanici, rezni alati i ovi fini dijelovi.

Električna obrada (EDM)

EDM je nekonvencionalan proces obrade koji koristi električno pražnjenje za uklanjanje materijala iz radnog komada. Veoma je pogodan za tvrde metale i komplikovane oblike i preferira se u odnosu na mnoge druge procese koji ne mogu da isporuče tražene rezultate.

Uobičajene vrste:

EDM žice: Za zamršene oblike koriste se tekućine za sljepljivanje ili rezanje tankih oblika žice.

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

Small Hole EDM: Isplativo rješenje za precizno pravljenje rupa na tvrdim materijalima.

Ključne prednosti:

Pogodan za teške materijale kao i za dijelove složenog oblika.

Ima visoku fleksibilnost sa mogućnošću stvaranja geometrija značajne složenosti i gustine.

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

Uobičajene upotrebe:

Kalupi, delovi za vazduhoplovstvo i alati.

Lasersko rezanje

Lasersko rezanje koristi laserski snop za omekšavanje ili isparavanje materijala s komada rada. Proces se kontroliše pomoću kompjuterske numeričke kontrole za bolje sečenje kako bi se osiguralo da je pogodan za delove visoke preciznosti.

Uobičajene vrste:

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

Lasersko rezanje vlaknima: Odijelo za rezanje metala pri većoj brzini efikasno rezanje čelika i drugih crnih metala.

Lasersko graviranje vlaknima: Može se koristiti i za graviranje i za rezanje metala pomoću lasera.

Ključne prednosti:

Visok stepen tačnosti koji je u skladu sa niskim stopama otpada.

Može rezati mnoge vrste materijala, kao i metale i plastiku.

Oštre ivice i smanjenje dolje na neiskusnim područjima.

Uobičajene upotrebe:

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

Waterjet Cutting

Rezanje vodenim mlazom je u suštini tehnika rezanja koja koristi vodu pod visokim pritiskom, a ponekad i sa aditivima. Lijevanje je dobro za materijale koji mogu reagirati s toplinom jer ne proizvodi toplinsko izobličenje.

Uobičajene vrste:

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

Čisto rezanje vodenim mlazom: Za rezanje induktivnih materijala kao što je guma ili dobre usjeve, na primjer krompir.

Ključne prednosti:

Zona utjecaja topline je minimizirana, tako da je izbjegnuto izobličenje materijala.

Može se razdvojiti kroz različite vrste materijala.

Precizan i može raditi na vrlo debelim komadima kože.

Uobičajene upotrebe:

Komponente za vazduhoplovstvo, rezanje kamena i kompoziti.

Površinsko brušenje

Specifično za proces vezivanja je to što je površinsko brušenje vrsta procesa brušenja koji se koncentriše na pravljenje površine ravnom. Koristi abrazivni kotač za rezanje materijala i. oblikovati ili završiti do određenog nivoa.

Uobičajene vrste:

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

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

Brušenje uranjanjem: Koristi se za duboko rezanje uskih područja.

Ključne prednosti:

Super za završne završne obrade i gdje je potrebno usko pristajanje.

Može raditi i na željeznim i na obojenim materijalima.

Pogodno za upotrebu kada je poželjna nivelacija i obrada površine.

Uobičajene upotrebe:

Dijelovi za preciznost, izrada alata i komponente nivoa.

Wire EDM

Žičani EDM je rafinirana vrsta EDM u kojoj se tanka žica koristi za rezanje materijala. Veoma je precizan i poželjno je pogodan za stvaranje složenih i finih komponenti, posebno u krutim materijalima.

Uobičajene vrste:

Fine Wire EDM: Dizajniran za fino rezbarenje i za izradu relativno malih rezova.

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

Ključne prednosti:

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

Odličan izbor za one geometrije koje zahtijevaju uske tolerancije.

Izbjegavajte sve oblike mehaničkih sila na dijelu.

Uobičajene upotrebe:

Kalupi, precizna metalna konstrukcija i drugi sitni artikli.

Casting

Lijevanje je proces u kojem se tečni materijal stavlja ili ulijeva u kalup do željenog oblika. Nakon hlađenja, završava se formiranje materijala u traženom obliku. Široko se koristi za kalupe koji proizvode velike i komplicirane oblike.

Uobičajene vrste:

Lijevanje u pijesak: kalupljenje pijeskom se koristi u proizvodnji metalnih dijelova.

livenje pod pritiskom: Kalup se puni tečnim metalom pod visokim pritiskom.

Investiciono livenje: Takođe se naziva livenje u izgubljenom vosku, koje se koristi kada su potrebni vrlo precizni i visoko gotovi delovi.

Ključne prednosti:

Najprikladniji za složene i velike proizvode.

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

Ima mogućnost kreiranja vrlo detaljnih karakteristika.

Uobičajene upotrebe:

Dijelovi automobila i dijelovi strojeva za montažu

Štancanje

Štancanje je proces hladne obrade koji se izvodi upotrebom matrice za utiskivanje, rezanje ili savijanje lima. Brz je i efikasan i dobro primjenjiv u slučajevima masovne proizvodnje.

Uobičajene vrste:

Progresivno štancanje: kalupi dijelove korištenjem niza kalupa koji imaju progresivnu prirodu.

Duboko izvlačenje: Primjenjuje se za proizvodnju komada sa složenim podrezima.

Probijanje: Vrsta štancanja koja pravi rupe u limu.

Ključne prednosti:

Visoka proizvodnja, pogodna za masovnu proizvodnju.

Posebno koristan za stvaranje ravnih, pa čak i dijelova jednake debljine.

Minimalni otpad materijala.

Uobičajene upotrebe:

Komponente karoserije automobila, električne kutije i dijelovi peći.

3D štampanje

Selektivno lasersko sinterovanje, ili direktno metalno lasersko sinterovanje, 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): Konstruiše objekte od termoplastičnih materijala u obliku filamenata.

Selektivno lasersko sinterovanje (SLS): prenosivo i koristi laser za spajanje praškastog materijala.

Stereolitografija (SLA): Takođe koristi UV svetlo da učvrsti svaki sloj tečne smole sukcesivno.

Ključne prednosti:

Posebno se koristi u složenim i jedinstvenim dizajnom.

Manje rasipanja materijala i kratko vrijeme ciklusa.

Vrlo malo podešavanja je dobro za kratke staze.

Uobičajene upotrebe:

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

Poređenje procesa obrade: detaljna analiza

Evo sažetog opisa svakog procesa obrade:

Zaključak

U zaključku, na osnovu evaluiranih 12 obradnih procesa, prikazana su moguća rješenja za stvaranje potrebnih preciznih i kvalitetnih komponenti. To ilustruje da su struganje i glodanje, aditivna proizvodnja i svi drugi procesi prikladni i efikasni za različite materijale, geometrije i proizvodne okolnosti. Razumijevanje ovih procesa omogućava proizvođaču da odabere odgovarajuću metodu koja mu odgovara za efikasnost i efektivnost.