Если вы работаете в обрабатывающей промышленности, вы должны знать о современных технологиях, используемых в производственных процессах и обработке металлов. Он выполняется для разработки различных промышленных деталей в широком диапазоне с предельной точностью и аккуратностью.
Благодаря развитию современных технологий новейшая микрообработка с использованием лазерной технологии заменила традиционную ручную резку металла. Слово «механическая обработка» означает производственный процесс, охватывающий широкий спектр методов и технологий.
Процесс механической обработки относится к категории субтрактивного производства, при котором материал удаляется из заготовки для получения желаемого продукта. Металлу можно придать любую желаемую форму с помощью нескольких механических станков. Ковка и литье также являются частью процесса механической обработки.
В этой статье мы в основном обсудим обработку металлов и ее различные методы, чтобы выбрать подходящий процесс обработки в соответствии с требованиями для удовлетворения потребностей клиентов. Итак, начнем.
Что такое обработка металлов?
Механическая обработка металлов — это субтрактивный производственный процесс, используемый для разработки металлических деталей, компонентов машин и различных промышленных инструментов. Для достижения желаемой конструкции изделия с точки зрения формы, диаметра, размера, отделки и качества поверхности используются различные методы обработки металлов.
Различные типы процессов обработки
Процессы механической обработки делятся на два основных типа: нетрадиционные и традиционные методы. Материал удаляется с помощью тепловой или химической энергии в нетрадиционном процессе механической обработки. С другой стороны, обычный процесс механической обработки в основном состоит из одноточечной резки, многоточечной резки и абразивной резки и широко используется для обработки металлов.
Некоторые из различных процессов удаления металлического материала обсуждаются ниже:
1. Процессы механической обработки
Одноточечная резка
В этом процессе для удаления материала с заготовки используется один режущий инструмент с острыми краями. Процесс одноточечного резания в основном используется при токарных операциях. Шпиндель вращает заготовку, а режущий инструмент перемещается вдоль оси заготовки для удаления материала.
Токарные операции включают расточку, нарезание канавок, отрезку, торцовку и нарезание резьбы. Кроме того, он включает в себя сложные контуры, конусы, пазы и резьбу.
Процессы планирования и формирования также включены в процессы одноточечной резки.
Многоточечная резка
В этом процессе несколько режущих инструментов с острыми кромками подаются на заготовку для удаления материала. Наиболее важными функциями многоточечной резки являются фрезерование и сверление. В цилиндрическом режущем инструменте острый зуб вращается с высокой скоростью, удаляя материал заготовки. При выполнении операции фрезерования вращающийся инструмент используется для разработки различных деталей на заготовке.
Некоторые из операций фрезерования соединений, выполняемых на фрезерных станках, - это снятие фасок, торцевое и торцевое фрезерование. В процессе фрезерования могут создаваться различные виды карманов, пазов и сложных контуров. Фрезерный станок также используется для сверления и растачивания. Еще два вида фрезерования – это протяжка и пиление, о которых пойдет речь далее в этой статье.
2. Абразивная обработка
Абразивная обработка – это процесс, при котором абразивный инструмент используется для удаления материала заготовки. Этот процесс также используется для придания формы различным деталям на заготовке. Обработку поверхности также можно выполнить абразивной обработкой.
Абразивные зерна режущего инструмента попадают во вращающийся круг, используемый для процесса шлифования. Шлифование также может производиться плоскошлифовальным или круглошлифовальным станком. Абразивный материал используется для абразивно-струйной обработки, а также используется с водой для гидроабразивной обработки. Выравнивание, ультразвуковая обработка и притирка также являются видами абразивной обработки.
3. Химическая обработка
Наиболее часто используемым типом химической обработки является электрохимическая обработка, при которой химическое вещество используется для удаления материала с заготовки. Используется для массового производства. Это возможно только для проводящих материалов, которые трудно обрабатывать обычными методами. Этот процесс также выполняется для отделки поверхности и удаления заусенцев.
4. Термическая обработка
Метод термической обработки используется для удаления материала из очень жесткого материала, который трудно поддается механической обработке. Газовая резка, электроэрозионная обработка и электронно-лучевая обработка являются одними из основных типов термической обработки. Электроэрозионная обработка (EDM) используется для изготовления изделий сложной геометрии с предельной точностью. Однако этот процесс требует времени и невозможен для массового производства.
Обработка металла на станке с ЧПУ
Станок с ЧПУ — самый важный и фундаментальный станок в каждом механическом цехе. Станки с числовым программным управлением (ЧПУ) используются для изготовления заготовки, в которой конструкция изделия преобразуется в физическую форму. ЧПУ поставляется с предварительно запрограммированным программным обеспечением, которое считывает параметры конструкции и выполняет определенные операции, такие как шлифование, фрезерование, токарная обработка, торцовка и растачивание.
Сначала проект разрабатывается в программе CAD, а затем передается на станок с ЧПУ для исполнения. Использование станков с ЧПУ для изготовления изделий исключает возможность человеческой ошибки и позволяет получать продукцию высокого качества.
Принцип работы станка с ЧПУ
Станки с ЧПУ оснащены прямым и замкнутым контуром управления для регулирования скорости и положения станка. В системе с разомкнутым контуром сигналы передаются только в одном направлении между контроллером привода и двигателем, а управление с разомкнутым контуром выполняет операции, требующие меньшего усилия и скорости. В системе с замкнутым контуром контроллер принимает обратную связь от станка для диагностики ошибок и неисправностей станка, а управление с замкнутым контуром используется там, где требуется обработка изделий с высокой скоростью и точностью.
Большинство механических цехов оснащены 2-осными станками с ЧПУ, а некоторые из них также имеют 3-осевые (или более) станки с ЧПУ. Шаговый или серводвигатель используется для позиционирования инструментов по специально запрограммированному коду.
Типы станков с ЧПУ и приложения
В современном мире почти все детали машин производятся на станках с ЧПУ. Некоторые из наиболее часто выполняемых операций на станках с ЧПУ — это гибка, сверление, растачивание, шлифование, лазерная резка, плазменная резка, фрезерование и ультразвуковая сварка. Многие станки, в том числе токарные, фрезерные, водоструйные и электроэрозионные станки, управляются ЧПУ.
Некоторые из наиболее часто используемых станков с ЧПУ:
токарные станки с ЧПУ: В токарном станке с ЧПУ материал зажимается в патроне станка, и машины удаляют материал, вращая заготовку на высокой скорости в круговом направлении. На токарных станках с ЧПУ можно разработать сложную геометрию. Эти машины могут работать только по двум осям (X и Z).
Фрезерные станки с ЧПУ: Фрезерные станки с ЧПУ обычно способны работать по 3 осям (X, Y и Z), тогда как некоторые из них также оснащены дополнительной осью. Проектировщик разрабатывает программу, которая затем устанавливается на машину, выполняющую функции, специфичные для программы, для создания необходимого продукта. Его операции почти аналогичны работе токарных станков с ЧПУ.
Плазмодуговые резаки: Плазменно-дуговые резаки используются для резки металла или любого другого материала при очень высокой температуре. Этот процесс необходимо проводить при высоких температурах и скорости. Плазма создается с использованием электрической дуги и сжатого воздуха для резки материала.
Гидроабразивные резаки: Гидроабразивные резаки с ЧПУ используются для резки твердых материалов под высоким давлением воды. Некоторые абразивные материалы также используются вместе с водой для удаления заусенцев и финишной обработки поверхности. На нем можно изготавливать механические детали сложной геометрии. Водоструйные технологии применяются в горнодобывающей, аэрокосмической и автомобильной промышленности.
Процессы, связанные с обработкой металла на станках с ЧПУ
Производство должно пройти множество процессов механической обработки, чтобы получить готовый продукт. Некоторые из этих процессов обсуждаются ниже:
1. Фрезерование
Фрезерование является одним из важнейших процессов при изготовлении заготовки. Его также используют для изготовления металлических инструментов. Фрезерованием производят симметричные металлические детали, пазы, отверстия, карманы и сложные контуры. Кронштейны и крепления, изготовленные по индивидуальному заказу, являются наиболее распространенным примером процесса фрезерования.
Режущие инструменты, используемые в процессе фрезерования, изготовлены из твердого сплава, быстрорежущей стали (HSS), быстрорежущей кобальтовой стали и углеродистой стали. Выбор инструмента зависит от характера материала заготовки. Иногда охлаждающая жидкость подается также во время фрезерования жесткого или твердого материала.
2. Поворот
При выполнении токарной операции заготовка устанавливается в патрон станка и быстро вращается. Затем инструмент перемещается вдоль оси заготовки для удаления материала. Этот процесс выполняется для уменьшения диаметра или длины заготовки. Выбор инструмента при токарной обработке зависит от требований к изделию.
Превращение также выполняется для добавления некоторых функций к продуктам и может использовать одно- или многоточечный режущий инструмент. С помощью этой процедуры также изготавливаются валы и крепежные детали.
Для токарных операций производители используют различное сырье, такое как никель, латунь, цинк, сталь, титан и магний. Выбор материала зависит от некоторых его механических свойств, включая стоимость, прочность, обрабатываемость и устойчивость к износу. Токарная обработка приводит к увеличению срока службы инструмента и превосходному качеству поверхности.
В процессе токарной обработки можно создать следующие элементы: отверстия, конусы, фасонные поверхности, изменение диаметра и пазы.
3. Рассверливание
При расширении используется инструмент с несколькими резцами для увеличения размера предварительно просверленного отверстия. Это можно выполнить на фрезерных станках, заменяя инструмент разверткой, обычно изготовленной из быстрорежущей стали или твердого сплава, и она бывает разных размеров.
4. Скучно
Растачивание — это процесс, при котором мы увеличиваем глубину или расширяем существующие просверленные или отлитые отверстия. Есть три разных типа скучного;
Линейное растачивание (расточная оправка, поддерживающая один из обоих концов)
Растачивание (обработка отверстия в задней части заготовки)
Растачивание на токарном станке (использование одноточечного режущего инструмента для конических отверстий)
5. Шлифование
Шлифование можно производить с помощью точильного камня, шлифовального круга или болгарки. Его выполняют в процессе абразивной обработки, который проводится для финишной обработки поверхности и повышения качества поверхности изделия. Этот процесс также можно выполнить с помощью станка с ЧПУ.
6. Хонингование
Это широко используемый метод производителями для достижения определенной металлической поверхности. Этот процесс также известен как удаление заусенцев, при котором ненужный материал удаляется с заготовки. Он также выполняется для гравировки определенной текстуры на заготовке, получения желаемого качества поверхности или достижения необходимого диаметра металлической заготовки.
7. Прошивка
В процессе протяжки можно получить различные причудливые формы. Это также помогает удалить нежелательный материал с заготовки. Выполняется с помощью зубчатого инструмента, также известного как протяжка. Протяжку можно использовать линейно для линейного протягивания, а также на токарном станке для ротационной протяжки.
8. Формирование
Формование металла осуществляется для получения изделия определенной формы, отвечающей требованиям клиентов. Этот процесс включает в себя ковку, при которой горячий металл куют или прессуют для получения необходимого профиля. Для формования металлический компонент нагревается до 75 процентов выше температуры плавления.
9. Лазерная гравировка.
Возможно, вы заметили, что на многих продуктах компании выгравировано название компании, и делается это с помощью лазерной гравировки. Он широко используется на промышленном уровне для высокоточной маркировки и маркировки. Лазерная гравировка используется для постоянной маркировки, и этот процесс является гибким, требует меньше времени и является экономически эффективным.
Штамповка или маркировка вашего продукта с помощью лазерной гравировки производит впечатляющее впечатление на вашего клиента. В современном мире практически каждая промышленность оснащена технологией лазерной гравировки.
Заключение
Наконец, мы приходим к выводу, что существуют разные типы станков для обработки металлов и в ней задействовано множество процессов. Прочитав эту полную статью, вы теперь имеете полное представление о некоторых процессах механической обработки и процессах, связанных с механической обработкой металлов.
В этой статье также обсуждались различные типы инструментов и методы их обработки. Между тем, механические, абразивные, термические и химические методы обработки могут помочь достичь желаемой конструкции изделия.
Если вы новичок в этой области, статья поможет вам в выборе материала и технологии обработки металлов. Вам еще очень многое нужно понять, и консультация специалиста по металлообработке очень поможет вам в разработке желаемого продукта.
почему бы не связаться с нами для получения следующих металлических изделий.