ماشینکاری به فرآیند تولید اشاره دارد که در آن مواد از یک قطعه کار خارج می شوند تا آن را به شکل مورد نظر شکل دهند. این روش تفریحی از ابزارهای برش یا ساینده ها استفاده می کند و در نتیجه یک محصول دقیق و نهایی ایجاد می شود. برای ایجاد مؤلفه هایی در صنایعی مانند خودرو ، هوافضا و الکترونیک بسیار مهم است. ماشینکاری به طور معمول شامل عملیات های مختلفی از جمله چرخش ، فرز ، حفاری و سنگ زنی است که به تولید کنندگان این امکان را می دهد تا قطعات پیچیده را به طور کارآمد تولید کنند.
اهمیت ماشینکاری در تولید
ماشینکاری نقش اساسی در تولید مدرن دارد. این امکان تولید قطعات با دقت بالا را فراهم می کند که نیازهای طراحی خاصی را برآورده می کنند. شرکت ها برای اطمینان از فرآیندهای ماشینکاری تکیه می کنند:
تولید با کیفیت بالا اجزای مکانیکی.
تحمل و دقت محکم برای مونتاژ و عملکرد.
سفارشی سازی برای نمونه های اولیه یا تولید کم حجم.
تولید انبوه قطعات استاندارد مورد استفاده در صنایع مختلف.
بدون ماشینکاری ، دستیابی به دقت و سازگاری مورد نیاز در مواد مختلف چالش برانگیز خواهد بود.
بررسی اجمالی فرآیند تولید
ماشینکاری یک فرآیند تولید تفریحی است ، به این معنی که مواد را برای ایجاد یک شکل مطلوب از بین می برد. این در تضاد با فرآیندهای افزودنی مانند چاپ سه بعدی است ، که در آن مواد به لایه اضافه می شوند. ماشینکاری تفریحی بسته به ابزار مورد استفاده و برش مواد ، روشهای مختلفی را شامل می شود. عملیات متداول شامل چرخش است ، جایی که یک قطعه کار در برابر ابزار برش و فرز می چرخد ، که از یک برش چند نقطه ای برای حذف مواد استفاده می کند.
روند تفریق این مراحل کلی را دنبال می کند:
قطعه کار انتخاب شده است (فلز ، پلاستیک یا کامپوزیت).
مواد با برش ، حفاری یا سنگ زنی برداشته می شوند.
این قسمت برای دستیابی به شکل و ابعاد نهایی تصفیه شده است.
این فرآیند برای ساخت قطعاتی که در آن تحمل های محکم و اتمام با کیفیت بالا لازم باشد ضروری است.
اهداف اصلی در ماشینکاری مدرن
1. شکل گیری و اندازه گیری دقیق
هدف اصلی بر دستیابی به مشخصات دقیق هندسی متمرکز است:
ایجاد اشکال پیچیده غیرممکن از طریق سایر روشهای تولیدی
حفظ تحمل های بعدی محکم در میان دسته های تولید چندگانه
تضمین سازگاری در اندازه مؤلفه برای نیازهای مونتاژ
ارائه نتایج قابل تکرار در سناریوهای تولید با حجم بالا
2. دقت بعدی
فرآیندهای ماشینکاری مدرن اندازه گیری های دقیق را در اولویت قرار می دهند:
| سطح دقت | کاربرد معمولی | فرآیند مشترک |
| بسیار دقیق | اجزای نوری | سنگ زنی دقیق |
| با دقت بالا | قطعات هواپیما | آسیاب CNC |
| استاندارد | اجزای خودرو | چرخش سنتی |
| عمومی | قطعات ساختمانی | ماشینکاری اساسی |
3 افزایش کیفیت سطح
اهداف پایان سطح شامل موارد زیر است:
دستیابی به الزامات زبری سطح مشخص شده برای اجزای عملکردی
از بین بردن علائم ابزار و تولید نواقص از طریق کنترل دقیق
پاسخگویی به نیازهای زیبایی برای اجزای محصول قابل مشاهده
ایجاد شرایط بهینه سطح برای فرآیندهای تولید بعدی
4. حذف مواد کارآمد
فرآیندهای حذف مواد استراتژیک اطمینان حاصل می کنند:
پارامترهای برش بهینه برای به حداکثر رساندن بهره وری تولید
حداقل تولید زباله از طریق برنامه ریزی دقیق مسیر ابزار
کاهش مصرف انرژی در طول عملیات تولید
عمر ابزار طولانی از طریق شرایط برش مناسب
فرآیندهای ماشینکاری معمولی
ماشینکاری معمولی به فرآیندهای سنتی اشاره دارد که با استفاده از وسایل مکانیکی ، مواد را از قطعه کار خارج می کنند. این روشها به تماس مستقیم بین یک ابزار برش و قطعه کار برای شکل ، اندازه و قطعات پایان متکی هستند. آنها به دلیل صحت و تطبیق پذیری آنها به طور گسترده ای در ساخت استفاده می شوند. فرآیندهای اصلی ماشینکاری معمولی شامل چرخش ، حفاری ، فرز و سنگ زنی در میان دیگران است.
معکوس
چرخش یک فرآیند ماشینکاری است که شامل چرخاندن قطعه کار است در حالی که یک ابزار برش مواد را از آن خارج می کند. این فرآیند معمولاً روی یک دستگاه تراش انجام می شود. ابزار برش با چرخش قطعه کار ثابت است و امکان کنترل دقیق بر شکل نهایی جسم را فراهم می کند.
برنامه های اصلی:
چالش ها:
دستیابی به دقت و پایان سطح بالا
برخورد با ارتعاشات و پچ پچ
مدیریت سایش ابزار و شکستگی
حفاری
حفاری فرایندی است که از یک مته چرخان برای ایجاد سوراخ های استوانه ای در یک قطعه کار استفاده می کند. این یکی از رایج ترین عملیات ماشینکاری است و برای ایجاد سوراخ برای اتصال دهنده ها ، لوله ها و سایر اجزای ضروری است.
برنامه های اصلی:
ایجاد سوراخ برای پیچ ، پیچ و سایر اتصال دهنده ها
تولید سوراخ برای لوله کشی و سیم کشی الکتریکی
تهیه قطعه های کاری برای عملیات بیشتر ماشینکاری
چالش ها:
حفظ صافی و گرد بودن سوراخ
جلوگیری از شکستگی مته و سایش
مدیریت تخلیه تراشه و تولید گرما
خسته کننده
کسل کننده یک فرآیند ماشینکاری است که سوراخ های از پیش حفر شده را برای دستیابی به قطر دقیق و سطوح داخلی صاف بزرگ و پالایش می کند. این کار اغلب پس از حفاری برای بهبود دقت و پایان سوراخ انجام می شود.
برنامه های اصلی:
تولید سوراخ های دقیق برای یاتاقان ها ، بوش ها و سایر مؤلفه ها
بزرگ کردن و پایان سوراخ ها برای تناسب و عملکرد بهبود یافته
ایجاد شیارها و ویژگی های داخلی
چالش ها:
حفظ غلظت و تراز کردن با سوراخ اصلی
کنترل لرزش و پچ پچ برای دقت بالا
انتخاب ابزار خسته کننده مناسب برای مواد و برنامه
نواحی
Reaming یک فرآیند ماشینکاری است که از یک ابزار برش چند لبه به نام یک ریمر برای بهبود سطح سطح و دقت بعدی یک سوراخ از پیش حفر شده استفاده می کند. این کار اغلب پس از حفاری یا کسل کننده برای دستیابی به تحمل های محکم تر و سطوح صاف تر انجام می شود.
برنامه های اصلی:
سوراخ های پایان برای تناسب دقیق پین ها ، پیچ ها و سایر مؤلفه ها
بهبود سطح سطح سوراخ ها برای عملکرد بهتر و ظاهر
تهیه سوراخ برای عملیات بهره برداری و نخ
چالش ها:
حفظ صافی و گرد بودن سوراخ
جلوگیری از سایش و شکستگی ریمر
انتخاب ریمر مناسب برای مواد و برنامه
آسیاب کردن
فرز یک فرآیند ماشینکاری است که از یک ابزار برش چند نقطه ای چرخانده برای حذف مواد از قطعه کار استفاده می کند. قطعه کار در برابر برش فرز چرخان تغذیه می شود ، که برای ایجاد شکل مورد نظر مواد را از بین می برد.
برنامه های اصلی:
تولید سطوح مسطح ، شیارها ، شکافها و کانتورها
ایجاد اشکال و ویژگی های پیچیده
ماشینکاری چرخ دنده ها ، نخ ها و سایر قطعات پیچیده
چالش ها:
سنگ زنی
سنگ زنی یک فرآیند ماشینکاری است که از یک چرخ ساینده برای از بین بردن مقادیر کمی از مواد از قطعه کار استفاده می کند. این ماده اغلب به عنوان یک عملیات نهایی برای بهبود سطح سطح ، دقت بعدی و از بین بردن هر گونه برآمدگی یا نواقص استفاده می شود.
برنامه های اصلی:
اتمام سطوح مسطح و استوانه ای
تیز کردن و تغییر شکل ابزارهای برش
از بین بردن نقص سطح و بهبود بافت سطح
چالش ها:
کنترل تولید گرما و آسیب حرارتی
حفظ تعادل چرخ و جلوگیری از ارتعاشات
انتخاب چرخ و پارامترهای ساینده مناسب برای مواد و کاربرد
بهره برداری
ضربه زدن فرآیند ایجاد موضوعات داخلی با استفاده از ابزاری به نام شیر است. شیر چرخانده شده و به یک سوراخ از پیش حفر شده رانده می شود و نخ ها را به داخل سطح سوراخ بریزید.
برنامه های اصلی:
چالش ها:
حفظ دقت موضوع و جلوگیری از خواندن دوره ای
جلوگیری از شکستگی شیر ، به خصوص در مواد سخت
اطمینان از آماده سازی مناسب سوراخ و روی تراز کردن ضربه
برنامه ریزی
برنامه ریزی یک عملیات ماشینکاری است که از یک ابزار تک نقطه ای برای ایجاد سطوح مسطح در قطعه کار استفاده می کند. قطعه کار به صورت خطی در برابر ابزار برش ثابت حرکت می کند و مواد را برای دستیابی به صافی و ابعاد مورد نظر از بین می برد.
برنامه های اصلی:
تولید سطوح بزرگ و مسطح مانند تختخواب ماشین و راهها
ماشینکاری اسلایدها و شیارهای dovetail
مربع کردن قسمت کار به پایان می رسد و لبه ها
چالش ها:
دستیابی به صافی و موازی بر روی سطوح بزرگ
مدیریت ارتعاشات و پچ پچ برای پایان سطح صاف
کار با قطعه های بزرگ و سنگین
گره
Knurling یک فرآیند ماشینکاری است که الگوهای خطوط مستقیم ، زاویه دار یا متقاطع را روی سطح یک قطعه کار ایجاد می کند. این اغلب برای بهبود گرفتن ، زیبایی زیبایی یا فراهم کردن سطح بهتری برای نگه داشتن روان کننده ها استفاده می شود.
برنامه های اصلی:
تولید سطوح گرفتن روی دستگیره ها ، دستگیره ها و سایر قطعات استوانه ای
پایان های تزئینی روی اجزای مختلف
ایجاد سطوح برای چسبندگی بهتر یا احتباس روان کننده
چالش ها:
حفظ الگوی و عمق knurl مداوم
جلوگیری از سایش و شکستگی ابزار
انتخاب زمین و الگوی مناسب knurl برای برنامه
اره
Sawing یک عمل ماشینکاری است که از یک تیغه اره برای برش قطعه کار به قسمت های کوچکتر یا ایجاد شکاف و شیارها استفاده می کند. این کار را می توان با استفاده از انواع اره های مختلف مانند اره های باند ، اره های دایره ای و هکوها انجام داد.
برنامه های اصلی:
برش مواد اولیه به قسمتهای کوچکتر
ایجاد شکاف ها ، شیارها و برش ها
قبل از ماشینکاری بیشتر شکل دادن قطعات
چالش ها:
دستیابی به برش های مستقیم و دقیق
به حداقل رساندن برس ها و علائم اره
انتخاب تیغه اره و پارامترهای مناسب برای مواد و برنامه
شکل دهی
شکل دهی یک فرآیند ماشینکاری است که از یک ابزار تک نقطه ای برای ایجاد برش های خطی و سطوح مسطح در قطعه کار استفاده می کند. این ابزار به صورت خطی حرکت می کند در حالی که قطعه کار ثابت می ماند و با هر سکته مغزی مواد را از بین می برد.
برنامه های اصلی:
ماشینکاری کلید ، شکاف ها و شیارها
تولید سطوح مسطح و کانتورها
ایجاد دندان دنده و اسپلین
چالش ها:
شستشو
Broaching یک عملیات ماشینکاری است که از یک ابزار برش چند دندانی به نام Broach استفاده می کند تا مواد را از بین ببرد و شکل های خاصی را در یک قطعه کار ایجاد کند. این قسمت تحت فشار قرار می گیرد یا از طریق قطعه کار کشیده می شود و به تدریج مواد را با هر دندان از بین می برد.
برنامه های اصلی:
ایجاد کلیدهای داخلی و خارجی ، اسپلین ها و دندانهای دنده
تولید سوراخ های دقیق با اشکال پیچیده
ماشینکاری شکافها ، شیارها و سایر ویژگی های شکل
چالش ها:
هزینه های ابزار بالا به دلیل تخصص های تخصصی
حفظ تراز و استحکام BRACH برای کاهش دقیق
مدیریت شکل گیری تراشه و تخلیه
حصیر
Honing یک فرآیند ماشینکاری است که از سنگ های ساینده برای بهبود سطح سطح و دقت ابعادی حفره های استوانه ای استفاده می کند. ابزار Honing در داخل سوراخ می چرخد و نوسان می کند و مقادیر کمی از مواد را برای دستیابی به پایان و اندازه مورد نظر از بین می برد.
برنامه های اصلی:
اتمام سیلندرهای موتور ، یاتاقان ها و سایر حفره های دقیق
بهبود سطح سطح و از بین بردن نواقص سطح
دستیابی به تحمل های محکم و گرد
چالش ها:
حفظ فشار مداوم و پوشیدن سنگی
کنترل زاویه چوپان متقاطع و پایان سطح
انتخاب سنگ و پارامترهای مناسب برای مواد و کاربرد
برش دنده
برش دنده یک فرآیند ماشینکاری است که با استفاده از ابزارهای برش تخصصی ، دندان ها را روی چرخ دنده ها ایجاد می کند. بسته به نوع دنده و نیازهای مختلف ، می توان با استفاده از روشهای مختلفی از جمله سرگرمی ، شکل دهی و شستشو انجام شد.
برنامه های اصلی:
تولید چرخ دنده های Spur ، Helical ، Bevel و Worm
ماشینکاری اسپکت ها ، اسپلین ها و سایر اجزای دندانه دار
ایجاد دندانهای دنده داخلی و خارجی
چالش ها:
حفظ دقت و یکنواختی مشخصات دندان
کنترل سطح دندان و به حداقل رساندن سر و صدای دنده
انتخاب روش و پارامترهای مناسب برش دنده مناسب برای برنامه
شکاف
Slotting یک عمل ماشینکاری است که از یک ابزار برش متقابل برای ایجاد شکاف ، شیارها و کلید های کلید در یک قطعه کار استفاده می کند. این ابزار به صورت خطی حرکت می کند در حالی که قطعه کار ثابت باقی می ماند و مواد را برای تشکیل ویژگی مورد نظر از بین می برد.
برنامه های اصلی:
ماشینکاری کلید ، شکاف ها و شیارها
ایجاد اسپل های داخلی و خارجی
تولید اسلات های دقیق برای اجزای جفت گیری
چالش ها:
نخ دار
نخ فرآیند ماشینکاری است که موضوعات خارجی یا داخلی را روی قطعه کار ایجاد می کند. بسته به نوع و الزامات نخ ، می توان با استفاده از روشهای مختلفی مانند ضربه زدن ، آسیاب نخ و نورد نخ انجام شد.
برنامه های اصلی:
تولید اتصال دهنده های نخ مانند پیچ و پیچ
ایجاد سوراخ های نخ برای مونتاژ و اجزای جفت گیری
ماشینکاری پیچ های سرب ، چرخ دنده های کرم و سایر مؤلفه های نخ
چالش ها:
حفظ دقت و قوام زمین موضوع
کنترل سطح سطح نخ و جلوگیری از آسیب به نخ
انتخاب روش و پارامترهای مربوط به موضوع مناسب برای مواد و برنامه
روکش
مواجهه یک عمل ماشینکاری است که یک سطح صاف عمود بر محور چرخش روی قطعه کار ایجاد می کند. معمولاً روی دستگاه تراش یا فرز انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که چهره های انتهایی یک قسمت صاف ، مسطح و عمود است.
برنامه های اصلی:
آماده سازی انتهای شفت ها ، پین ها و سایر اجزای استوانه ای
ایجاد سطوح مسطح برای جفت گیری قطعات و مجامع
اطمینان از عمود و صاف بودن چهره های قطعه کار
چالش ها:
حفظ صاف و عمود بر کل صورت
کنترل پایان سطح و جلوگیری از علائم پچ پچ
مدیریت سایش ابزار و اطمینان از شرایط برش مداوم
متضاد
Counterboring یک فرآیند ماشینکاری است که بخشی از یک سوراخ از پیش حفر شده را بزرگ می کند تا یک شکاف کف صاف برای سر یک بست ، مانند پیچ یا پیچ ایجاد شود. این اغلب بعد از حفاری انجام می شود تا یک مناسب و مناسب برای سر بست فراهم شود.
برنامه های اصلی:
ایجاد شکاف برای سرهای پیچ و پیچ
ارائه ترخیص کالا از گمرک برای آجیل و واشر
اطمینان از صندلی و تراز مناسب اتصال دهنده ها
چالش ها:
متضاد
Countersinking یک عملیات ماشینکاری است که یک شکاف مخروطی را در بالای یک سوراخ از پیش حفر شده ایجاد می کند تا سر یک بستر پیشخوان را در خود جای دهد. این امکان را به شما می دهد که سر اتصال دهنده با سطح قطعه کار یا زیر سطح کار بنشیند و یک پایان صاف و آیرودینامیکی را فراهم کند.
برنامه های اصلی:
ایجاد شکاف برای پیچ های پیشخوان و پرچ
فراهم کردن یک پایان گرگرفتگی یا فروپاشی برای اتصال دهنده ها
بهبود خصوصیات آیرودینامیکی اجزای
چالش ها:
حفظ زاویه و عمق پیشخوان ثابت
جلوگیری از تراشه یا شکستن در ورودی سوراخ
انتخاب ابزار و پارامترهای مناسب CountersInk برای مواد و برنامه
حکاکی
حکاکی یک فرآیند ماشینکاری است که از یک ابزار برش تیز برای ایجاد برش های دقیق و کم عمق و الگوهای روی سطح یک قطعه کار استفاده می کند. می توان آن را به صورت دستی یا با استفاده از دستگاه های CNC برای تولید طرح های پیچیده ، آرم و متن انجام داد.
برنامه های اصلی:
ایجاد مارک های شناسایی ، شماره سریال و آرم ها
تولید الگوهای و طرح های تزئینی روی مواد مختلف
حکاکی قالب ها ، می میرد و سایر مؤلفه های ابزار
چالش ها:
حفظ عمق و عرض مداوم ویژگی های حکاکی شده
کنترل انحراف ابزار و لرزش برای طرح های پیچیده
انتخاب ابزار و پارامترهای حکاکی مناسب برای مواد و برنامه
فرآیندهای ماشینکاری غیر متعارف
فرآیندهای ماشینکاری غیر متعارف شامل تکنیک هایی هستند که به ابزارهای برش سنتی متکی نیستند. درعوض ، آنها از اشکال مختلف انرژی - مانند الکتریکی ، شیمیایی یا حرارتی - برای حذف مواد استفاده می کنند. این روشها به ویژه برای ماشینکاری مواد سخت ، هندسه های پیچیده یا قطعات ظریف مفید هستند. آنها در صورت عدم موفقیت روشهای متعارف به دلیل سختی مواد ، طرح های پیچیده یا سایر محدودیت ها ترجیح می دهند.
مزایای ماشینکاری غیر متعارف
فرآیندهای ماشینکاری غیر متعارف مزایای متعددی را ارائه می دهند که باعث می شود آنها در تولید پیشرفته ضروری باشند:
ماشینکاری دقیق مواد سخت مانند آلیاژهای درجه حرارت بالا و سرامیک.
بدون تماس مستقیم بین ابزار و قطعه کار ، به حداقل رساندن استرس مکانیکی.
امکان ماشین آلات اشکال پیچیده با جزئیات پیچیده و تحمل های محکم.
کاهش خطر اعوجاج حرارتی در مقایسه با فرآیندهای معمولی.
مناسب برای مواد مشکل دار که روشهای سنتی نمی توانند از عهده آن برآیند.
ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM)
فرآیند فنی EDM : EDM از تخلیه های الکتریکی کنترل شده برای از بین بردن مواد از قطعه کار استفاده می کند. ابزار و قطعه کار در یک مایع دی الکتریک غوطه ور می شوند و شکاف جرقه ای بین آنها قوس های ریز ایجاد می کند که مواد را از بین می برد.
برنامه های اصلی EDM : EDM برای تولید اشکال پیچیده در مواد سخت و رسانا ایده آل است. این ماده معمولاً برای ساخت قالب ، غرق شدن در حال مرگ و ایجاد قطعات پیچیده در صنایع هوافضا و الکترونیک استفاده می شود.
چالش در عملیات EDM :
ماشینکاری شیمیایی
فرآیند فنی ماشینکاری شیمیایی : ماشینکاری شیمیایی یا اچ کردن ، شامل غوطه ور شدن قطعه کار در یک حمام شیمیایی برای حل انتخابی مواد است. ماسک ها از مناطقی که نیاز به دست نخورده دارند ، محافظت می کنند ، در حالی که مناطق در معرض آن از بین می روند.
کاربردهای اصلی ماشینکاری شیمیایی : از آن برای تولید الگوهای پیچیده بر روی قطعات فلزی نازک ، مانند صنعت الکترونیک برای ایجاد تابلوهای مدار یا اجزای تزئینی استفاده می شود.
چالش در عملیات ماشینکاری شیمیایی :
ماشینکاری الکتروشیمیایی (ECM)
فرآیند فنی ECM : ECM با استفاده از یک واکنش الکتروشیمیایی مواد را حذف می کند. جریان مستقیم بین قطعه کار (آند) و ابزار (کاتد) در یک محلول الکترولیت عبور می کند و مواد را حل می کند.
برنامه های اصلی ECM : ECM به طور گسترده در هوافضا برای ماشینکاری فلزات سخت و آلیاژها مانند تیغه های توربین و پروفایل های پیچیده استفاده می شود.
چالش در عملیات ECM :
ماشینکاری جت ساینده
فرآیند فنی ماشینکاری جت ساینده : این فرایند از یک جریان با سرعت بالا از گاز مخلوط شده با ذرات ساینده برای از بین بردن مواد از سطح استفاده می کند. این جت به سمت قطعه کار هدایت می شود و به تدریج مواد را از بین می برد.
کاربردهای اصلی ماشینکاری جت ساینده : برای عملیات ظریف مانند غوطه وری ، تمیز کردن سطوح و ایجاد الگوهای پیچیده بر روی مواد حساس به گرما مانند سرامیک و شیشه ایده آل است.
چالش در عملیات ماشینکاری جت ساینده :
ماشینکاری اولتراسونیک
فرآیند فنی ماشینکاری اولتراسونیک : ماشینکاری اولتراسونیک از ارتعاشات با فرکانس بالا استفاده می کند که از طریق ابزاری برای حذف مواد منتقل می شود. دوغاب ساینده بین ابزار و قطعه کار به روند کمک می کند.
کاربردهای اصلی ماشینکاری اولتراسونیک : این روش برای ماشینکاری مواد شکننده و سخت مانند سرامیک و عینک ، که اغلب در الکترونیک و اجزای نوری استفاده می شود ، ایده آل است.
چالش در عملیات ماشینکاری اولتراسونیک :
ماشینکاری پرتو لیزر (LBM)
فرآیند فنی LBM : LBM از یک پرتو لیزر متمرکز برای ذوب یا تبخیر مواد استفاده می کند و برش های دقیقی را بدون تماس مستقیم ارائه می دهد. این یک فرآیند غیر تماسی و حرارتی است.
برنامه های اصلی LBM : LBM برای برش ، حفاری و علامت گذاری در صنایع نیاز به دقت مانند خودرو ، وسایل پزشکی و هوافضا استفاده می شود.
چالش در عملیات LBM :
ماشینکاری جت آب
فرآیند فنی ماشینکاری جت آب : ماشینکاری جت آب از یک جریان پر فشار آب ، که اغلب با ذرات ساینده ترکیب می شود ، برای برش از طریق مواد استفاده می کند. این یک فرآیند سرماخوردگی است که از تنش های حرارتی جلوگیری می کند.
کاربردهای اصلی ماشینکاری جت آب : از آن برای برش فلزات ، پلاستیک ، لاستیک و حتی محصولات غذایی استفاده می شود و آن را در صنایع خودرو ، هوافضا و بسته بندی محبوب می کند.
چالش در عملیات ماشینکاری جت آب :
ماشینکاری پرتو یون (IBM)
فرآیند فنی IBM : IBM شامل هدایت پرتوی غلیظ یون ها در سطح قطعه کار است و ساختار آن را در سطح مولکولی از طریق بمباران تغییر می دهد.
برنامه های اصلی IBM : IBM اغلب در صنعت الکترونیک برای الگوی میکرو بر روی مواد نیمه هادی استفاده می شود.
چالش در عملیات IBM :
ماشینکاری قوس پلاسما (PAM)
فرآیند فنی PAM : PAM از یک جریان با سرعت بالا از گاز یونیزه شده (پلاسما) برای ذوب و حذف مواد از قطعه کار استفاده می کند. مشعل پلاسما گرمای شدید برای برش ایجاد می کند.
برنامه های اصلی PAM : PAM برای برش و جوشکاری فلزات سخت ، به ویژه از جنس استنلس استیل و آلومینیوم در صنایعی مانند کشتی سازی و ساخت و ساز استفاده می شود.
چالش در عملیات PAM :
ماشینکاری پرتو الکترونی (EBM)
فرآیند فنی EBM : EBM از پرتوی متمرکز از الکترونهای با سرعت بالا برای تبخیر مواد از قطعه کار استفاده می کند. برای اطمینان از دقت در خلاء انجام می شود.
برنامه های اصلی EBM : EBM در برنامه های با دقت بالا مانند حفاری میکرو سوراخ ها در اجزای هوافضا و تولید وسایل پزشکی پیچیده استفاده می شود.
چالش در عملیات EBM :
ماشینکاری داغ
فرآیند فنی ماشینکاری داغ : ماشینکاری داغ شامل پیش گرم کردن قطعه کار و ابزار برش برای آسانتر کردن مواد ، به ویژه در فلزات سخت دستگاه است.
کاربردهای اصلی ماشینکاری داغ : از آن برای SuperAlloys در هوافضا استفاده می شود ، جایی که مواد در دماهای بالا قابل تغییر تر هستند.
چالش در عملیات ماشینکاری داغ :
میدان مغناطیسی با کمک ماشینکاری (MFAM)
فرآیند فنی MFAM : MFAM از میدان های مغناطیسی برای تقویت حذف مواد در طی فرآیندهای ماشینکاری ، بهبود عمق و میزان حذف استفاده می کند.
برنامه های اصلی MFAM : از آن برای ماشینکاری دقیق مواد سخت مانند فولادهای با استحکام بالا و کامپوزیت ها در بخش های خودرو و هوافضا استفاده می شود.
چالش در عملیات MFAM :
ماشینکاری فتوشیمیایی
فرآیند فنی ماشینکاری فتوشیمیایی : ماشینکاری فتوشیمیایی از نور برای ماسک مناطق خاص قطعه کار استفاده می کند و به دنبال آن اچ شیمیایی برای حذف مواد از مناطق در معرض.
کاربردهای اصلی ماشینکاری فتوشیمیایی : از آن برای تولید قطعات فلزی نازک و بدون فرسوده در صنایعی مانند الکترونیک و هوافضا استفاده می شود.
چالش در عملیات ماشینکاری فتوشیمیایی :
ماشینکاری تخلیه الکتریکی سیم (WEDM)
فرآیند فنی WEDM : WEDM از یک سیم نازک و با بار الکتریکی برای از بین بردن مواد از طریق فرسایش جرقه استفاده می کند و امکان برش های پیچیده و تحمل های محکم را فراهم می کند.
برنامه های اصلی WEDM : WEDM برای ماشینکاری فلزات سخت و آلیاژ در هوافضا ، وسایل پزشکی و صنایع سازنده استفاده می شود.
چالش در عملیات WEDM :
تفاوت بین فرآیندهای ماشینکاری معمولی و غیر متعارف
فرآیندهای ماشینکاری را می توان به دو دسته اصلی طبقه بندی کرد: معمولی و غیر متعارف. هر دو نقش مهمی در تولید مدرن دارند و رویکردهای منحصر به فردی برای حذف مواد ارائه می دهند. درک تفاوت بین این دو نوع به انتخاب مناسب ترین روش برای نیازهای خاص تولید کمک می کند.
تفاوت های کلیدی بین ماشینکاری معمولی و غیر متعارف
ماشینکاری معمولی و غیر متعارف در روش های حذف مواد ، استفاده از ابزار و منابع انرژی متفاوت است. در اینجا تفاوتهای اصلی وجود دارد:
حذف مواد :
ماشینکاری معمولی : مواد را از طریق نیروی مکانیکی مستقیم که توسط ابزارهای برش اعمال می شود ، حذف می کند.
ماشینکاری غیر متعارف : از اشکال انرژی مانند الکتریکی ، شیمیایی یا حرارتی برای از بین بردن مواد بدون تماس مکانیکی مستقیم استفاده می کند.
تماس با ابزار :
ماشینکاری معمولی : نیاز به تماس فیزیکی بین ابزار و قطعه کار دارد. مثالها شامل چرخش ، فرز و حفاری است.
ماشینکاری غیر متعارف : اغلب روشهای غیر تماسی. فرآیندهایی مانند ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) و ماشینکاری پرتو لیزر (LBM) از جرقه یا تیرهای سبک استفاده می کنند.
دقت :
مواد قابل اجرا :
ماشینکاری معمولی : بهترین مناسب برای فلزات و موادی که با استفاده از ابزارهای مکانیکی به راحتی قابل برش هستند.
ماشینکاری غیر متعارف : می تواند با مواد سخت ، سرامیک ، کامپوزیت ها و فلزات کار کند که ماشین کاری به طور معمول دشوار است.
منبع انرژی :
ماشینکاری معمولی : برای حذف مواد به انرژی مکانیکی از ابزار دستگاه متکی است.
ماشینکاری غیر متعارف : از منابع انرژی مانند برق ، لیزر ، واکنشهای شیمیایی یا جت های آب فشار قوی برای دستیابی به حذف مواد استفاده می کند.
مزایا و محدودیت های هر نوع
هر دو نوع ماشینکاری بسته به کاربرد ، نقاط قوت و ضعف خود را دارند.
مزایای ماشینکاری معمولی:
هزینه های عملیاتی پایین تر : به طور کلی به دلیل در دسترس بودن گسترده ابزارها و ماشین آلات ارزان تر.
راه اندازی آسانتر : ماشین ها و ابزارها برای کار کردن ساده هستند و باعث می شوند آن را برای اکثر محیط های تولیدی در دسترس قرار دهند.
تولید با سرعت بالا : مناسب برای تولید با حجم بالا با نرخ حذف سریع مواد.
محدودیت ماشینکاری معمولی:
قابلیت مواد محدود : تلاش برای ماشین سازی مواد سخت مانند سرامیک یا کامپوزیت ها.
سایش و نگهداری ابزار : به دلیل تماس مستقیم با قطعه کار ، نیاز به تیز کردن و جایگزینی منظم ابزار دارد.
دشواری در ماشینکاری اشکال پیچیده : دستیابی به دقت در طرح های پیچیده یا مفصل سخت تر است.
مزایای ماشینکاری غیر متعارف:
می تواند مواد سخت دستگاه : فرآیندی مانند EDM و ماشینکاری لیزر به راحتی می توانند روی موادی که سخت یا شکننده هستند کار کنند.
بدون پوشیدن ابزار : در فرآیندهای غیر تماس ، ابزار از نظر جسمی فرسوده نمی شود.
دقت و جزئیات بالا : قادر به ماشینکاری جزئیات بسیار خوب و دستیابی به هندسه های پیچیده با تحمل های محکم.
محدودیت های ماشینکاری غیر متعارف:
هزینه بالاتر : به طور معمول به دلیل فناوری پیشرفته و منابع انرژی مورد نیاز گران تر است.
نرخ حذف مواد آهسته تر : روشهای غیر متعارف ، مانند ECM یا ماشینکاری جت آب ، در مقایسه با روش های برش سنتی می توانند کندتر باشند.
راه اندازی پیچیده : نیاز به تخصص و کنترل بیشتری بر پارامترهای فرآیند ، مانند جریان الکتریکی یا تمرکز پرتو دارد.
جدول مقایسه
| ویژگی | ماشینکاری معمولی | ماشینکاری غیر متعارف |
| روش حذف مواد | برش مکانیکی یا سایش | الکتریکی ، حرارتی ، شیمیایی یا ساینده |
| تماس ابزار | تماس مستقیم با قطعه کار | در بسیاری از روشها بدون تماس |
| دقت | خوب ، اما برای طرح های پیچیده محدود است | با دقت بالا ، مناسب برای شکل های پیچیده |
| سایش ابزار | سایش و نگهداری مکرر | حداقل یا بدون پوشیدن ابزار |
| دامنه مواد | مناسب برای فلزات و مواد نرم تر | قادر به ماشینکاری مواد سخت یا شکننده |
| هزینه | هزینه های عملیاتی پایین تر | بالاتر به دلیل فناوری پیشرفته |
| سرعت | برای تولید حجم زیاد سریعتر | حذف مواد آهسته تر در بسیاری از فرآیندها |
خلاصه
این راهنما فرآیندهای مختلف ماشینکاری ، از جمله روشهای معمولی و غیر متعارف را مورد بررسی قرار داده است. تکنیک های معمولی مانند چرخش و فرز به نیروی مکانیکی متکی هستند ، در حالی که فرآیندهای غیر متعارف مانند EDM و ماشینکاری لیزر از انرژی الکتریکی ، شیمیایی یا حرارتی استفاده می کنند.
انتخاب فرآیند ماشینکاری مناسب بسیار مهم است. این امر بر سازگاری مواد ، دقت و سرعت تولید تأثیر می گذارد. انتخاب مناسب باعث افزایش کارایی ، مقرون به صرفه بودن و نتایج با کیفیت بالا در تولید می شود. چه کار با فلزات ، سرامیک و چه کامپوزیت ، درک نقاط قوت هر روش به دستیابی به بهترین نتیجه کمک می کند.
منابع مرجع
خسته کننده
نواحی
حصیر
برش دنده
ماشینکاری اولتراسونیک
بهترین سرویس ماشینکاری CNC
گره
شستشو
