Різні види операцій обробки
Під час виготовлення деталі необхідні різні операції та процеси механічної обробки, щоб видалити надлишок матеріалу. Ці операції, як правило, є механічними та включають ріжучі інструменти, абразивні круги та диски тощо. Операції механічної обробки можуть виконуватися на фасонних прокатних станах, таких як бруски та плоскі верстати, або вони можуть виконуватися на деталях, виготовлених попередніми методами виробництва, такими як лиття чи зварювання. З недавнім розвитком адитивного виробництва, механічну обробку останнім часом називають «субтрактивним» процесом, щоб описати забір матеріалу для виготовлення готової деталі.
Різні види операцій обробки
Два основні процеси обробки – це токарна обробка та фрезерування – описано нижче. Інші процеси іноді схожі на ці процеси або виконуються за допомогою незалежного обладнання. Свердло, наприклад, можна встановити на токарний верстат або затиснути в свердлильний верстат. Свого часу можна було розрізнити точіння, де деталь обертається, і фрезерування, де інструмент обертається. Це дещо розмилося з появою обробних центрів і токарних центрів, які здатні виконувати всі операції окремих машин на одній машині.
токарні
Токарна обробка — процес обробки, який виконується токарним верстатом; токарний верстат обертає заготовку, коли ріжучі інструменти рухаються по ній. Ріжучі інструменти працюють уздовж двох осей, створюючи розрізи точної глибини та ширини. Токарні верстати доступні в двох різних типах: традиційний, ручний тип, і автоматизований тип, тип CNC.Процес точіння може виконуватися як на зовнішній, так і на внутрішній частині матеріалу. Коли виконується з внутрішньої сторони, він відомий як «розточування» — цей метод найчастіше застосовується для створення трубчастих компонентів. Інша частина процесу точіння називається «торцюванням» і відбувається, коли ріжучий інструмент рухається через кінець заготовки – зазвичай виконується на першій і останній стадіях процесу токарної обробки. Облицювання можна застосовувати, лише якщо токарний верстат має встановлені поперечні салазки. Він використовувався для створення бази даних на лицьовій стороні виливка або форми, яка є перпендикулярною до осі обертання.
Токарні верстати зазвичай ідентифікуються як один із трьох різних підтипів – револьверні верстати, токарні верстати з двигуном і токарні верстати спеціального призначення. Токарні верстати для двигунів є найпоширенішим типом, який використовують звичайні верстати або любителі. Револьверні токарні верстати та токарні верстати спеціального призначення частіше використовуються для додатків, які вимагають багаторазового виготовлення деталей. Револьверний токарний верстат має інструментотримач, який дозволяє верстату виконувати кілька операцій різання поспіль без втручання оператора. Токарні верстати спеціального призначення включають, наприклад, дискові та барабанні токарні верстати, які автомобільний гараж використовував би для відновлення поверхні деталей гальм.
Токарно-фрезерні центри з ЧПУ поєднують головну та хвостову заготовки традиційних токарних верстатів із додатковими осями шпинделя, щоб забезпечити ефективну обробку деталей, які мають обертальну симетрію (наприклад, робочі колеса насосів) у поєднанні зі здатністю фрези виробляти складні елементи. Складні криві можна створити, обертаючи заготовку по дузі, коли фреза рухається окремою траєкторією, цей процес відомий як 5-осьова обробка.
Свердління/розточування/розсвердлювання
Свердління створює циліндричні отвори в твердих матеріалах за допомогою свердл — це один із найважливіших процесів обробки, оскільки створювані отвори часто призначені для допомоги в складанні. Часто використовується свердлильний прес, але долота також можна вставляти в токарний верстат. У більшості виробничих операцій свердління є попереднім кроком у виготовленні готових отворів, які згодом нарізаються різьбою, розсвердлюються, розточуються тощо для створення різьбових отворів або для приведення розмірів отворів у прийнятні допуски. Свердла зазвичай вирізають отвори, більші за їхній номінальний розмір, і отвори, які не обов’язково є прямими чи круглими через гнучкість свердла та його тенденцію до найменшого опору. З цієї причини свердління зазвичай вказується за меншим розміром і супроводжується іншою операцією механічної обробки, яка виводить отвір до його кінцевого розміру.
Хоча свердління та розточування часто плутають, розточування використовується для уточнення розмірів і точності просвердленого отвору. Розточувальні верстати бувають кількох варіантів залежно від розміру роботи. Вертикальний розточувальний стан використовується для обробки дуже великих, важких виливків, де робота обертається, а розточувальний інструмент утримується нерухомо. Горизонтально-розточувальні та координатно-розточувальні верстати утримують роботу нерухомо та обертають різальний інструмент. Розточування також виконується на токарному верстаті або в обробному центрі. Розточувальний різець зазвичай використовує одну точку для обробки сторони отвору, що дозволяє інструменту працювати жорсткіше, ніж свердло. Порізані отвори у виливках зазвичай обробляють розточуванням.
фрезерування
Фрезерування використовує обертові різці для видалення матеріалу, на відміну від токарних операцій, коли інструмент не обертається. Традиційні фрезерні верстати мають рухомі столи, на яких кріпляться заготовки. На цих машинах ріжучі інструменти нерухомі, а стіл переміщує матеріал, щоб можна було зробити бажані розрізи. Інші типи фрезерних верстатів мають столи й ріжучі інструменти як рухомі знаряддя.
Двома основними операціями фрезерування є фрезерування слябів і торцеве фрезерування. Фрезерування слябів використовує периферійні краї фрези для виконання плоских надрізів по поверхні заготовки. Шпонкові канавки у валах можна вирізати за допомогою подібного різця, але вужчого, ніж звичайний різець для плит. Натомість торцеві фрези використовують кінець фрези. Спеціальні фрези доступні для різноманітних завдань, наприклад фрези з кульковим носиком, які можна використовувати для фрезерування кишень із криволінійними стінками.
Деякі з операцій, які може виконувати фрезерний верстат, включають стругання, різання, шпунтування, фрезерування, опускання матриці тощо, що робить фрезерний верстат одним із найбільш гнучких частин обладнання в механічній майстерні.
Існує чотири типи фрезерних верстатів - ручні фрезерні верстати, гладкі фрезерні верстати, універсальні фрезерні верстати та універсальні фрезерні верстати - і вони мають горизонтальні різці або різці, встановлені на вертикальній осі. Як і очікувалося, універсальний фрезерний верстат дозволяє використовувати як вертикальні, так і горизонтальні ріжучі інструменти, що робить його одним із найскладніших і найгнучкіших фрезерних верстатів.
Як і у випадку з токарними центрами, фрезерні верстати, здатні виконувати ряд операцій над деталлю без втручання оператора, є звичайним явищем і часто називаються просто вертикальними та горизонтальними обробними центрами. Вони завжди засновані на ЧПК.
