Töötlemisprotsesside tüübid: terviklik juhend tootmismeetoditele

Töötlemine viitab tootmisprotsessile, kus materjal eemaldatakse toorikust, et see kujundada soovitud kuju. See lahutatav meetod kasutab lõikavaid tööriistu või abrasiive, mille tulemuseks on täpne ja valmistoode. See on ülioluline komponentide loomiseks sellistes tööstusharudes nagu autotööstus, kosmose ja elektroonika. Töötlemine hõlmab tavaliselt mitmesuguseid toiminguid, näiteks pööramine, jahvatamine, puurimine ja jahvatamine, mis võimaldab tootjatel tõhusalt toota keerukaid osi.

Tootmise tähtsus

Töötlemisel on tänapäevases tootmises oluline roll. See võimaldab koostada ülitäpseid osi, mis vastavad konkreetsetele projekteerimisnõuetele. Ettevõtted tuginevad töötlemisprotsessidele tagamiseks:

• Mehaaniliste komponentide kvaliteetne tootmine.

• Tihedad tolerantsid ja täpsus kokkupanemisel ja funktsionaalsusel.

• Prototüüpide kohandamine või madala mahuga tootmine.

• Erinevates tööstusharudes kasutatavate standardiseeritud osade masstootmine.

Ilma töötlemiseta oleks keeruline saavutada nõutav täpsus ja järjepidevus erinevate materjalide vahel.

Subtraktiivne tootmisprotsessi ülevaade

Töötlemine on lahutav tootmisprotsess, mis tähendab, et see eemaldab materjali soovitud kuju loomiseks. See vastandub lisaprotsessidele nagu 3D -printimine, kus materjal lisatakse kihi järgi. Subtraktiivne töötlemine hõlmab erinevaid meetodeid sõltuvalt kasutatud tööriistast ja lõigatavast materjalist. Ühiste toimingute hulka kuulub pöörded, kus toorikut pöörleb vastu lõiketööriista, ja jahvatamist, mis kasutab materjali eemaldamiseks mitmepunktilist lõikurit.

Lahkumisprotsess järgib neid üldisi etappe:

1. Valitakse tooriku (metall, plast või komposiit).

2. Materjal eemaldatakse lõikamise, puurimise või lihvimisega.

3. Lõpliku kuju ja mõõtmete saavutamiseks täpsustatakse seda osa.

See protsess on hädavajalik osade valmistamiseks, kus on vaja tihedaid tolerantse ja kvaliteetseid viimistlusi.

Põhieesmärgid tänapäevases mehaanilises töötlemisel

1. täpsuse kujundamine ja suurus

Esmane eesmärk keskendub täpsete geomeetriliste spetsifikatsioonide saavutamisele:

• Muude tootmismeetodite abil on võimatu toota keerukate kujundite loomine

• Tiheda mõõtmete tolerantside säilitamine mitme tootmispartii vahel

• Komponentide suuruse järjepidevuse tagamine kokkupaneku nõuete jaoks

• Korduvate tulemuste saavutamine suure mahuga tootmise stsenaariumide korral

2. mõõtmete täpsus

Kaasaegsed mehaanilised protsessid tähtsustavad täpseid mõõtmisi:  

täpsustase	tüüpiline rakenduse	ühine protsess
Ultraprespetsisioon	Optilised komponendid	Täpne lihvimine
Kõrge täpsus	Lennukiosad	CNC jahvatamine
Standard	Autokomponendid	Traditsiooniline pöörde
Üld-	Ehitusosad	Põhitootmine

3. pinna kvaliteedi suurendamine

Pinna viimistluse eesmärgid hõlmavad:

• Funktsionaalsete komponentide määratud pinnakareduse nõuete saavutamine

• Tööriistajälgede kõrvaldamine ja puuduste tootmine täpse kontrolli kaudu

• Nähtava toote komponentide esteetiliste nõuete täitmine

• Optimaalsete pinnatingimuste loomine järgnevate tootmisprotsesside jaoks

4. Materjali tõhus eemaldamine

Materjalide strateegiliste eemaldamise protsessid tagavad:

• Optimaalsed lõikamisparameetrid tootmise efektiivsuse maksimeerimiseks

• Minimaalne jäätmete genereerimine läbi täpse tööriistade kavandamise

• Vähendatud energiatarbimine tootmistegevuse ajal

• Laiendatud tööriista elu nõuetekohaste lõiketingimuste kaudu

Tavapärased töötlemisprotsessid

Tavaline töötlemine tähendab traditsioonilistele protsessidele, mis eemaldavad toorikust materjali mehaaniliste keskmiste abil. Need meetodid tuginevad lõiketööriista ja tooriku vahelisele kontaktile, et kujundada, suurust ja viimistleda. Neid kasutatakse tootmises laialdaselt nende täpsuse ja mitmekülgsuse tõttu. Peamised tavapärased töötlemisprotsessid hõlmavad muu hulgas pööramist, puurimist, jahvatamist ja lihvimist.

Pöördeline

Pööramine on töötlemisprotsess, mis hõlmab tooriku pööramist, samal ajal kui lõiketööriist eemaldab sellest materjali. Seda protsessi viiakse tavaliselt läbi treipingi masinas. Lõikamisriist jääb statsionaarseks, kui tooriku keerleb, võimaldades täpset kontrolli objekti lõpliku kuju üle.

• Peamised rakendused:

• Silindriliste komponentide, näiteks võllide, tihvtide ja poltide tootmine

• Keermestatud osade loomine

• Kooniliste kujundite valmistamine

• Väljakutsed:

• Suure täpsuse ja pinna viimistluse saavutamine

• Vibratsioonide ja lobisemisega tegelemine

• Tööriistade kulumise ja purunemise haldamine

Puurimine

Puurimine on protsess, mis kasutab pöörlevat puurbitit tooriku silindriliste augude loomiseks. See on üks levinumaid töötlemistoiminguid ja on hädavajalik kinnitusdetailide, torude ja muude komponentide aukude loomiseks.

• Peamised rakendused:

• Poltide, kruvide ja muude kinnitusdetailide aukude loomine

• Torustiku ja elektrijuhtmete aukude tootmine

• Töötlemiste ettevalmistamine edasiseks töötlemiseks

• Väljakutsed:

• Augu sirge ja ümaruse säilitamine

• Puuri purunemise ja kulumise ärahoidmine

• Kiibi evakueerimise ja soojuse genereerimise haldamine

Igav

Igav on töötlemisprotsess, mis laiendab ja täpsustab eelnevaid auke, et saavutada täpsed läbimõõt ja siledad sisepinnad. See tehakse sageli pärast puurimist augu täpsuse ja viimistluse parandamiseks.

• Peamised rakendused:

• Laagrite, pukside ja muude komponentide täpsete aukude tootmine

• Aukude laiendamine ja viimistlus täiustatud sobivuse ja funktsiooni jaoks

• Sisemiste soonte ja funktsioonide loomine

• Väljakutsed:

• Kontsentrilisuse ja joondamise säilitamine algse auguga

• Vibratsiooni ja lobisemise kontrollimine suure täpsuse tagamiseks

• Materjali ja rakenduse jaoks sobiva igava tööriista valimine

Reaming

Reaming on töötlemisprotsess, mis kasutab mitme servaga lõikeriista, mida nimetatakse Reameriks, et parandada eelpurskega augu pinna viimistlust ja mõõtmete täpsust. See viiakse sageli läbi pärast puurimist või igavat, et saavutada tihedamad tolerantsid ja sujuvamad pinnad.

• Peamised rakendused:

• Lõpeta augud tihvtide, poltide ja muude komponentide täpse sobivuse jaoks

• Parema jõudluse ja välimuse jaoks aukude pinna viimistluse parandamine

• Aukude ettevalmistamine koputamiseks ja keermestamiseks

• Väljakutsed:

• Augu sirge ja ümaruse säilitamine

• Reameri kulumise ja purunemise ärahoidmine

• Materjali ja rakenduse jaoks sobiva Reameri valimine

Jahvatamine

Jahvatamine on töötlemisprotsess, mis kasutab materjali toorikust eemaldamiseks pöörlevat mitmepunktilist lõiketööriista. Tootmist juhitakse pöörleva freesilõikuri vastu, mis haistab materjali ära soovitud kuju loomiseks.

• Peamised rakendused:

• Lamedate pindade, soonte, pesade ja kontuuride tootmine

• Keerukate kujude ja funktsioonide loomine

• Käikude, niitide ja muude keerukate osade töötlemine

• Väljakutsed:

• Mõõtmete täpsuse ja pinna viimistluse säilitamine

• Vibratsiooni ja vestluse haldamine suure täpsuse tagamiseks

• Materjali ja rakenduse jaoks sobiva jahvatuslõikuri ja parameetrite valimine

Lihvimine

Jahvatamine on töötlemisprotsess, mis kasutab abrasiivset ratast, et eemaldada toorikust väikesed kogused materjali. Seda kasutatakse sageli viimistlusoperatsioonina pinna viimistluse, mõõtmete täpsuse parandamiseks ja igasuguste burrite või puuduste eemaldamiseks.

• Peamised rakendused:

• Lamedate ja silindriliste pindade viimistlus

• Lõikamisriistade teritamine ja ümberkujundamine

• Pinna defektide eemaldamine ja pinna tekstuuri parandamine

• Väljakutsed:

• Soojuse tekke ja soojuskahjustuste kontrollimine

• Ratta tasakaalu säilitamine ja vibratsiooni ärahoidmine

• Materjali ja rakenduse jaoks sobiva abrasiivratta ja parameetrite valimine

Koputamine

Koputamine on sisemiste lõimede loomise protsess, kasutades tööriista, mida nimetatakse kraanist. Kraani pööratakse ja sõidetakse eelnevalt puuritud auku, lõigates niidid augu pinnale.

• Peamised rakendused:

• Keermestatud aukude loomine poltide, kruvide ja muude kinnitusdetailide jaoks

• Sisemiste niitide tootmine erinevates materjalides, sealhulgas metallides ja plastides

• Kahjustatud niitide parandamine

• Väljakutsed:

• Niit täpsuse säilitamine ja ristviske ennetamine

• Kraani purunemise vältimine, eriti kõvades materjalides

• Aukude õige ettevalmistamise ja koputamise vastavusse tagamine

Taandumine

Planeerimine on mehaaniline toiming, mis kasutab tooriku lamedate pindade loomiseks ühepunktilist tööriista. Tootmist liigutatakse lineaarselt statsionaarse lõiketööriista vastu, eemaldades materjali soovitud tasasuse ja mõõtmete saavutamiseks.

• Peamised rakendused:

• Tootdes suuri lamedaid pindu, näiteks masinapeenraid ja viise

• Dovetaili slaidide ja soonte töötlemine

• Tooriku otsad ja servad

• Väljakutsed:

• Saavutades suure tasase ja paralleelsuse suurtel pindadel

• Vibratsioonide ja vestluse haldamine sujuva pinna viimistluse jaoks

• Suurte ja raskete toorikute käsitsemine

Nokitsev

Knurling on töötlemisprotsess, mis loob tooriku pinnale sirged, nurga all olevad või ületatud jooned. Seda kasutatakse sageli haarde, esteetilise välimuse parandamiseks või parema pinna tagamiseks määrdeainete hoidmiseks.

• Peamised rakendused:

• Haardepindade tootmine käepidemetel, nuppudel ja muudel silindrilistel osadel

• Dekoratiivsed viimistlused erinevatel komponentidel

• Pindade loomine paremaks adhesiooniks või määrdeainete säilitamiseks

• Väljakutsed:

• Säilitades järjepideva numbri mustri ja sügavuse

• Tööriistade kulumise ja purunemise vältimine

• Valimine rakenduse jaoks sobiva Knurli pigi ja mustri

Saagimine

Saemasin on töötlemisoperatsioon, mis kasutab saetera, et lõigata tooriku väiksemateks osadeks või luua pesasid ja soonte. Seda saab läbi viia erinevat tüüpi saed, näiteks ribasae, ringsaagi ja hacksawide abil.

• Peamised rakendused:

• Toorainete lõikamine väiksemateks tooriteks

• Teenindusaegade, soonte ja piiride loomine

• Osade töötlemata kujundamine enne edasist töötlemist

• Väljakutsed:

• Sirgete ja täpsete lõikude saavutamine

• Minimeerides burri ja saejälgi

• Materjali ja rakenduse jaoks sobiva sae tera ja parameetrite valimine

Kujundamine

Vormimine on mehaaniline protsess, mis kasutab kolbühepunkti tööriista, et luua toorikule lineaarseid lõikeid ja lamedaid pindu. Tööriist liigub lineaarselt, samal ajal kui toorikuks jääb statsionaarseks, eemaldades iga käiguga materjali.

• Peamised rakendused:

• Võtme, pesade ja soonte töötlemine

• Lamedate pindade ja kontuuride tootmine

• Käiguhammaste ja killude loomine

• Väljakutsed:

• Mõõtmete täpsuse ja pinna viimistluse säilitamine

• Tööriistade kulumise ja purunemise juhtimine

• Lõikeparameetrite optimeerimine materjali tõhusaks eemaldamiseks

Avardamine

Broaching on mehaaniline toiming, mis kasutab materjali eemaldamiseks ja konkreetsete kujude loomiseks mitme hammastega lõiketööriista. Broach lükatakse või tõmmatakse tooriku kaudu, eemaldades iga hambaga järk -järgult materjali.

• Peamised rakendused:

• Sisemise ja väliste võtmeteede, killude ja käiguhambade loomine

• Täpsete keerukate kujudega aukude tootmine

• Teenindusaegade, soonte ja muude kujuliste omaduste töötlemine

• Väljakutsed:

• Spetsiaalsete broneerimiste tõttu kõrged tööriistakulud

• Täpsete kärbete broachi joondamise ja jäikuse säilitamine

• Kiibide moodustamise ja evakueerimise juhtimine

Lihvimine

Honing on töötlemisprotsess, mis kasutab abrasiivkive, et parandada silindriliste puuride pinna viimistlust ja mõõtmete täpsust. Lihvitööriist pöörleb ja võnkub avas, eemaldades soovitud viimistluse ja suuruse saavutamiseks väikesed kogused materjali.

• Peamised rakendused:

• Mootori silindrite, laagrite ja muude täppispuud viimistlus

• Pinna viimistluse parandamine ja pinna puuduste kõrvaldamine

• Saavutades tihedad tolerantsid ja ümarused

• Väljakutsed:

• Järjepideva surve ja kivi kulumise säilitamine

• Ristnurga ja pinna viimistluse juhtimine

• Materjali ja rakenduse jaoks sobivate lihvimiskivide ja parameetrite valimine

Käigu lõikamine

Käikude lõikamine on töötlemisprotsess, mis loob hambad käikudel, kasutades spetsiaalseid lõiketööriistu. Seda saab läbi viia erinevate meetodite abil, näiteks hobimine, kujundamine ja broneerimine, sõltuvalt käigu tüübist ja nõuetest.

• Peamised rakendused:

• Spur, spiraal-, kaldus- ja ussi käikude tootmine

• Ketirakude, kildude ja muude hammastega komponentide töötlemine

• Sisemise ja väliste käiguhammaste loomine

• Väljakutsed:

• Hammaste profiili täpsuse ja ühtluse säilitamine

• Hammaste pinna viimistluse juhtimine ja käigumüra minimeerimine

• Valimine rakenduse jaoks sobiva käigu lõikamise meetodi ja parameetrite valimine

Pilu

Sloting on mehaaniline toiming, mis kasutab kolbitööriista pilude, soonte ja võtmeteede loomiseks toorkonnas. Tööriist liigub lineaarselt, samal ajal kui toorikuks jääb statsionaarseks, eemaldades materjali soovitud funktsiooni moodustamiseks.

• Peamised rakendused:

• Võtme, pesade ja soonte töötlemine

• Sisemise ja välise spineri loomine

• Täpsete pilude tootmine paaritumise komponentide jaoks

• Väljakutsed:

• Pesa laiuse ja sügavuse täpsuse säilitamine

• Tööriista läbipaine ja vibratsioon

• Kiibi evakueerimise haldamine ja tööriista purunemise ennetamine

Keermestamine

Threiting on töötlemisprotsess, mis loob toorikule väliseid või sisemisi lõime. Seda saab teostada erinevate meetodite abil, näiteks koputamine, niidi jahvatamine ja niidi veeremine, sõltuvalt keerme tüübist ja nõuetest.

• Peamised rakendused:

• Keermestatud kinnitusdetailide, näiteks poltide ja kruvide tootmine

• Keermestatud aukude loomine montaaži ja paarituskomponentide jaoks

• Pliikruvide, ussi käikude ja muude keermestatud komponentide töötlemine

• Väljakutsed:

• Threidi sammu täpsuse ja järjepidevuse säilitamine

• Niidi pinna viimistluse juhtimine ja keermekahjustuste ärahoidmine

• Materjali ja rakenduse jaoks sobiva keermestamise meetodi ja parameetrite valimine

Silmitsi

Näetail on töötlemisoperatsioon, mis loob tooriku pöörlemis telje suhtes risti lameda pinna. Tavaliselt viiakse see läbi treipingi või freesimismasinas, et tagada osa otsapindade sile, tasane ja risti.

• Peamised rakendused:

• Võllide, tihvtide ja muude silindriliste komponentide otste ettevalmistamine

• Lamedate pindade loomine paaritusosade ja sõlmede jaoks

• Tootmispindade risti ja tasasuse tagamine

• Väljakutsed:

• Säilitada tasasus ja risti kogu näo kohal

• Pinna viimistluse juhtimine ja lobisemise vältimine

• Tööriistade kulumise haldamine ja järjepidevate lõikamistingimuste tagamine

Vastuolus

Vastuvõtmine on töötlemisprotsess, mis suurendab osa eelpuuritud august, et luua kinnitusdetaili pea jaoks lameda aluse süvend, näiteks polt või kruvi. See tehakse sageli pärast puurimist, et saada täpset, loputuspead sobivat pea.

• Peamised rakendused:

• Poldi- ja kruvipeade süvendite loomine

• Pähklite ja seibrite jaoks kliirensi pakkumine

• Kinnitusvahendite korraliku istumise ja joondamise tagamine

• Väljakutsed:

• Kontsentrilisuse ja joondamise säilitamine algse auguga

• Vastukarva sügavuse ja läbimõõdu täpsuse kontrollimine

• Materjali ja rakenduse jaoks sobiva lõikamisriista ja parameetrite valimine

Vastuhakk

Vastuvõtmine on mehaaniline toiming, mis loob koonilise süvendi eelpurskega augu ülaosas, et mahutada kinnitus kinnitusdetaili pea. See võimaldab kinnitusdetaili peapinnaga või allpool istuda, pakkudes sujuvat ja aerodünaamilist viimistlust.

• Peamised rakendused:

• Loomine süvendite loomine vastupühkkruvide ja neetide jaoks

• Pakkumine kinnitusdetailidele loputatud või süvistatud viimistlusega

• Komponentide aerodünaamiliste omaduste parandamine

• Väljakutsed:

• Järjepideva CounSink nurga ja sügavuse säilitamine

• Kiire või väljalülitamise vältimine augu sissepääsu juures

• Valimine materjali ja rakenduse jaoks sobiva CounSink tööriista ja parameetrite valimine

Graveering

Graveerimine on töötlemisprotsess, mis kasutab teravat lõikamisriista täpsete, madalate lõikude ja mustrite loomiseks tooriku pinnal. Seda saab teha käsitsi või kasutades CNC -masinaid keerukate disainilahenduste, logode ja teksti tootmiseks.

• Peamised rakendused:

• Identifitseerimismärgistuse, seerianumbrite ja logode loomine

• Dekoratiivsete mustrite ja kujunduse tootmine erinevatel materjalidel

• Hallituste, ravide ja muude tööriistakomponentide graveering

• Väljakutsed:

• Graveeritud tunnuste järjepideva sügavuse ja laiuse säilitamine

• Tööriista läbipaine ja vibratsioon keerukate kujunduste jaoks

• Materjali ja rakenduse jaoks sobiva graveerimisriista ja parameetrite valimine

Mittekonventsionaalsed töötlemisprotsessid

Mittekonventsionaalsed töötlemisprotsessid hõlmavad tehnikaid, mis ei sõltu traditsioonilistest lõiketööriistadest. Selle asemel kasutavad nad materjali eemaldamiseks mitmesuguseid energiavorme - näiteks elektri-, keemilisi või termilisi -. Need meetodid on eriti kasulikud kõvade materjalide, keerukate geomeetriate või õrnade osade töötlemiseks. Neid eelistatakse siis, kui tavapärased meetodid ebaõnnestuvad materiaalse kõvaduse, keerukate disainilahenduste või muude piirangute tõttu.

Mittekonventsionaalse töötlemise eelised

Mittekonventsionaalsed töötlemisprotsessid pakuvad mitmeid eeliseid, mis muudavad need arenenud tootmisel asendamatuks:

• Kõvade materjalide, näiteks kõrgtemperatuuriliste sulamite ja keraamika täppide töötlemine.

• puudub otsene kontakt , minimeerides mehaanilist stressi. Tööriista ja tooriku vahel

• Võimalus keerukate kujunditega masinaid teha . keerukate detailide ja tihedate tolerantsidega

• Vähendatud termiliste moonutuste risk võrreldes tavapäraste protsessidega.

• Sobib raskesti valmistatavatele materjalidele , millega traditsioonilised meetodid ei saa hakkama.

---

Elektrilahenduse töötlemine (EDM)

• EDM -i tehniline protsess : EDM kasutab toorikust materjali erodeerimiseks kontrollitud elektrilisi tühjendusi. Tööriist ja toorikut sukeldatakse dielektrilisse vedelikku ning nende vahel sädemevahe tekitab pisikesi kaare, mis eemaldavad materjali.

• EDM -i peamised rakendused : EDM sobib ideaalselt keerukate kujundite tootmiseks kõvades juhtivates materjalides. Seda kasutatakse tavaliselt hallituse valmistamiseks, surnuks ja keerukate osade loomiseks kosmose- ja elektroonikatööstuses.

• Väljakutsed EDM -i toimingutes :

• Materjalide aeglane eemaldamiskiirus, eriti paksematel toorikutel.

• Nõuab elektriliselt juhtivaid materjale, piirates selle mitmekülgsust.

Keemiline töötlemine

• Keemilise töötlemise tehniline protsess : keemiline töötlemine või söövitamine hõlmab tooriku sukeldamist keemilisse vanni materjali selektiivseks lahustamiseks. Maskid kaitsevad piirkondi, mis peavad olema puutumata, samal ajal kui paljastatud alad on söövitatud.

• Keemilise töötlemise peamised rakendused : seda kasutatakse õhukeste metalliosade keerukate mustrite tootmiseks, näiteks elektroonikatööstuses vooluahelate või dekoratiivkomponentide loomiseks.

• Väljakutsed keemiliste töötlemise toimingutes :

• Ohtlike keemiliste jäätmete kõrvaldamine ja töötlemine.

• Ühtse materjali eemaldamise saavutamine kogu toorkonnas.

Elektrokeemiline töötlemine (ECM)

• ECM -i tehniline protsess : ECM eemaldab materjali elektrokeemilise reaktsiooni abil. Direktivool möödub tooriku (anoodi) ja tööriista (katood) vahel elektrolüüdilahuses, lahustades materjali.

• ECM -i peamised rakendused : ECM -i kasutatakse laialdaselt kosmoses kõvade metallide ja sulamite töötlemiseks, näiteks turbiinterade ja keerukate profiilide töötlemiseks.

• Väljakutsed ECM -i toimingutes :

• Seadmete kõrge hind ja seadistamine.

• Materiaalsete kahjustuste vältimiseks on vaja elektriliste parameetrite täpset kontrolli.

Abrasiivne reaktiivlennuk

• Abrasiivse reaktiivlennuki töötlemise tehniline protsess : see protsess kasutab pinnast materjali erodeerimiseks suure kiirusega gaasi voogu. Jet on suunatud toorikule, eemaldades järk -järgult materjali.

• Abrasiivse reaktiivlennuki töötlemise peamised rakendused : see sobib ideaalselt õrnade toimingute jaoks, näiteks silumine, puhastuspindade puhastamine ja keerukate mustrite loomine kuumatundlikele materjalidele nagu keraamika ja klaasi.

• Väljakutsed abrasiivse reaktiivlennuki töötlemise toimingutes :

• Abrasiivsete osakeste leviku ja kontrolli haldamine.

• Piiratud täpsus väga detailsete või keerukate kujunduste jaoks.

Ultraheli töötlemine

• Ultraheli töötlemise tehniline protsess : ultraheli töötlemine kasutab materjali eemaldamiseks tööriista kaudu edastatavat kõrgsagedusvibratsiooni. Abrasiivne läga tööriista ja tooriku vahel aitab protsessi.

• Ultraheli töötlemise peamised rakendused : see meetod sobib ideaalselt rabedate ja kõvade materjalide, näiteks keraamika ja klaaside töötlemiseks, mida sageli kasutatakse elektroonikas ja optilistes komponentides.

• Väljakutsed ultraheli töötlemise toimingutes :

• Tööriista kulumine pideva vibratsiooni tõttu.

• Raskused järjepideva abrasiivse kontsentratsiooni säilitamisel.

Laserkiire töötlemine (LBM)

• LBM -i tehniline protsess : LBM kasutab materjali sulatamiseks või aurustamiseks fokuseeritud laserkiirt, pakkudes täpseid lõikeid ilma otsese kontaktita. See on kontaktivaba termiline protsess.

• LBM -i peamisi rakendusi : LBM -i kasutatakse täpsust vajavate tööstusharude lõikamiseks, puurimiseks ja märgistamiseks, näiteks autotööstus, meditsiiniseadmed ja kosmose.

• Väljakutsed LBM -operatsioonides :

• Suur energiatarbimine.

• Raskused peegeldavad materjalid nagu alumiinium.

Veejoaga töötlemine

• Vee reaktiivlennuki töötlemise tehniline protsess : veejoaga töötlemine kasutab materjalide lõikamiseks kõrgsurve veevoolu, sageli koos abrasiivsete osakestega. See on külma lõikav protsess, mis väldib termilisi pingeid.

• Veelennukite töötlemise peamised rakendused : seda kasutatakse metallide, plastide, kummi ja isegi toiduainete lõikamiseks, muutes selle populaarseks autotööstuses, kosmose- ja pakenditööstuses.

• Väljakutsed veejoa töötlemise toimingutes :

• Raskused väga paksude või kõvade materjalide lõikamisel.

• Nõuab hoolikat veejäätmete käitlemist.

Ioontala töötlemine (IBM)

• IBM -i tehniline protsess : IBM hõlmab kontsentreeritud ioonide tala suunamist tooriku pinnale, muutes selle struktuuri molekulaarsel tasemel pommitamise kaudu.

• IBM-i peamised rakendused : IBM-i kasutatakse elektroonikatööstuses sageli mikromutsete söövitamiseks pooljuhtide materjalidel.

• Väljakutsed IBM -i toimingutes :

• Saastumise vältimiseks on vaja vaakumkeskkonda.

• Ioonide pommitamisest tulenev potentsiaalne substraadi kahjustus.

Plasma kaaretöötlus (PAM)

• PAM-i tehniline protsess : PAM kasutab materjali sulatamiseks ja eemaldamiseks ioniseeritud gaasi (plasma) suure kiirusega voogu. Plasma tõrvik tekitab lõikamiseks äärmise kuumuse.

• PAM -i peamised rakendused : PAM -i kasutatakse raskete metallide, eriti roostevabast terasest ja alumiiniumi lõikamiseks ja keevitamiseks sellistes tööstusharudes nagu laevaehitus ja ehitamine.

• Väljakutsed PAM -i operatsioonides :

• UV -kiirgus kujutab endast ohutusriske.

• Suur elektritarbimine suurendab tegevuskulusid.

Elektronitala töötlemine (EBM)

• EBM-i tehniline protsess : EBM kasutab tooriku materjali aurustamiseks fookust kõrge kiirusega elektronide tala. Täpsuse tagamiseks viiakse see läbi vaakumis.

• EBM-i peamisi rakendusi : EBM-i kasutatakse ülitäpsetes rakendustes, nagu näiteks kosmosekomponentide mikroaukude puurimine ja keerukate meditsiiniseadmete tootmine.

• Väljakutsed EBM -i toimingutes :

• Vaakumkeskkonna säilitamise kõrge seadistuskulud ja keerukus.

• Tala intensiivsuse variatsiooni oht põhjustab ebakõlasid.

Kuum töötlemine

• Kuuma töötlemise tehniline protsess : kuum töötlemine hõlmab tooriku ja lõikamisvahendi eelkuumutamist, et materjali eemaldamine oleks lihtsam, eriti raskesti töötavates metallides.

• Kuuma töötlemise peamised rakendused : seda kasutatakse superrallide jaoks kosmoses, kus materjalid muutuvad kõrgetel temperatuuridel rohkem töödeldavaks.

• Väljakutsed kuumade töötlemise toimingutes :

• Termiline stressi juhtimine väändumise või pragunemise vältimiseks.

• Operaatori ohutuse tagamine kõrgendatud temperatuuride tõttu.

Magnetvälja abistav mehaaniline töötlemine (MFAM)

• MFAM -i tehniline protsess : MFAM kasutab magnetvälju materjali eemaldamise suurendamiseks töötlemisprotsesside ajal, parandades sügavust ja eemaldamiskiirust.

• MFAM-i peamised rakendused : seda kasutatakse selliste kõvade materjalide, näiteks ülitugevate teraste ja komposiitide täpse töötlemiseks auto- ja kosmosesektoris.

• Väljakutsed MFAM -operatsioonides :

• Vajalik on magnetvälja pidev reguleerimine.

• Võimalik sekkumine lähedalasuvate tundlike seadmetesse.

Fotokeemiline töötlemine

• Fotokeemilise töötlemise tehniline protsess : fotokeemiline töötlemine kasutab valgust tooriku spetsiifiliste alade varjamiseks, millele järgneb keemiline söövitus materjali eemaldamiseks paljastatud aladest.

• Fotokeemilise töötlemise peamised rakendused : seda kasutatakse õhukeste, burrivabade metalliosade tootmiseks sellistes tööstusharudes nagu elektroonika ja kosmose.

• Väljakutsed fotokeemiliste töötlemise toimingutes :

• Keemiliste jäätmete nõuetekohane kõrvaldamine on hädavajalik.

• Materjalide paksuse piirangud, millega see hakkama saab.

Traadi elektrilahenduse töötlemine (Wedm)

• Wedmi tehniline protsess : WIDM kasutab õhukest, elektriliselt laetud traati, et erodeerida materjali läbi sädeme erosiooni, võimaldades keerukaid lõikeid ja tihedaid tolerantse.

• WedMi peamised rakendused : WIDM-i kasutatakse kõvade metallide ja sulamite töötlemiseks lennunduses, meditsiiniseadmetes ja tööriistade valmistamise tööstuses.

• Väljakutsed WedM -i operatsioonides :

• Paksude materjalide aeglasem lõikamiskiirus.

• Traadi sagedane asendamine suurendab kulusid.

Erinevus tavapäraste ja mittekonventsionaalsete töötlemisprotsesside vahel

Töötlemisprotsessid võib jagada kahte põhikategooriasse: tavapärane ja mittekonventsionaalne. Mõlemad mängivad tänapäevases tootmises kriitilisi rolle, pakkudes ainulaadseid lähenemisviise materjali eemaldamisele. Nende kahe tüübi erinevuste mõistmine aitab valida kõige sobivama meetodi konkreetsete tootmisvajaduste jaoks.

Peamised erinevused tavapärase ja mittekonventsionaalse töötlemise vahel

Tavapärane ja mittekonventsionaalne töötlemine erineb materjali eemaldamise, tööriistade kasutamise ja energiaallikate meetodite poolest. Siin on peamised eristused:

• Materjali eemaldamine :

• Tavaline töötlemine : eemaldab materjali otsese mehaanilise jõu kaudu, mida rakendatakse lõikamisvahendite abil.

• Mittekonventsionaalne töötlemine : kasutab materjali erodeerimiseks selliseid energiavorme nagu elektrilised, keemilised või termilised, ilma otsese mehaanilise kontaktita.

• Tööriista kontakt :

• Tavaline töötlemine : nõuab tööriista ja tooriku vahelist füüsilist kontakti. Näited hõlmavad keeramist, jahvatamist ja puurimist.

• Mittekonventsionaalne töötlemine : sageli kontaktideta meetodid. Protsessid nagu elektrilahenduse töötlemine (EDM) ja laserkiire töötlemine (LBM) kasutavad sädemeid või kergeid talasid.

• Täpsus :

• Tavaline töötlemine : ideaalne hea täpsuse saavutamiseks, kuid võib olla hädas väga keerukate disainilahendustega.

• Mittekonventsionaalne töötlemine : võimeline tootma äärmiselt keerulisi kujusid ja peeneid detaile, isegi raskesti töötavates materjalides.

• Rakendatavad materjalid :

• Tavaline töötlemine : kõige paremini sobib metallide ja materjalide jaoks, mida on mehaaniliste tööriistade abil lihtne lõigata.

• Mittekonventsionaalne töötlemine : võib töötada kõvade materjalide, keraamika, komposiitide ja metallidega, mida on tavapäraselt keeruline.

• Energiaallikas :

• Tavaline töötlemine : materjali eemaldamiseks tugineb tööpinkide mehaanilisele energiale.

• Mittekonventsionaalne töötlemine : kasutab materjali eemaldamiseks energiaallikaid nagu elekter, laserid, keemilised reaktsioonid või kõrgsurve veejoa.

Iga tüübi eelised ja piirangud

Mõlemal töötlemistüübil on sõltuvalt rakendusest tugevused ja nõrkused.

Tavapärase töötlemise eelised:

• Madalamad tegevuskulud : üldiselt odavam tööriistade ja masinate laialdase kättesaadavuse tõttu.

• Lihtsam seadistamine : masinaid ja tööriistu on lihtne kasutada, muutes selle enamiku tootmiskeskkondade jaoks juurdepääsetavaks.

• Kiire tootmine : sobib kiirete materjalide eemaldamiskiirustega suure mahuga tootmiseks.

Tavapärase töötlemise piirangud:

• Piiratud materiaalne võime : võitleb kõva materjalidega, näiteks keraamika või komposiitidega.

• Tööriistade kulumine ja hooldus : nõuab tööriistade teritamist ja asendamist otsese kontakti tõttu toorikuga.

• Raskused keerukate kujude töötlemisel : keerukate või detailsete kujunduste korral on täpsust raskem saavutada.

Mittekonventsionaalse töötlemise eelised:

• Kas masin kõva materjal : sellised protsessid nagu EDM ja lasertöötlus võivad hõlpsalt töötada kõva või rabeda materjalidega.

• Tööriistade kulumine : mittekontaktiliste protsesside korral ei kulu tööriist füüsiliselt.

• Kõrge täpsus ja detail : võimeline töötlema äärmiselt peeneid detaile ja saavutama keeruka geomeetria tihedate tolerantsidega.

Mittekonventsionaalse töötlemise piirangud:

• Kõrgemad kulud : tavaliselt on vaja vajalike tehnoloogia- ja energiaallikate tõttu kallim.

• Materjalide aeglasemad eemaldamiskiirused : mittekonventsionaalsed meetodid, näiteks ECM või veejoaga töötlemine, võivad traditsiooniliste lõikamismeetoditega võrreldes olla aeglasem.

• Keeruline seadistamine : nõuab rohkem teadmisi ja kontrolli protsessiparameetrite, näiteks elektrivoolu või kiirte fookuse üle.

Võrdlustabeli

funktsioon	tavapärane töötlemine	mittekonventsionaalne töötlemine
Materjali eemaldamise meetod	Mehaaniline lõikamine või hõõrumine	Elektriline, termiline, keemiline või abrasiivne
Tööriistakontakt	Otsene kontakt toorikuga	Mitte kontakt paljudes meetodites
Täpsus	Hea, kuid keerukate disainilahenduste jaoks	Suur täpsus, sobib keerukate kujundite jaoks
Tööriistade kulumine	Sagedane kulumine ja hooldus	Minimaalne tööriista kandmine või üldse mitte
Materiaalvahemik	Sobib metallidele ja pehmematele materjalidele	Võimeline töötlema kõvasid või rabedaid materjale
Maksumus	Madalamad tegevuskulud	Kõrgem arenenud tehnoloogia tõttu
Kiirus	Kiirem suure mahu tootmiseks	Materjali aeglasem eemaldamine paljudes protsessides

Kokkuvõte

Selles juhendis uuriti mitmesuguseid töötlemisprotsesse, sealhulgas tavapäraseid ja mittekonventsionaalseid meetodeid. Tavapärased tehnikad, nagu pööramine ja jahvatamine, sõltuvad mehaanilisest jõust, samas kui mittekonventsionaalsed protsessid nagu EDM ja lasertöötlus kasutavad elektri-, keemilisi või termilist energiat.

Õige töötlemisprotsessi valimine on kriitiline. See mõjutab materiaalse ühilduvust, täpsust ja tootmiskiirust. Nõuetekohane valik tagab tõhususe, kulutõhususe ja kvaliteetse tulemuseks tootmine. Ükskõik, kas töötamine metallide, keraamika või komposiitidega, aitab iga meetodi tugevuste mõistmine saavutada parima tulemuse.

Võrdlusallikad

Igav

Reaming

Lihvimine

Käigu lõikamine

Ultraheli töötlemine

Parim CNC töötlemisteenus

Nokitsev

Avardamine