Ovrobenie sa týka výrobného procesu, kde sa materiál odstráni z obrobku, aby sa tvaroval do požadovanej formy. Táto subtraktívna metóda využíva rezné nástroje alebo brúsivy, čo vedie k presnému a hotovým produktom. Je to rozhodujúce pre vytváranie komponentov v odvetviach, ako je automobilový priemysel, letectvo a elektronika. Ovrobenie zvyčajne zahŕňa rôzne operácie, ako je otáčanie, mletie, vŕtanie a mletie, čo výrobcom umožňuje efektívne vyrábať zložité diely.
Dôležitosť obrábania pri výrobe
Ovrobenie zohráva v modernej výrobe zásadnú úlohu. Umožňuje výrobu vysoko presných častí, ktoré spĺňajú konkrétne požiadavky na návrh. Spoločnosti sa spoliehajú na procesy obrábania, aby zabezpečili:
Kvalitná výroba mechanických komponentov.
Tesné tolerancie a presnosť montáže a funkčnosti.
Prispôsobenie prototypov alebo nízkej objemovej výroby.
Hromadná výroba štandardizovaných častí používaných v rôznych odvetviach.
Bez obrábania by bolo dosiahnutie požadovanej presnosti a konzistentnosti v rôznych materiáloch náročné.
Prehľad subtraktívneho výrobného procesu
Ovrobenie je subtraktívny výrobný proces, čo znamená, že odstraňuje materiál a vytvorí požadovaný tvar. To je v kontraste s aditívnymi procesmi, ako je 3D tlač, kde sa materiál pridáva vrstva podľa vrstvy. Podriadené obrábanie zahŕňa rôzne metódy v závislosti od použitého nástroja a rezaného materiálu. Bežné operácie zahŕňajú otáčanie, kde obrobok otáča proti strihovému nástroju, a mletie, ktoré na odstránenie materiálu využíva viacbodovú rezačku.
Subtraktívny proces sleduje tieto všeobecné kroky:
Vyberie sa obrobok (kovový, plastový alebo kompozitný).
Materiál sa odstráni rezaním, vŕtaním alebo brúsením.
Táto časť je vylepšená, aby sa dosiahol konečný tvar a rozmery.
Tento proces je nevyhnutný pre výrobu častí, v ktorých sú potrebné prísne tolerancie a kvalitné povrchové úpravy.
Základné ciele v modernom obrábaní
1. Presné tvarovanie a veľkosť
Primárny cieľ sa zameriava na dosiahnutie presných geometrických špecifikácií:
Vytváranie zložitých tvarov, ktoré nie je možné produkovať prostredníctvom iných výrobných metód
Udržiavanie prísnych rozmerových tolerancií vo viacerých výrobných dávkach
Zabezpečenie konzistentnosti pri veľkosti komponentov pre požiadavky na montáž
Poskytovanie opakovateľných výsledkov vo veľkoobjemových výrobných scenároch
2. Rozmerová presnosť
Moderné procesy obrábania uprednostňujú presné merania:
| úroveň presnosti | Typický aplikácia | Spoločný proces |
| Ultra | Optické komponenty | Mletie |
| Vysoká presnosť | Diely lietadla | Mletie |
| Norma | Automobilové komponenty | Tradičné otáčanie |
| Všeobecný | Stavebné diely | Základné obrábanie |
3. Zvýšenie kvality povrchu
Ciele povrchovej dokončenia zahŕňajú:
Dosiahnutie špecifikovaných požiadaviek na drsnosť povrchu pre funkčné komponenty
Eliminovanie značiek nástrojov a výroby nedokonalosti presnou kontrolou
Splnenie estetických požiadaviek na zložky viditeľných výrobkov
Vytváranie optimálnych povrchových podmienok pre následné výrobné procesy
4. Efektívne odstraňovanie materiálu
Strategické procesy odstraňovania materiálov zabezpečujú:
Optimálne parametre rezania na maximalizáciu účinnosti výroby
Minimálny tvorba odpadu prostredníctvom presného plánovania dráhy nástrojov
Znížená spotreba energie počas výrobných operácií
Rozšírená životnosť nástroja prostredníctvom správnych podmienok rezania
Konvenčné procesy obrábania
Konvenčné obrábanie sa týka tradičných procesov, ktoré odstraňujú materiál z obrobku pomocou mechanických prostriedkov. Tieto metódy sa spoliehajú na priamy kontakt medzi rezným nástrojom a obrobkom na tvar, veľkosť a dokončovacie diely. Všeobecne sa používajú pri výrobe kvôli svojej presnosti a všestrannosti. Medzi kľúčové konvenčné procesy obrábania patrí okrem iného otáčanie, vŕtanie, mletie a brúsenie.
Otáčanie
Otáčanie je proces obrábania, ktorý zahŕňa otáčanie obrobku, zatiaľ čo rezací nástroj z neho odstráni materiál. Tento proces sa bežne vykonáva na sústruhu. Rezací nástroj zostáva stacionárny, keď sa obrobok roztočí, čo umožňuje presnú kontrolu nad konečným tvarom objektu.
Hlavné aplikácie:
Výroba valcových komponentov, ako sú hriadele, kolíky a skrutky
Vytvorenie závitových častí
Výroba kónických tvarov
Výzvy:
Dosiahnutie vysokej presnosti a povrchovej úpravy
Zaobchádzanie s vibráciami a chatovaním
Správa opotrebenia a rozbitia nástroja
Vŕtanie
Vŕtanie je proces, ktorý využíva rotujúci vrták na vytváranie valcových otvorov v obrobku. Je to jedna z najbežnejších operácií obrábania a je nevyhnutná na vytváranie dier pre upevňovacie prvky, potrubia a ďalšie komponenty.
Hlavné aplikácie:
Vytváranie otvorov pre skrutky, skrutky a ďalšie upevňovacie prvky
Výroba otvorov pre potrubie a elektrické káble
Príprava obrobkov na ďalšie operácie obrábania
Výzvy:
Udržiavanie priamosti a okrúhlosti diery
Predchádzanie rozbitiu vŕtania a opotrebenia
Riadenie evakuácie čipov a tvorby tepla
Nudný
Boring je proces obrábania, ktorý zväčšuje a vylepšuje vopred vyvŕtané otvory, aby sa dosiahli presné priemery a hladké vnútorné povrchy. Často sa vykonáva po vŕtaní, aby sa zlepšila presnosť a povrchová úprava otvoru.
Hlavné aplikácie:
Výroba presných otvorov pre ložiská, puzdrá a ďalšie komponenty
Zväčšenie a dokončenie otvorov pre vylepšené fit a funkciu
Vytváranie vnútorných drážok a funkcií
Výzvy:
Udržiavanie sústrednosti a zarovnanie s pôvodným otvorom
Ovládanie vibrácií a chatovania pre vysokú presnosť
Výber príslušného nudného nástroja pre materiál a aplikáciu
Vystrojení
Vystupovanie je proces obrábania, ktorý využíva viacnásobný rezací nástroj nazývaný výstroj na zlepšenie povrchovej úpravy a rozmerovej presnosti vopred vyvŕtaného otvoru. Často sa vykonáva po vŕtaní alebo nudných, aby sa dosiahlo prísnejšie tolerancie a plynulejšie povrchy.
Hlavné aplikácie:
Dokončenie otvorov pre presné prispôsobenie špendlíkov, skrutiek a ďalších komponentov
Zlepšenie povrchovej úpravy otvorov pre lepší výkon a vzhľad
Príprava dier na poklepanie a závitové operácie
Výzvy:
Udržiavanie priamosti a okrúhlosti diery
Predchádzanie opotrebeniu a rozbitiu strukoviny
Výber príslušného výstrima pre materiál a aplikáciu
Mletie
Frézovanie je proces obrábania, ktorý na odstránenie materiálu z obrobku používa rotujúci nástroj na odstránenie materiálu z obrobku. Obrobok je napájaný proti rotujúcej frézovacej frézovej frézovej rezačke, ktorý odtieňuje materiál na vytvorenie požadovaného tvaru.
Hlavné aplikácie:
Výroba plochých povrchov, drážok, automatov a obrysov
Vytváranie zložitých tvarov a funkcií
Obrábanie ozubených kolesov, vlákien a iných zložitých častí
Výzvy:
Udržiavanie rozmerovej presnosti a povrchovej úpravy
Správa vibrácií a chatovania pre vysokú presnosť
Výber príslušnej frézovacej frézy a parametrov pre materiál a aplikáciu
Brúsenie
Brúsenie je proces obrábania, ktorý využíva abrazívne koleso na odstránenie malého množstva materiálu z obrobku. Často sa používa ako dokončovacia operácia na zlepšenie povrchovej úpravy, rozmerovej presnosti a na odstránenie akýchkoľvek rovinných alebo nedokonalostí.
Hlavné aplikácie:
Dokončenie plochých a valcových povrchov
Zaostrenie a pretvorenie nástrojov na rezanie
Odstránenie defektov povrchu a zlepšenie textúry povrchu
Výzvy:
Ovládanie tvorby tepla a tepelného poškodenia
Udržiavanie rovnováhy kolies a predchádzanie vibráciám
Výber príslušného brúsneho kolesa a parametrov pre materiál a aplikáciu
Klepanie
Klepnutie je proces vytvárania vnútorných vlákien pomocou nástroja nazývaného kohútik. Kohútik sa otáča a je vložený do vopred vyvŕtaného otvoru, ktorý rezal závity do povrchu otvoru.
Hlavné aplikácie:
Vytváranie závitových otvorov pre skrutky, skrutky a ďalšie upevňovacie prvky
Vytváranie vnútorných vlákien v rôznych materiáloch vrátane kovov a plastov
Oprava poškodených vlákien
Výzvy:
Udržiavanie presnosti vlákna a predchádzanie krížovému vláknutiu
Predchádzanie rozbitiu kohútika, najmä v tvrdých materiáloch
Zabezpečenie správnej prípravy otvorov a zarovnania kohútika
Plávanie
Planing je obrábanie operácie, ktorá používa na obrobku jednotlivé nástroja na vytvorenie plochých povrchov. Obrobok sa pohybuje lineárne proti stacionárnemu rezaciemu nástroju a odstraňuje materiál, aby sa dosiahla požadovaná rovinnosť a rozmery.
Hlavné aplikácie:
Výroba veľkých plochých povrchov, ako sú strojové postele a spôsoby
Obrábanie rybiek a drážok
Squarovanie koncov a okrajov obrobku
Výzvy:
Dosiahnutie vysokej plochosti a paralelizmu na veľkých povrchoch
Správa vibrácií a chatovanie pre hladký povrch povrchu
Zaobchádzanie s veľkými a ťažkými obrobkami
Kŕmny
Knulling je proces obrábania, ktorý vytvára vzory rovných, šikmých alebo krížených čiary na povrchu obrobku. Často sa používa na zlepšenie priľnavosti, estetického vzhľadu alebo na zabezpečenie lepšej plochy na držanie maziva.
Hlavné aplikácie:
Vytváranie povrchov priľnavosti na rukoväti, gombíkoch a iných valcovitých častiach
Dekoratívne povrchové úpravy na rôznych komponentoch
Vytváranie povrchov pre lepšiu priľnavosť alebo zadržiavanie maziva
Výzvy:
Udržiavanie konzistentného vzoru a hĺbky
Predchádzanie opotrebeniu a rozbitiu nástroja
Výber príslušnej výšky a vzoru Knull pre aplikáciu
Pílenie
Pílenie je obrábanie, ktorá používa pílovú čepeľ na rozrezanie obrobku na menšie časti alebo na vytvorenie slotov a drážok. Môže sa vykonávať pomocou rôznych typov píl, ako sú pásy píly, kruhové píly a hackery.
Hlavné aplikácie:
Rezanie surovín na menšie obrobky
Vytváranie automatov, drážok a medzier
Hrubé tvarovanie častí pred ďalším obrábaním
Výzvy:
Dosiahnutie priamych a presných rezov
Minimalizácia Burrs and Saw Marks
Výber príslušnej čepele a parametrov pre materiál a aplikáciu
Tvarovanie
Tvarovanie je proces obrábania, ktorý používa recipročný jednobodový nástroj na vytváranie lineárnych rezov a plochých povrchov na obrobku. Nástroj sa pohybuje lineárne, zatiaľ čo obrobok zostáva stacionárny a odstraňuje materiál pri každom zdvihu.
Hlavné aplikácie:
Obrábanie klávesov, slotov a drážok
Výroba plochých povrchov a obrysov
Vytváranie zubov a splíny
Výzvy:
Udržiavanie rozmerovej presnosti a povrchovej úpravy
Ovládanie opotrebenia a rozbitia nástroja
Optimalizácia parametrov rezania na efektívne odstránenie materiálu
Brehing
Broaching je obrábanie operácie, ktorá používa na odstránenie materiálu a vytváranie konkrétnych tvarov v obrobku. Broj je tlačený alebo ťahaný obrobkom a postupne odstraňuje materiál s každým zubom.
Hlavné aplikácie:
Vytváranie vnútorných a externých klávesov, splinností a zubov prevodových stupňov
Výroba presných otvorov s komplexnými tvarmi
Obrábanie automatov, drážok a ďalších tvarovaných prvkov
Výzvy:
Vysoké náklady na náradie v dôsledku špecializovaných bránov
Udržiavanie zarovnania a tuhosti brány pre presné škrty
Riadenie tvorby a evakuácie čipov
Honing
Honing je proces obrábania, ktorý využíva abrazívne kamene na zlepšenie povrchovej úpravy a rozmerovej presnosti valcových otvorov. Honovací nástroj sa otáča a kmituje vo vnútri otvoru a odstraňuje malé množstvo materiálu, aby sa dosiahol požadovaný povrch a veľkosť.
Hlavné aplikácie:
Dokončenie valcov motora, ložísk a iných presných otvorov
Zlepšenie povrchovej úpravy a eliminujúce povrchové nedokonalosti
Dosiahnutie prísnych tolerancií a okrúhle
Výzvy:
Udržiavanie konzistentného honingového tlaku a kamenného opotrebenia
Ovládanie uhla krížového priechodu a povrchovej úpravy
Výber príslušných honingových kameňov a parametrov pre materiál a aplikáciu
Odrezanie prevodového stupňa
Odrezanie prevodovky je proces obrábania, ktorý vytvára zuby na prevodových stupňoch pomocou špecializovaných rezných nástrojov. Môže sa vykonávať pomocou rôznych metód, ako je hobbing, tvarovanie a brucho, v závislosti od typu a požiadaviek prevodového stupňa.
Hlavné aplikácie:
Výroba ostrohy, špirálových, skosených a červových prevodoviek
Obrábanie sprocketov, dierok a iných zubných komponentov
Vytvorenie vnútorných a vonkajších zubov prevodových stupňov
Výzvy:
Udržiavanie presnosti a rovnomernosti profilu zubov
Ovládanie povrchovej úpravy zubov a minimalizáciu hluku prevodového stupňa
Výber príslušnej metódy prerušenia prevodových stupňov a parametrov pre aplikáciu
Štrbina
Slotting je obrábanie operácie, ktorá používa v obrobku v obrobku nástroj na rezací nástroj. Nástroj sa pohybuje lineárne, zatiaľ čo obrobok zostáva stacionárny, čím sa odstraňuje materiál za vzniku požadovanej funkcie.
Hlavné aplikácie:
Obrábanie klávesov, slotov a drážok
Vytváranie vnútorných a vonkajších splinov
Vytváranie presných intervalov pre komponenty párenia
Výzvy:
Udržiavanie šírky slotu a presnosť hĺbky
Ovládanie vychýlenia nástroja a vibrácie
Správa evakuácie čipov a predchádzajúcej rozbitiu nástrojov
Závitok
Vlákno je proces obrábania, ktorý vytvára externé alebo vnútorné vlákna na obrobku. Môže sa vykonávať pomocou rôznych metód, ako je poklepanie, frézovanie vlákien a valcovanie vlákna, v závislosti od typu vlákna a požiadaviek.
Hlavné aplikácie:
Výroba spojovacích prvkov, ako sú skrutky a skrutky
Vytváranie závitových otvorov pre komponenty montáže a párenia
Obrábanie olovených skrutiek, červových prevodov a iných závitových komponentov
Výzvy:
Udržiavanie presnosti a konzistentnosti tónu vlákna
Ovládanie povrchovej úpravy povrchu závitu a zabránenie poškodeniu nite
Výber príslušnej metódy závitu a parametrov pre materiál a aplikáciu
Čelný
Tvár je obrábanie operácie, ktorá vytvára plochý povrch kolmo na os rotácie na obrobku. Bežne sa vykonáva na sústruhu alebo frézovacom stroji, aby sa zabezpečilo, že koncové tváre časti sú hladké, ploché a kolmé.
Hlavné aplikácie:
Príprava koncov hriadeľov, špendlíkov a iných valcových komponentov
Vytváranie plochých povrchov pre párenie častí a zostavy
Zabezpečenie kolmej a rovnosti tvárí obrobku
Výzvy:
Udržiavanie rovinnosti a kolmej farby na celej tvári
Ovládanie povrchovej úpravy a zabránenie značkám chatovania
Správa opotrebenia nástroja a zabezpečenie konzistentných podmienok rezania
Protiútok
Protiupenie je proces obrábania, ktorý zväčšuje časť vopred vyvŕtaného otvoru, aby vytvorila výklenok s plochým dnom pre hlavu upevňovača, ako je skrutka alebo skrutka. Často sa vykonáva po vŕtaní, aby sa poskytla presná, prepláchnutá pre hlavu upevňovania.
Hlavné aplikácie:
Vytváranie výklenkov pre hlavy skrutiek a skrutiek
Poskytovanie vôle pre orechy a podložky
Zabezpečenie správneho sedenia a zarovnanie upevňovacích prvkov
Výzvy:
Udržiavanie sústrednosti a zarovnanie s pôvodným otvorom
Ovládanie hĺbky a presnosti hĺbky a priemeru
Výber príslušného nástroja na rezanie a parametre pre materiál a aplikáciu
Postihnutie
Countersing je obrábanie operácie, ktorá vytvára kónické vyklopenie v hornej časti vopred vyvŕtaného otvoru, aby sa prispôsobila hlave závodu podpisu. Umožňuje hlavnej hlave upevňovača sedieť v rovine s povrchom obrobku alebo pod povrchom obrobku, čím poskytuje hladký a aerodynamický povrch.
Hlavné aplikácie:
Vytváranie výklenkov pre počítaciek a nity
Poskytnutie splachovania alebo zapusteného povrchu pre upevňovacie prvky
Zlepšenie aerodynamických vlastností komponentov
Výzvy:
Udržiavanie konzistentného uhol a hĺbky protivníka
Predchádzanie štiepaniu alebo prelomeniu pri vchode do otvoru
Výber príslušného nástroja CountersInk a parametrov pre materiál a aplikáciu
Rytie
Gravírovanie je proces obrábania, ktorý používa ostrý nástroj na rezanie na vytváranie presných, plytkých rezov a vzorov na povrchu obrobku. Môže sa vykonávať ručne alebo pomocou CNC strojov na výrobu zložitých vzorov, log a textu.
Hlavné aplikácie:
Vytváranie identifikačných značiek, sériových čísel a logách
Výroba dekoratívnych vzorov a vzorov na rôznych materiáloch
Rytie plesní, matrice a iných komponentov nástrojov
Výzvy:
Udržiavanie konzistentnej hĺbky a šírky vyrytých prvkov
Ovládanie vychýlenia a vibrácie nástroja pre zložité vzory
Výber príslušného nástroja na gravírovanie a parametre pre materiál a aplikáciu
Nekonvenčné procesy obrábania
Nekonvenčné procesy obrábania zahŕňajú techniky, ktoré sa nespoliehajú na tradičné strihové nástroje. Namiesto toho používajú rôzne formy energie - napríklad elektrické, chemické alebo tepelné - na odstránenie materiálu. Tieto metódy sú užitočné najmä pri obrábaní tvrdých materiálov, zložitých geometrií alebo jemných častí. Uprednostňujú sa, keď konvenčné metódy zlyhajú v dôsledku materiálnej tvrdosti, zložitých vzorov alebo iných obmedzení.
Výhody nekonvenčného obrábania
Nekonvenčné procesy obrábania ponúkajú niekoľko výhod, vďaka ktorým sú nevyhnutné v pokročilej výrobe:
Presné obrábanie tvrdých materiálov, ako sú zliatiny a keramika s vysokou teplotou.
Žiadny priamy kontakt medzi nástrojom a obrobkom, čo minimalizuje mechanické napätie.
Schopnosť strojovo zložitých tvarov so zložitými detailmi a prísnymi toleranciami.
Znížené riziko tepelného skreslenia v porovnaní s konvenčnými procesmi.
Vhodný pre ťažko materiály , ktoré tradičné metódy nedokážu zvládnuť.
Elektrické výstupné obrábanie (EDM)
Technický proces EDM : EDM používa riadené elektrické výboje na narušenie materiálu z obrobku. Nástroj a obrobok sú ponorené do dielektrickej tekutiny a medzera medzi nimi medzi nimi vytvára malé oblúky, ktoré odstraňujú materiál.
Hlavné aplikácie EDM : EDM je ideálne na výrobu komplexných tvarov v tvrdých vodivých materiáloch. Bežne sa používa na výrobu plesní, potápanie a vytváranie zložitých častí v leteckom a elektronickom priemysle.
Výzvy v operáciách EDM :
Pomalé rýchlosti odstraňovania materiálu, najmä na hrubších obrobkoch.
Vyžaduje elektricky vodivé materiály, ktoré obmedzujú jeho univerzálnosť.
Chemické obrábanie
Technický proces chemického obrábania : Chemické obrábanie alebo leptanie zahŕňa ponorenie obrobku do chemického kúpeľa na selektívne rozpustenie materiálu. Masky chránia oblasti, ktoré musia zostať nedotknuté, zatiaľ čo exponované oblasti sú vyleptané.
Hlavné aplikácie chemického obrábania : Používa sa na výrobu zložitých vzorov na tenkých kovových častiach, napríklad v elektronickom priemysle na vytváranie dosiek obvodov alebo dekoratívnych komponentov.
Výzvy v operáciách chemického obrábania :
Elektrochemické obrábanie (ECM)
Technický proces ECM : ECM odstraňuje materiál pomocou elektrochemickej reakcie. Medzi obrobkom (anóda) a nástrojom (katóda) prechádza priamy prúd v roztoku elektrolytu, ktorý rozpustí materiál.
Hlavné aplikácie ECM : ECM sa široko používa v leteckom areáli na obrábanie tvrdých kovov a zliatin, ako sú lopatky turbíny a komplexné profily.
Výzvy v operáciách ECM :
Vysoké náklady na vybavenie a nastavenie.
Vyžaduje presné riadenie elektrických parametrov, aby sa zabránilo poškodeniu materiálu.
Abrazívne prúdové obrábanie
Technický proces obrábania abrazívneho prúdu : Tento proces používa vysokorýchlostný prúd plynu zmiešaného s abrazívnymi časticami na narušenie materiálu z povrchu. Jet je zameraný na obrobok a postupne odstraňuje materiál.
Hlavné aplikácie abrazívneho prúdového obrábania : Je ideálne pre jemné operácie, ako je deburing, čistiace povrchy a vytváranie zložitých vzorov na materiáloch citlivých na teplo, ako sú keramika a sklo.
Výzvy v operáciách abrazívnych prúdových obrábaní :
Ultrazvukové obrábanie
Technický proces ultrazvukového obrábania : Ultrazvukové obrábanie využíva vysokofrekvenčné vibrácie prenášané pomocou nástroja na odstránenie materiálu. Abrazívna suspenzia medzi nástrojom a obrobkom pomáha procesu.
Hlavné aplikácie ultrazvukového obrábania : Táto metóda je ideálna na obrábanie krehkých a tvrdých materiálov, ako sú keramika a okuliare, často používané v elektronike a optických komponentoch.
Výzvy v operáciách ultrazvukových obrábaní :
Ovrobenie laserového lúča (LBM)
Technický proces LBM : LBM používa zameraný laserový lúč na topenie alebo odparovanie materiálu, ktorý ponúka presné škrty bez priameho kontaktu. Je to nekontaktný tepelný proces.
Hlavné aplikácie LBM : LBM sa používa na rezanie, vŕtanie a označenie v odvetviach, ktoré si vyžadujú presnosť, ako sú automobilový priemysel, zdravotnícke pomôcky a letecký priestor.
Výzvy v operáciách LBM :
Obrábanie vodného prúdu
Technický proces opracovania vodného prúdu : Opukovanie vodného prúdu používa na prerezanie materiálov vysokotlakový prúd vody, často kombinovaný s abrazívnymi časticami. Je to proces rezania za studena, ktorý sa vyhýba tepelnému napätiu.
Hlavné aplikácie obrábania vodného prúdu : Používa sa na rezanie kovov, plastov, guma a dokonca aj potravinárskych výrobkov, vďaka čomu je obľúbená v priemysle automobilových, leteckých a obalových odvetví.
Výzvy v operáciách obrábania vodného prúdu :
Ovrobenie iónového lúča (IBM)
Technický proces IBM : IBM zahŕňa nasmerovanie koncentrovaného lúča iónov na povrchu obrobku a mení jeho štruktúru na molekulárnej úrovni bombardovaním.
Hlavné aplikácie IBM : IBM sa často používa v elektronickom priemysle na lepenie mikro-vzorov na polovodičových materiáloch.
Výzvy v operáciách IBM :
Vyžaduje vákuové prostredie, aby sa zabránilo kontaminácii.
Potenciálne poškodenie substrátu v dôsledku bombardovania iónov.
Plazmové oblúkové obrábanie (PAM)
Technický proces PAM : PAM používa na roztopenie a odstránenie materiálu z obrobku vysokorýchlostný prúd ionizovaného plynu (plazmy). Plazmatická baterka vytvára extrémne teplo na rezanie.
Hlavné aplikácie PAM : PAM sa používa na rezanie a zváranie tvrdých kovov, najmä z nehrdzavejúcej ocele a hliníka, v priemyselných odvetviach, ako je stavba a stavba lodí.
Výzvy v operáciách PAM :
Ovukenie elektrónových lúčov (EBM)
Technický proces EBM : EBM používa zameraný lúč vysokorýchlostných elektrónov na odparovanie materiálu z obrobku. Vykonáva sa vo vákuu, aby sa zabezpečila presnosť.
Hlavné aplikácie EBM : EBM sa používa v vysoko presných aplikáciách, ako je vŕtanie mikropriestorov v leteckých komponentoch a výroba zložitých zdravotníckych pomôcok.
Výzvy v operáciách EBM :
Horúci obrábanie
Technický proces obrábania horúcich obrobení : Horúce obrábanie zahŕňa predhrievanie obrobku a nástroja na rezanie, aby sa uľahčilo odstránenie materiálu, najmä v ťažko machínových kovoch.
HLAVNÉ APLIKÁCIE HORKOVÝCH OBROVUJE : Používa sa na super zliatiny v leteckom priestranstve, kde sa materiály stávajú pri vysokých teplotách strojnejšie.
Výzvy v operáciách horúcich obrábaní :
Zvládanie tepelného stresu, aby sa predišlo deformácii alebo praskaniu.
Zabezpečenie bezpečnosti operátora v dôsledku zvýšených teplôt.
Ovládacie obrábanie pomocou magnetického poľa (MFAM)
Technický proces MFAM : MFAM využíva magnetické polia na zlepšenie odstraňovania materiálu počas procesov obrábania, zlepšenie hĺbky a rýchlosti odstraňovania.
Hlavné aplikácie MFAM : Používa sa na presné obrábanie tvrdých materiálov, ako sú oceľové ocele a kompozity v automobilových a leteckých odvetviach.
Výzvy v operáciách MFAM :
Fotochemické obrábanie
Technický proces fotochemického obrábania : Fotochemické obrábanie používa svetlo na maskovanie špecifických oblastí obrobku, po ktorom nasleduje chemické leptanie na odstránenie materiálu z exponovaných oblastí.
Hlavné aplikácie fotochemického obrábania : Používa sa na výrobu tenkých kovových dielov bez burr v odvetviach, ako je elektronika a letecký priestor.
Výzvy vo fotochemických operáciách obrábania :
Opakovanie elektrického výboja z drôtu (WEDM)
Technický proces WEDM : Wedm používa tenký, elektricky nabitý drôt na eróziu materiálu eróziou iskry, čo umožňuje zložité rezy a tesné tolerancie.
Hlavné aplikácie WEDM : WEDM sa používa na obrábanie tvrdých kovov a zliatin v leteckom priestore, zdravotníckych pomôckach a odvetviach výroby nástrojov.
Výzvy v operáciách WedM :
Rozdiel medzi konvenčnými a nekonvenčnými procesmi obrábania
Procesy obrábania možno rozdeliť do dvoch hlavných kategórií: konvenčné a nekonvenčné. Obaja hrajú kritickú úlohu v modernej výrobe a ponúkajú jedinečné prístupy k odstraňovaniu materiálu. Pochopenie rozdielov medzi týmito dvoma typmi pomáha pri výbere najvhodnejšej metódy pre konkrétne výrobné potreby.
Kľúčové rozdiely medzi konvenčnými a nekonvenčnými obrábaním
Konvenčné a nekonvenčné obrábanie sa líšia v metódach odstraňovania materiálu, využívania nástroja a zdrojov energie. Tu sú kľúčové rozdiely:
Odstránenie materiálu :
Konvenčné obrábanie : odstraňuje materiál prostredníctvom priamej mechanickej sily aplikovanej rezaním nástrojov.
Nekonvenčné obrábanie : používa energiu, ako je elektrická, chemická alebo tepelná na eróciu materiálu bez priameho mechanického kontaktu.
Kontakt nástroja :
Konvenčné obrábanie : Vyžaduje fyzický kontakt medzi nástrojom a obrobkom. Medzi príklady patrí otočenie, mletie a vŕtanie.
Nekonvenčné obrábanie : často nekontaktné metódy. Procesy, ako je napríklad obrábanie elektrického výboja (EDM) a laserové obrábanie (LBM), používajú iskry alebo svetelné lúče.
Presnosť :
Konvenčné obrábanie : Ideálne na dosiahnutie dobrej presnosti, ale môže zápasiť s vysoko zložitými vzormi.
Nekonvenčné obrábanie : schopné produkovať mimoriadne zložité tvary a jemné detaily, dokonca aj v ťažko machínových materiáloch.
Použiteľné materiály :
Konvenčné obrábanie : Najlepšie sa hodí pre kovy a materiály, ktoré sa ľahko rezajú pomocou mechanických nástrojov.
Nekonvenčné obrábanie : Môže pracovať s tvrdými materiálmi, keramikou, kompozitmi a kovmi, ktoré sa ťažko strojovo strojovo strojovo.
Zdroj energie :
Tradičné obrábanie : spolieha sa na mechanickú energiu z obrábacích strojov na odstránenie materiálu.
Nekonvenčné obrábanie : Na dosiahnutie odstránenia materiálu využíva zdroje energie, ako je elektrina, lasery, chemické reakcie alebo vysokotlakové vodné trysky.
Výhody a obmedzenia každého typu
Oba typy obrábania majú svoje silné a slabé stránky v závislosti od aplikácie.
Výhody konvenčného obrábania:
Nižšie prevádzkové náklady : vo všeobecnosti lacnejšie z dôvodu rozsiahlej dostupnosti nástrojov a strojov.
Ľahšie nastavenie : Stroje a nástroje sa dajú ľahko ovládať, takže je prístupné pre väčšinu výrobných prostredí.
Vysokorýchlostná výroba : Vhodné na výrobu veľkoobjemovej výroby s rýchlymi rýchlosťami odstraňovania materiálu.
Obmedzenia konvenčného obrábania:
Schopnosť s obmedzeným materiálom : snaží sa strojovo tvrdé materiály, ako je keramika alebo kompozity.
Opotrebenie a údržba nástroja : Vyžaduje pravidelné zaostrenie a výmenu nástrojov v dôsledku priameho kontaktu s obrobkom.
Ťažkosti s obracovnými komplexnými tvarmi : Presnosť je ťažšie dosiahnuť v zložitých alebo podrobných vzoroch.
Výhody nekonvenčného obrábania:
Môžu strojové materiály : Procesy ako EDM a laserové obrábanie môžu ľahko pracovať na materiáloch, ktoré sú tvrdé alebo krehké.
Žiadne opotrebenie nástroja : V bezkontaktných procesoch sa nástroj fyzicky nevyplýva.
Vysoká presnosť a detail : schopné obrábania extrémne jemných detailov a dosiahnutia zložitých geometrií s prísnymi toleranciami.
Obmedzenia nekonvenčného obrábania:
Vyššie náklady : Zvyčajne drahšie z dôvodu potrebných pokročilých technológií a zdrojov energie.
Pomalšie rýchlosti odstraňovania materiálu : nekonvenčné metódy, ako napríklad obrábanie ECM alebo vodného prúdu, môžu byť pomalšie v porovnaní s tradičnými metódami rezania.
Komplexné nastavenie : Vyžaduje viac odborných znalostí a riadenia parametrov procesu, ako je elektrický prúd alebo zaostrenie lúča.
Porovnávacia tabuľka
| obsahuje | konvenčné obrábanie | nekonvenčné obrábanie |
| Metóda odstraňovania materiálu | Mechanické rezanie alebo oter | Elektrické, tepelné, chemické alebo abrazívne |
| Kontakt s nástrojom | Priamy kontakt s obrobkom | Nekontaktný v mnohých metódach |
| Presnosť | Dobré, ale obmedzené pre zložité vzory | Vysoká presnosť, vhodná pre komplexné tvary |
| Opotrebenie nástroja | Časté opotrebenie a údržba | Minimálne alebo žiadne opotrebenie nástroja |
| Materiál | Vhodné pre kovy a mäkšie materiály | Schopný obrábania tvrdých alebo krehkých materiálov |
| Náklady | Nižšie prevádzkové náklady | Vyššie kvôli pokročilým technológiám |
| Rýchlosť | Rýchlejšie pre veľkú objemovú výrobu | Pomalšie odstraňovanie materiálu v mnohých procesoch |
Zhrnutie
Táto príručka skúmala rôzne procesy obrábania vrátane konvenčných a nekonvenčných metód. Konvenčné techniky, ako je otáčanie a mletie, sa spoliehajú na mechanickú silu, zatiaľ čo nekonvenčné procesy ako EDM a laserové obrábanie používajú elektrické, chemické alebo tepelné energie.
Výber správneho procesu obrábania je kritický. Ovplyvňuje materiálovú kompatibilitu, presnosť a rýchlosť výroby. Správny výber zaisťuje efektívnosť, nákladovú efektívnosť a vysokokvalitné výsledky vo výrobe. Či už pracujete s kovmi, keramikou alebo kompozitmi, pochopenie silných stránok každej metódy pomáha dosiahnuť najlepší výsledok.
Referenčné zdroje
Nudný
Vystrojení
Honing
Odrezanie prevodového stupňa
Ultrazvukové obrábanie
Najlepšia služba obrábania CNC
Kŕmny
Brehing
