Typer maskineringsprosesser

Introduksjon

Maskineringsprosesser er viktige ved fremstilling av komponenter med fin toleranse siden de involverer materialfjerning fra et arbeidsstykke. De spiller en betydelig rolle i å definere, produsere og ferdigstille komponentene som produseres i industrien.

Starter med noen av de eldste teknikkene, som fresing og dreiing, og går opp til moderne metoder, som EDM og til og med additiv produksjon, hver metode er nyttig på en bestemt måte. Kunnskap om disse prosessene er avgjørende for å velge den mest hensiktsmessige teknikken avhengig av materialet, vanskelighetsgraden og nøyaktighetskravene. I denne artikkelen vil vi diskutere de mest utbredte kategoriene av maskineringsprosesser og deres bruk i moderne produksjon.

Hva er maskinering?

Maskinering er en produksjonsprosess som involverer å kutte bort materiale fra et arbeidsstykke for å oppnå en ønsket profil. Dette utføres ved å bruke utstyr som dreiebenker, møller, bor, slike instrumenter som kutter, sliper eller former materialet nøyaktig. Det gjør det mulig å lage elementer med tynne vegger og på den annen side tykke, robuste, svært ofte brukt i bil-, luftfarts- og til og med medisinsk industri.

Maskinering gjøres på metaller, plast og andre materialer, og det er svært viktig i produksjonen av deler som ikke kan produseres med andre metoder. Det ender ofte opp med å bruke verktøy som kutting, sliping eller dreiing for å eliminere materiale for å lage komponenten til den spesifikke størrelsen, formen og overflatefinishen.

Dreiing, fresing og boring er de vanlige maskineringsprosessene som velges basert på de målrettede geometriene til en bestemt del. Disse prosessene gjør det mulig for produsenter å lage alt fra grunnleggende geometriske former til design med økt geometrisk kompleksitet med stor nøyaktighet.

12 Maskineringsprosesser forklart

Maskinering er en av de viktigste aktivitetene innen produksjon siden det går ut på å forme komponenter fra råvarer. Ulike typer maskinering er nødvendig for ulike bruksområder basert på materialtype, delform og produksjonsvolum. La oss diskutere informasjon om tolv grunnleggende maskineringsoperasjoner, deres varianter, fordeler og bruksområder.

Snuing

Dreiing er en prosess der arbeidsstykket roterer mens skjæreverktøyet løper langs omkretsen for å kutte av materiale. Oftere brukes dette for å forme sylindriske arbeidsstykker. Avhengig av vinkelen på verktøyet og hvor det holdes, kan ulike former oppnås i programmet.

Vanlige typer:

CNC-dreiing: Dreiing for å bruke datastyrt numerisk styrt dreiing for nøyaktighet.

Live Tooling: Dette er egnet for dreiing og fresing samtidig.

Turret dreiebenker: Disse kan brukes til å produsere et stort volum av komplekse formede deler og komponenter.

Viktige fordeler:

Dette er egnet for runde sylindriske jobber og design som krever et betydelig presisjonsnivå.

Høy nøyaktighet spesielt for lange rette deler.

Økonomisk for både lav- og høyvolumsproduksjon.

Vanlige bruksområder:

Aksler, bøssinger, bolter og remskiver.

Fresing

Maskinering innebærer å kutte materiale fra et arbeidsstykke med skarpe verktøy. Fresing er en prosess der en roterende kutter brukes til å kutte materialet fra arbeidsstykket. Kutteren oversetter og roterer i flere retninger for å lage flate, buede eller tilpassede former.Fresemaskinerer svært fleksible, og deler med kompliserte konturer kan lages.

Vanlige typer:

Vertikal fresing: Skjæreverktøyet er ved sin bevegelse i et vertikalt plan.

Horisontal fresing: Kutteren beveger seg horisontalt og er best egnet for større deler av materialet.

CNC-fresing: Automatiserte operasjoner og datastyrte fresemaskiner.

Viktige fordeler:

Høy egnethet til å lage flere former.

Tvinger mulig bearbeiding av flate, kantete og buede overflater.

Egnet for små og store komponenter.

Vanlige bruksområder:

Støper, dør bilkomponenter og inventar.

Boring

Boringer en av prosessene for å lage hull i et arbeidsstykke ved bruk av en drill som er et roterende verktøy. Det er en av de mest brukte operasjonene i praksisen med materialbehandling, og den kan kombineres med andre operasjoner som dreiing eller fresing.

Vanlige typer:

CNC-boring: Et høyere nivå av nøyaktighet i boring ved hjelp av automatiske enheter.

Dype hullsboring: Brukes til å lage dype og slanke tilgangshull.

Pistolboring: Designet spesielt for å lage dype, rette, kraftige hull i tunge seksjoner.

Viktige fordeler:

Relativt raskere og billigere for å lage hull.

Egnet for bruk med de fleste typer lager.

Utmerket stabilitet ved innretting av hullet og også i forhold til dybden.

Vanlige bruksområder:

Kan blant annet brukes til produksjon av motorblokker, fly og strukturer.

Sliping

Sliping er bruken av en slipeskive for å bruke skivens hurtiggående slipekorn for å gradvis fjerne små mengder lager – enten for å generere en jevnere finish på et produkt eller for å gi det nøyaktige geometriske dimensjoner. Det brukes ofte i etterbehandling og generering av små klaringer.

Vanlige typer:

Overflatesliping: Slik jevner du flate overflater etter å ha flatet dem ved å bringe dem til et jevnt nivå.

Sylindrisk sliping: Fremont produserer og distribuerer presisjonsslipemaskiner for OD (ytterdiameter) sylindriske arbeidsstykker.

Senterløs sliping: Sliping uten behov for fastspenning av arbeidsstykket.

Viktige fordeler:

Perfekt for prosjekter som krever jevn finish og tett klaring med hardt og sprøtt materiale.

Egnet for bruk på materialer med høy styrke eller ved maskinering av vanskelige materialer.

Prosessen er ideell for å lage en veldig glatt hud på en del uten å endre delens dimensjoner.

Vanlige bruksområder:

Lager, tannhjul, skjæreverktøy og disse fine delene.

Maskinering av elektrisk utladning (EDM)

EDM er en ukonvensjonell maskineringsprosess som gjør bruk av elektrisk utladning for å fjerne materiale fra arbeidsstykket. Den er veldig egnet for harde metaller og kompliserte former og foretrekkes fremfor mange andre prosesser som ikke kan levere den nødvendige ytelsen.

Vanlige typer:

Wire EDM: Blanke- eller skjærevæsker med tynne trådformer brukes for intrikate former.

Sinker EDM: En formet elektrode påføres for å kutte dype eller fine detaljer.

Small Hole EDM: Kostnadseffektiv løsning for nøyaktig hulltaking til harde materialer.

Viktige fordeler:

Egnet for vanskelige materialer så vel som komplekse seksjoner.

Har høy fleksibilitet med evne til å lage geometrier av betydelig kompleksitet og tetthet.

Ingen mekanisk kraft påføres, noe som reduserer delforvrengning.

Vanlige bruksområder:

Støpeformer, romfartsdeler og verktøy.

Laserskjæring

Laserskjæring bruker en laserstråle for å myke opp eller fordampe materiale fra et stykke arbeid. Prosessen styres gjennom Computer Numerical Control for bedre kutting for å sikre at den er egnet for deler med høy nøyaktighet.

Vanlige typer:

CO2-laserskjæring: Det innebærer å kutte plast, metall og tre.

Fiberlaserskjæring: Passer for skjæring av metall ved høyere hastighet og effektivt kutte på stål og andre jernholdige metaller.

Fiberlasergravering: Kan også brukes til gravering og til skjæring av metaller med laser.

Viktige fordeler:

Den høye nøyaktighetsgraden som samsvarer med lave skrotrater.

I stand til å kutte mange typer materialer samt metaller og plast.

Skarpe kanter og reduserer ned på varme uerfarne områder.

Vanlige bruksområder:

Skjæring av tynne metaller, skilting, prototyping og presisjonsmetalldeler.

Vannstråleskjæring

Vannstråleskjæring er i hovedsak en skjæreteknikk som bruker vann ved høyt trykk, og noen ganger med tilsetningsstoffer. Støping er bra for materialer som kan reagere med varme siden det ikke gir varmeforvrengning.

Vanlige typer:

Slipende vannstråleskjæring: De er ansatt for å jobbe med tykkere materialer som metaller og stein.

Pure Waterjet Cutting: For kutting av induktive materialer som gummi eller gode avlinger for eksempel poteter.

Viktige fordeler:

Den varmepåvirkede sonen er minimert, slik at forvrengning av materialet unngås.

Kan skjære gjennom ulike typer materialer.

Nøyaktig og kan fungere på veldig tykke skinnbiter.

Vanlige bruksområder:

Luftfartskomponenter, steinskjæring og kompositter.

Overflatesliping

Spesifikt for bindingsprosessen er at overflatesliping er en slags slipeprosess som konsentrerer seg om å gjøre overflaten flat. Den bruker slipeskiven til å skjære gjennom materiale og. form eller fullfør den til et bestemt nivå.

Vanlige typer:

Horisontal overflatesliping: Brukes til sliping av store materialer som skal bearbeides.

Vertikal overflatesliping: Interessert i å fullføre de glatte og flate overflatene på produktet.

Dykksliping: Den brukes til dyp skjæring av smale områder.

Viktige fordeler:

Super for sluttfinish og der det kreves tett passform.

Kan arbeide på både jernholdige og ikke-jernholdige materialer.

Egnet for bruk når avretting og overflatefinish er ønskelig.

Vanlige bruksområder:

Nøyaktighetsdeler, verktøyfremstilling og nivåkomponenter.

Wire EDM

Wire EDM er den raffinerte typen EDM der en tynn tråd brukes til å kutte gjennom materialet. Den er svært nøyaktig og fortrinnsvis egnet for å generere intrikate og fine komponenter, spesielt i stive materialer.

Vanlige typer:

Fine Wire EDM: Designet for fint detaljert utskjæring og for å lage relativt små snitt.

Heavy Duty Wire EDM: Tøff for bruk på tykke materialer.

Viktige fordeler:

Der det kreves spesielle dimensjoner og arbeidsdetaljer i mindre skala, er høy presisjon mulig.

Et utmerket valg for de geometriene som krever stramme toleranser.

Unngå alle former for mekaniske krefter på delen.

Vanlige bruksområder:

Former, presis metallarbeid og andre småartikler.

Casting

Støping er en prosess der et flytende materiale plasseres eller helles i en form til ønsket form. Etter avkjøling er dannelsen av et materiale i ønsket form fullført. Det er mye brukt til formene som produserer store og kompliserte former.

Vanlige typer:

Sandstøping: Sandstøping brukes til å produsere metalldeler.

Pressstøping: En form er fylt med flytende metall som er under høyt trykk.

Investment Casting: Også kalt tapt-voks-støping, som brukes når behovet er for svært nøyaktige og svært ferdige deler.

Viktige fordeler:

Mest egnet for intrikate og store produkter.

Økonomisk når den brukes til masseproduksjon av de ulike delene som kreves i en produksjonslinje.

Har muligheten til å lage svært detaljerte funksjoner.

Vanlige bruksområder:

Bildeler og maskindeler for monteringsapplikasjoner

Stempling

Stempling er en kald arbeidsprosess som gjøres ved å bruke en dyse for å imponere, kutte eller bøye metallplater. Det er raskt og effektivt og er godt anvendelig i tilfeller av masseproduksjon.

Vanlige typer:

Progressiv stempling: Støper deler ved bruk av en sekvens av matriser som har en progressiv natur.

Deep Drawing: Brukes for produksjon av brikkene med komplekse underskjæringer.

Stansing: En slags stempling som lager hull i metallplaten.

Viktige fordeler:

Høy produksjonshastighet, som er egnet for masseproduksjon.

Spesielt nyttig for å lage flate og jevne deler av samme tykkelse.

Minimalt materialavfall.

Vanlige bruksområder:

Bilkarosserikomponenter, elektriske bokser og komfyrdeler.

3D-utskrift

Selektiv lasersintring, eller direkte metalllasersintring, for eksempel, smelter selektivt sammen partikler av materiale for å lage en del fra en digital modell. Denne teknikken er svært fleksibel og kan lage geometrier som er vanskelige å oppnå med konvensjonelle teknikker.

Vanlige typer:

Fused Deposition Modeling (FDM): Konstruerer gjenstander fra termoplastiske materialer i form av filamenter.

Selektiv lasersintring (SLS): Bærbar og bruker en laser for å smelte sammen pulverisert materiale.

Stereolitografi (SLA): Den bruker også UV-lys for å størkne hvert lag av den flytende harpiksen suksessivt.

Viktige fordeler:

Spesielt brukt i intrikate og unike design.

Mindre materialsvinn og kort syklustid.

Det svært lille oppsettet som er involvert er bra for de korte løpene.

Vanlige bruksområder:

Prototype, spesialkomponenter, ortopediske og dentale apparater, og former og kjerner.

Sammenligning av maskineringsprosess: En detaljert analyse

Her er en kortfattet beskrivelse av hver maskineringsprosess:

Konklusjon

Avslutningsvis, basert på de evaluerte 12 maskineringsprosessene, presenteres mulige løsninger for å lage nødvendige nøyaktige komponenter av høy kvalitet. Den illustrerer at dreiing og fresing, additiv produksjon og alle andre prosesser er egnet og effektive for ulike materialer, geometrier og produksjonsforhold. Å forstå disse prosessene gjør det mulig for produsenten å velge en passende metode som passer dem for effektivitet og effektivitet.