Увядзенне
Апрацоўка металу прайшла шлях ад традыцыйнай ручной рэзкі да мікраапрацоўкі з дапамогай лазераў. Апрацоўка металу — гэта шырокі тэрмін, які адносіцца да шырокага спектру працэсаў і тэхналогій, якія выкарыстоўваюцца ў вытворчасці.
Вывучэнне асноў апрацоўкі металу мае важнае значэнне для пачаткоўцаў-ўладальнікаў бізнесу і пачаткоўцаў-пастаўшчыкоў металічных дэталяў. Падчас працэсу апрацоўкі матэрыял выдаляецца з нарыхтоўкі. Металу надаецца патрэбная форма з дапамогай электрастанкоў для вырабу металічных дэталяў або кампанентаў у розных сферах прымянення. Апрацоўка таксама можа выконвацца на любой існуючай дэталі, напрыклад, на коўцы або ліцці па выплавляемым мадэлям.
У гэтым артыкуле вы даведаецеся больш пра працэс апрацоўкі металу, каб вы маглі выкарыстоўваць яго, каб выбраць найлепшыя вытворчыя працэдуры для вашай прадукцыі і задаволіць патрэбы і перавагі вашых кліентаў.
Qu'est-ce que le Механічная апрацоўка металу
Апрацоўка металу — гэта прамысловая тэхналогія вырабу металічных кампанентаў, інструментаў і машын. Яна ўключае ў сябе шэраг этапаў для атрымання патрэбнай формы, дыяметра адтуліны, памеру, тэкстуры і аздаблення гатовага прадукту.
Акрамя таго, уключае выкарыстанне станкоў для надання загатоўцы пэўнай формы. Падчас вытворчага працэсу большасць, калі не ўсе, кампаненты і металічныя вырабы патрабуюць той ці іншай формы механічнай апрацоўкі. Іншыя матэрыялы, такія як пластмасы, гума, дрэва і папяровыя вырабы, часта падвяргаюцца механічнай апрацоўцы.
Тыпы тэхналогій апрацоўкі
Тэхналогія апрацоўкі выпальваннем
Што, калі б мы сказалі вам, што існуе некалькі розных формаў тэхналогіі апрацоўкі выпальваннем? Інструменты для выпальвання і зваркі выкарыстоўваюцца для награвання дэталі з мэтай надання ёй формы. Вядома, што яны прапальваюць розныя матэрыялы.
· Тэхналогія лазернай рэзкі
Лазерныя разцы плавяць, абпальваюць або выпараюць матэрыялы, выпраменьваючы вузкі прамень святла высокай энергіі. Гэты метад ідэальна падыходзіць для травлення ўзораў або ператварэння сталі ў цвёрды твор мастацтва. Лазерная рэзка прапануе такія перавагі, як надзвычайная якасць і высокая якасць аздаблення.
· Тэхналогія кіслародна-газвадкавай рэзкі
Для рэзкі і плаўлення матэрыялаў у гэтым відзе апрацоўкі выкарыстоўваецца камбінацыя кіслароду і паліва. Паколькі малекулы прапану, вадароду, бензіну або ацэтылену надзвычай лёгкаўзгаральныя, яны звычайна выкарыстоўваюцца ў гэтым працэсе.
· Тэхналогія плазменнай рэзкі
Гэты інструмент працуе шляхам утварэння патоку плазмы ў электрычную дугу. У выніку інэртныя газы ператвараюцца ў плазму. Вядома, пры працы з плазмай яна можа стаць вельмі гарачай навобмацак.
Тэхналогія эразійнай апрацоўкі
Нягледзячы на тое, што інструменты для абпальвання выкарыстоўваюць цяпло для выдалення лішняга матэрыялу, эразійныя машыны выкарыстоўваюць электрычнасць або ваду для выдалення матэрыялу з апрацоўванай дэталі.
· Тэхналогія гідраабразіўнай рэзкі
Гідраабразіўныя разцы выкарыстоўваюць струмень вады пад высокім ціскам для разразання розных матэрыялаў. Каб разбурыць матэрыялы хутчэй, чым калі-небудзь раней, проста дадайце ў струмень вады нейкі абразіўны кавалак. Гідраабразіўныя разцы звычайна выкарыстоўваюцца для разразання матэрыялаў, якія былі дэфармаваныя або пашкоджаныя ў выніку ўздзеяння цяпла.
· Тэхналогія электраэрозійнай апрацоўкі
Для стварэння малюсенькіх кратараў выкарыстоўваюцца электраэрозійныя апрацоўчыя інструменты для разраду электрычных дуг. Гэта паляпшае хуткасць "поўных разрэзаў". Электраэрозійная апрацоўка таксама выкарыстоўваецца ў выпадках, калі патрабуюцца складаныя формы.
Электраэрозійныя апрацоўчыя інструменты таксама можна выкарыстоўваць для рэзкі складаных матэрыялаў. Электраэрозійныя апрацоўчыя інструменты абмяжоўваюць колькасць жалезных сплаваў, выкарыстоўваючы асноўны матэрыял для правядзення электрычнасці.
Тэхналогіі апрацоўкі металу
- Паварот
- фрэзераванне
- шліфоўка
- Сумнае
- Бурэнне
- Распілоўка
- працяжна
- Электраэлектронная дыягностыка/электронная дыфракцыя
Паварот
Такарная апрацоўка — гэта найпрасцейшая аперацыя на станку, якая ўключае ў сябе трывалае замацаванне дэталі на круцільнай пласціне або апраўцы. Рэжучы інструмент утрымліваецца ля дэталі ў прыстасаванні, усталяваным на рухомых салазках, пакуль яны круцяцца. Салазкі можна перамяшчаць уверх і ўніз па даўжыні дэталі, а таксама бліжэй да цэнтральнай лініі і далей ад яе. Гэтыя простыя метады апрацоўкі ідэальна падыходзяць для эфектыўнага выдалення вялікай колькасці матэрыялу. Свердзел, усталяваны на задняй бабцы, таксама можа свідраваць дакладныя адтуліны ўздоўж цэнтральнай лініі дэталі.
На вонкавым крузе круглага аб'екта выкарыстоўваюцца такарныя станкі для стварэння канцэнтрычных формаў. На такарным станку вырабляюцца многія круглыя або кругавыя элементы, у тым ліку пазы, кальцавыя пазы, ступеністыя выступы, унутраная і знешняя разьба, цыліндры і валы. Яны таксама могуць ствараць паверхні, якія адрозніваюцца прыкметнай гладкасцю і аднастайнасцю.
фрэзераванне
Фрэзераванне адрозніваецца ад такарнай апрацоўкі тым, што дэталь застаецца нерухомай, пакуль рэжучы інструмент круціцца на шпіндзелі. У большасці выпадкаў дэталь утрымліваецца гарызантальна ў цісках станка, якія рухаюцца ў напрамках X і Y. Шпіндзель рухаецца па восях X, Y і Z і нясе розныя рэжучыя інструменты.
Фрэзерны станок можа свідраваць адтуліны і расточванні, але лепш за ўсё ён выдаляе загатоўку з больш складаных і асіметрычных дэталяў. Фрэзерныя станкі выкарыстоўваюцца для вырабу квадратных/плоскіх граняў, выемак, фасок, каналаў, профіляў, шпоначных пазов і іншых элементаў, якія залежаць ад вугла. Большасць аперацый станкоў з ЧПУ выконваюцца шляхам адначасовага фрэзеравання і тачэння. Змазка-апрацоўчая вадкасць выкарыстоўваецца для астуджэння дэталі і рэжучага інструмента, іх змазкі і выдалення металічных часціц ва ўсіх аперацыях апрацоўкі металу.
шліфоўка
Шліфаванне — гэта працэс апрацоўкі, які прадугледжвае выдаленне невялікай колькасці матэрыялу з апрацоўванай дэталі абразіўным кругам для дасягнення чыстай аздаблення. Шліфаванне таксама можа выкарыстоўвацца для тэкстуравання аб'екта або выканання лёгкіх разрэзаў.
· Павярхоўнае шліфаванне
Для многіх выпадкаў выкарыстання вельмі гладкая паверхня металічных вырабаў мае вырашальнае значэнне, і найлепшы спосаб дасягнуць гэтага — выкарыстоўваць шліфавальную машынку. Шліфавальная машынка складаецца з круцільнага дыска, пакрытага буйным абразіўным зернем. Апрацоўваемая дэталь усталёўваецца на стале і альбо перамяшчаецца туды-сюды ў бакі пад абразіўным кругам, альбо ўтрымліваецца нерухома падчас кручэння круга. Натуральна, гэтую працэдуру можна выкарыстоўваць толькі на паверхнях, якія не перакрываюцца выступамі, што выступаюць з паверхні.
У залежнасці ад матэрыялу, які шліфуецца, выкарыстоўваюцца розныя тыпы абразіваў. Паколькі цяпло і механічнае напружанне працэсу шліфавання могуць пашкодзіць дэталь, важна кантраляваць хуткасць і тэмпературу інструмента.
· Цыліндрычнае шліфаванне
У гэтым працэсе выкарыстоўваецца шліфаванне плоскасці і такарная апрацоўка. Круглы або цыліндрычны шліфавальны круг звычайна круціцца адносна паверхні апрацоўванай дэталі, пакуль яна застаецца нерухомай. Цыліндрычныя шліфавальныя станкі можна выкарыстоўваць як на ўнутраным, так і на вонкавым дыяметры па ўсёй даўжыні дэталі або на частковай глыбіні.
Гэтая працэдура мае перавагу ў тым, што дазваляе атрымліваць надзвычай дакладныя і выразныя допускі з вельмі гладкай тэкстурай паверхні.
· Аптычнае шліфаванне
У гэтым працэсе выкарыстоўваецца шліфаванне плоскасці і такарная апрацоўка. Круглы або цыліндрычны шліфавальны круг звычайна круціцца адносна паверхні апрацоўванай дэталі, пакуль яна застаецца нерухомай. Цыліндрычныя шліфавальныя станкі можна выкарыстоўваць як на ўнутраным, так і на вонкавым дыяметры па ўсёй даўжыні дэталі або на частковай глыбіні.
Гэтая працэдура мае перавагу ў тым, што дазваляе атрымліваць надзвычай дакладныя і выразныя допускі з вельмі гладкай тэкстурай паверхні.
Сумнае
Расточванне — гэта працэс пашырэння ўжо просверленых або адлітых адтулін. Лінейнае расточванне (адзін з абодвух канцоў падтрымліваецца расточнай планкай), зваротнае расточванне (свідраванне адтуліны ў задняй палове загатоўкі) і такарнае расточванне — усё гэта прыклады расточвання (пашырэнне адтуліны з дапамогай аднабаковага рэжучага інструмента для стварэння канічных або квадратных адтулін).
Расточванне таксама можна назваць метадам пашырэння раней выразаных адтулін у апрацоўванай дэталі. Свідраванне можа выкарыстоўвацца для стварэння першых адтулін. Расточванне, у адрозненне ад свідравання, выкарыстоўвае аднаканцовы рэжучы інструмент.
Бурэнне
Свідраванне — гэта метад апрацоўкі, пры якім для стварэння цыліндрычных адтулін у цвёрдых матэрыялах выкарыстоўваюцца свердзелы; гэта адзін з найважнейшых метадаў апрацоўкі, паколькі створаныя адтуліны часта выкарыстоўваюцца для палягчэння зборкі. Часцей за ўсё выкарыстоўваюцца свердзелавыя станкі, але могуць выкарыстоўвацца і такарныя станкі. Свідраванне — гэта этап папярэдняй апрацоўкі ў большасці вытворчых аперацый, у выніку якога атрымліваюцца гатовыя адтуліны, якія затым наразаюцца разьбай, развёртваюцца, свідруюцца або мадыфікуюцца іншым чынам для атрымання разьбовых адтулін або давядзення памераў адтулін да дапушчальных адхіленняў. Свердзелы звычайна выразаюць адтуліны памерам большым за іх намінальны памер, а таксама адтуліны, якія не абавязкова прамыя або круглыя з-за гнуткасці свердзела і яго імкнення шукаць шлях найменшага супраціву. У выніку свідраванне звычайна вызначаецца на меншы памер, а апрацоўка выконваецца для дасягнення канчатковага памеру адтуліны.
Свердзелы, якія выкарыстоўваліся, мелі дзве спіральныя канаўкі, якія праходзілі ўздоўж стрыжня. «Рыфленне» выводзіць кавалкі, або стружку, з адтуліны, калі свердзел уваходзіць у матэрыял. Для кожнага тыпу матэрыялу рэкамендаваная хуткасць свідравання і падача.
Распілоўка
Металы звычайна рэжуцца з дапамогай адрэзных станкоў для атрымання больш кароткіх адрэзаў з пруткоў, экструдаваных прафіляў і іншых матэрыялаў. Стужкавыя пілы, як вертыкальныя, так і гарызантальныя, разразаюць матэрыял бесперапыннымі завесамі зубчастых стужак. Хуткасць стужкі залежыць ад матэрыялу: для некаторых тэмпературна-ізаляцыйных сплаваў патрабуецца павольная хуткасць 30 футаў у хвіліну, а для больш мяккіх матэрыялаў, такіх як алюміній, — 1000 футаў у хвіліну і больш. Прыкладамі іншых адрэзных станкоў з'яўляюцца электрычныя нажоўкі, абразіўныя колавыя пілы і цыркулярныя пілы.
Лазернай гравіроўкі
Лазернае гравіраванне найлепш падыходзіць для высокадакладнай маркіроўкі, бо выкарыстоўвае лазерную тэхналогію для пастаяннай маркіроўкі, гнуткасці, хуткага цыклу і інтэграцыі ў вытворчую лінію. Гэта недарагі метад маркіроўкі металічных вырабаў.
Лазерная тэхналогія дазваляе наносіць металічныя вырабы на метал з дапамогай лазернага гравіравання. Маркіроўка металічных вырабаў адпаведнымі серыйнымі нумарамі, ідэнтыфікацыйнымі кодамі, назвамі брэндаў і нумарамі мадэляў можа быць выканана дакладна і аднастайна з дапамогай дакладнага штампавання металу. Выкарыстанне лазернай тэхналогіі ўразіць вашых кліентаў і інвестараў.
працяжна
Працяжка выкарыстоўваецца для стварэння квадратных адтулін, шпоначных пазов і шліцавых адтулін, сярод іншага. Працяжка складаецца з некалькіх зубцоў, размешчаных у выглядзе напілку, прычым кожны зуб крыху большы за папярэдні. Працяжка робіць серыю глыбейшых разрэзаў, калі яе працягваюць або праштурхоўваюць праз падрыхтаваную вядучую адтуліну (або за паверхню). Для працяжкі праціскам часта выкарыстоўваюцца вертыкальныя прэсы. Працяжка цягам звычайна выконваецца з дапамогай вертыкальных або гарызантальных прылад, якія звычайна маюць гідраўлічны прывад. Хуткасць рэзання для высокатрывалых металаў вагаецца ад 5 да 50 футаў у хвіліну для мяккіх металаў.
Электраэлектронная дыягностыка/электронная дыфракцыя
· ECM
Электрахімічная апрацоўка — гэта тып зваротнага гальванічнага пакрыцця, які дазваляе атрымліваць адтуліны без задзірын і выдатную аздабленне паверхні. Апрацоўка не падвяргаецца ніякаму тэрмічнаму ціску, бо гэта тэхналогія халоднай апрацоўкі.
· EDM
Гэта немеханічныя метады выдалення матэрыялаў, якія заснаваныя на выкарыстанні каразійных іскраў або хімічных рэчываў. Электраэрозійная апрацоўка прадугледжвае накіраванне іскры ад электрода да паверхні праводнай дэталі праз дыэлектрычную вадкасць. З дапамогай гэтай тэхналогіі можна вырабляць адтуліны малога дыяметра, паражніны для штампаў і іншыя дробныя элементы. На хуткасць разраду ўплываюць цеплавыя характарыстыкі і праводнасць металу, а не цвёрдасць.
Пры выбары рэжучых інструментаў для станкоў з ЧПУ варта ўлічваць наступныя фактары
Матэрыял і характарыстыкі дэталі
Матэрыял дэталі аказвае вялікі ўплыў на выбар інструмента. Алюміній, высокатрывалы чыгун і шэры чыгун з'яўляюцца найбольш часта апрацоўваемымі матэрыяламі ў Stecker Machine. Для кожнага матэрыялу ў нас ёсць любімыя металарэзныя інструменты для апрацоўкі на станках з ЧПУ. Інжынеры аддаюць перавагу пачынаць з правераных стандартызаваных інструментаў, што зніжае рызыкі, запасы і выдаткі.
Для апрацоўкі розных элементаў выкарыстоўваюцца свердзелы, фрэзы і метчыкі, і для кожнага тыпу інструмента і матэрыялу даступны стандартны інструмент. Напрыклад, Stecker прапануе тры асноўныя фрэзы з квадратным уступом 90°: адзін для рэзкі алюмінія, адзін для апрацоўкі высокатрывалага чыгуну і адзін для апрацоўкі шэрага чыгуну. Алюміній мае найвышэйшую апрацоўвальнасць з гэтых матэрыялаў, таму алюмініевы інструмент мае большыя стандарты паверхні ў футах у хвіліну (SFM), што дазваляе яму працаваць хутчэй.
Аб'ём вытворчасці
У цэлым, для праектаў з вялікай колькасцю аб'ёмаў вытворчасці патрабуюцца спецыялізаваныя высакаякасныя рэжучыя інструменты, у той час як для праектаў з малой колькасцю аб'ёмаў выкарыстоўваецца больш эканамічны інструмент. Усё зводзіцца да эканоміі ад маштабу, бо велізарны аб'ём кампанентаў, якія трэба вырабляць, апраўдвае высокі кошт высакаякаснага інструмента з улікам канкрэтных функцый.
Магчымасці камбінацый
У апрацоўцы на станках з ЧПУ шматфункцыянальныя інструменты могуць зэканоміць шмат грошай і часу. Калі адзін інструмент можа выканаць некалькі аперацый — тры, чатыры ці больш — працягласць цыклу павялічваецца, а час змены інструмента памяншаецца.
Напрыклад, добра распрацаваны камбінаваны інструмент з устаўной пласцінай можа свідраваць і здымаць фаску трыма рознымі спосабамі, выконваючы працу за адзін праход адным інструментам, а не шасцю (і шасцю праходамі). Так, такі шматфункцыянальны інструмент, зроблены на заказ, можа абысціся вам у 3,000 долараў, але эканомія хутка пакрывае цану, асабліва ў праекце з вялікім аб'ёмам работ.
Магутнасць машын
Большасць рэжучых інструментаў сумяшчальныя са станкамі з ЧПУ. Аднак гэта не заўсёды азначае, што гэтыя станкі найбольш эфектыўныя. Інжынеры і аператары разумеюць, што станок з большай магутнасцю (з большай канічнасцю) дазваляе ім выкарыстоўваць шматфункцыянальныя камбінаваныя інструменты.
Для перамяшчэння меншых адлівак не патрабуецца выкарыстанне пад'ёмнікаў, у той час як для большых адлівак гэта неабходна. Сапраўды, распрацоўка прыстасавання, якое можа адначасова перамяшчаць два ці тры малюсенькія кампаненты на большай машыне, можа забяспечыць патэнцыял для павышэння эфектыўнасці. Гэта ілюстрацыя таго, што велізарная машына не заўсёды азначае масіўнае ліццё.
Матэрыял інструмента
Адзін і той жа рэжучы інструмент можа быць выраблены з розных матэрыялаў, некаторыя з якіх больш трывалыя (і таму даражэйшыя), чым іншыя.
Цвёрды сплав — гэта рэжучы інструмент, які надзвычай трывалы. Інструмент з наканечнікам з полікрышталічнага алмаза, наадварот, дасягае іншага ўзроўню трываласці. Найбольш цвёрдым на сённяшні дзень рэжучым інструментам з'яўляецца полікрышталічны алмаз, або полікрышталічны алмаз, які ствараецца шляхам спякання алмазных часціц з металічным звязальным рэчывам.
Свідравальны інструмент з наканечнікам з полікадравага дэфармавання (PCD) мае тэрмін службы прыкладна ў 4 разы большы, чым цвёрдасплаўны інструмент (2,500 дэталяў супраць 10 000), але ён таксама можа працаваць на 25% хутчэй. Розніца ў кошце паміж імі (каля 180 долараў за цвёрдасплаўны інструмент супраць 960 долараў за PCD) кампенсуецца розніцай у вытворчасці (больш высокая хуткасць шпіндзеля, дадатковая хуткасць падачы, А ТАКСАМА эканомія працы, наладкі і іншыя выдаткі).
Stratégie
Звычайна інжынеры распрацоўваюць найлепшы сцэнар (найлепшыя інструменты, скарочаныя цыклы, высакаякасныя прыстасаванні) і сцэнар «план Б», вызначаючы, як будзе выконвацца новы праект у цэху (таннейшыя інструменты, менш магутныя станкі і г.д.). Існуе спакуса знізіць выдаткі, выбраўшы менш дарагое рашэнне, але гэта звычайна азначае, што інструменты пакутуюць.
Недахоп гэтага аргументу заключаецца ў тым, што ён не ўлічвае патэнцыйныя праблемы з інструментамі, якія не толькі каштуюць столькі ж, колькі і ў найлепшым першапачатковым сцэнарыі, але і дадаюць выдаткі на страчаны час праекта.
Вопыт бясцэнны
У некаторых прадпрыемствах, якія займаюцца вырабам станкоў з ЧПУ, супрацоўнікі больш дасведчаныя, чым у іншых. Нішто не можа параўнацца з ведамі, назапашанымі за дзесяцігоддзі паспяховых праектаў са станкамі з ЧПУ. Гэтыя лідары маюць вопыт кіравання праектамі ад задумы да завяршэння, і ў іх ёсць неабходныя працэсы, а таксама многія з неабходных інструментаў.
Дык як жа пачаткоўцу патрапіць у вопытны цэх па вытворчасці станкоў з ЧПУ? У рэшце рэшт, нават лепшыя праграмы і навучальныя курсы па вытворчасці ЧПУ ў вышэйшай адукацыі не вучаць выбару інструмента. У дадзеным выпадку гэта прыклад племянных ведаў: навыкі перадаюцца ад інжынера да інжынера, як правіла, у высакаякасных цэхах па вытворчасці станкоў з ЧПУ.
Рэзюмэ
Цяпер вы лепш разумееце розныя віды апрацоўкі і працэсы, якія выкарыстоўваюцца. Апрацоўка ўключае выкарыстанне рознага абсталявання і працэсаў у залежнасці ад выкарыстоўванай дэталі або матэрыялу, а таксама ад жаданага выніку. Для дасягнення найлепшай канструкцыі і характарыстык вырабу ў працэсе апрацоўкі могуць выкарыстоўвацца механічныя, абразіўныя, тэрмічныя або хімічныя спосабы выдалення матэрыялу.
Разуменне апрацоўкі металу дапаможа вам спланаваць сваю дзейнасць, незалежна ад таго, ці вы пачатковец-прадпрымальнік, ці той, хто хоча вырабляць і пастаўляць металічныя дэталі для аўтамабільнай, электроннай і іншых галін прамысловасці. Хоць трэба шмат чаму навучыцца, размова са спецыялістам па апрацоўцы металу можа дапамагчы вам дасягнуць вашых мэтаў.
