Ως ειδικός στον τομέα της κατασκευής μετάλλων, με ρωτούν συχνά για τοκατεργασμένα εξαρτήματαδιεργασίες που εμπλέκονται στη δημιουργία εξαρτημάτων ακριβείας. Η μηχανική κατεργασία χρησιμοποιεί διάφορες μηχανικές μεθόδους κοπής για την επιλεκτική αφαίρεση υλικού και την επίτευξη των επιθυμητών σχημάτων, διαστάσεων και φινιρίσματος επιφανειών.
Κατεργασμένα εξαρτήματαΔιεργασίες ως εξής:
1. Στροφή
Η στροφή, γνωστή και ως εξωτερική κυλινδρική λείανση, χρησιμοποιεί ένα εργαλείο κοπής για την περιστροφική διάτμηση του υλικού από την εξωτερική διάμετρο ενός περιστρεφόμενου κυλινδρικού τεμαχίου εργασίας (Kalpakjian and Schmid, 2014). Το εργαλείο κινείται γραμμικά κατά μήκος του άξονα περιστροφής για να δημιουργήσει εξωτερικά χαρακτηριστικά όπως κυλίνδρους, κωνικά, αυλάκια και νήματα.
Η στροφή είναι ιδανική για τη δημιουργία περιστροφικής συμμετρίας και την υπεροχή σε υψηλούς ρυθμούς παραγωγής. Τα σύγχρονα κέντρα τόρνευσης CNC με ζωντανά εργαλεία επιτρέπουν επίσης πολύπλοκες λειτουργίες φρεζαρίσματος όπως διάτρηση, διάτρηση και διαμόρφωση περιγράμματος κατά την ίδια ρύθμιση. Τα συστήματα ψυκτικού υγρού υψηλής πίεσης διευκολύνουν την αφαίρεση των τσιπ και την ακρίβεια.
2. Φρέζα
Το φρεζάρισμα χρησιμοποιεί έναν περιστρεφόμενο κόφτη με πολλά δόντια για την προοδευτική αφαίρεση του υλικού ενώ το τεμάχιο εργασίας κινείται σε σχέση με τον άξονα του εργαλείου (Kalpakjian and Schmid, 2014). Η διαδικασία μπορεί να δημιουργήσει επίπεδες επιφάνειες, γωνιακές υποδοχές, οπές, αυλακώσεις, τσέπες και διαμορφωμένα τρισδιάστατα σχήματα ελεύθερης μορφής. Το φρεζάρισμα είναι πιο ευέλικτο από το τόρνισμα για την παραγωγή σύνθετων γεωμετριών εξαρτημάτων.
Οι βασικοί τύποι φρεζαρίσματος περιλαμβάνουν το φρεζάρισμα με όψη, το απλό φρεζάρισμα, το τελικό φρεζάρισμα και το φρεζάρισμα περιγράμματος. Οι λειτουργίες μπορούν να χρησιμοποιούν οριζόντιους, κατακόρυφους ή μύλους με δυνατότητες CNC για την εκτέλεση σύνθετων διαδρομών εργαλείων με αυστηρές ανοχές. Οι άξονες υψηλής ταχύτητας και οι κόφτες καρβιδίου ενισχύουν τους ρυθμούς αφαίρεσης μετάλλων.
3. Διάτρηση
Η διάτρηση δημιουργεί κυλινδρικές οπές σε μεταλλικά τεμάχια χρησιμοποιώντας ένα περιστρεφόμενο τρυπάνι που κόβει το υλικό (Kalpakjian and Schmid, 2014). Ο άξονας διάτρησης τροφοδοτείται κάθετα στο εξάρτημα είτε περιστρέφοντας το τεμάχιο εργασίας ενώ το τρυπάνι είναι στερεωμένο αξονικά είτε τροφοδοτώντας ένα σταθερό τεμάχιο εργασίας σε ένα περιστρεφόμενο τρυπάνι.
Η διάνοιξη βαθιάς οπής μπορεί να δημιουργήσει ακραίες αναλογίες διαστάσεων πέραν του 50:1 σε ένα πέρασμα χρησιμοποιώντας ειδικό εξοπλισμό όπως τα αγροτριλά. Τα κέντρα διάτρησης CNC εκτελούν ακριβή, υψηλής ταχύτητας διάνοιξη οπών. Τα ψυκτικά ή οι επικαλύψεις κοπής καταπολεμούν τις υψηλές θερμοκρασίες και τη συγκόλληση με τσιπ.
4. Βαρετό
Το Boring διευρύνει τις υπάρχουσες τρύπες μέσω αξονικής προώθησης κοπτικών μονού ή πολλαπλών σημείων σε ένα περιστρεφόμενο τμήμα (Kalpakjian and Schmid, 2014). Το Boring επιτυγχάνει ακρίβεια μεγαλύτερης διαμέτρου και λεπτότερο φινίρισμα επιφάνειας από τη διάτρηση. Η διαδικασία επιτρέπει επίσης τη μεγέθυνση οπών που δεν είναι προσβάσιμες για συμβατική διάτρηση.
Οι βαρετές κεφαλές μπορούν να φιλοξενήσουν διάφορους τύπους κοπής, συμπεριλαμβανομένων ρυθμιζόμενων λεπίδων για μεγάλες διαμέτρους. Οι μηχανές διάτρησης CNC προσδίδουν πολύπλοκες κινήσεις για μοτίβα οπών ακριβείας. Οι μηχανές διάνοιξης γραμμής έφεραν πολλαπλές ευθυγραμμισμένες οπές για περιβλήματα κυλίνδρων κινητήρα. Το Boring είναι ιδανικό για λεπτό μέγεθος και φινίρισμα οπών.
5. Reaming
Η εξομάλυνση πραγματοποιείται μετά από διάνοιξη ή διάτρηση για να βελτιωθεί η ακρίβεια των οπών, το φινίρισμα της επιφάνειας και η ακρίβεια των διαστάσεων χρησιμοποιώντας ειδικά εργαλεία κοπής κοπής (Kalpakjian and Schmid, 2014). Οι ρυθμιζόμενες ράβδοι λεπίδων επιτρέπουν ελαφρά διαμετρική μεγέθυνση. Οι συμπαγείς ράβδοι παρέχουν αυστηρότερες ανοχές.
Οι ράβδοι τσοκ χρησιμοποιούνται για διαμπερείς οπές, ενώ οι ράβδοι πυθμένα διευρύνουν τις βαθιές τυφλές κοιλότητες. Το Reaming αφαιρεί ελάχιστες ανωμαλίες και μειώνει τα σημάδια φλυαρίας από την αρχική τρύπα. Είναι μια βασική λειτουργία μετά την επεξεργασία για τρύπες ακριβείας.
6.Πατώντας
Το χτύπημα κόβει εσωτερικά σπειρώματα βιδών σε οπές χρησιμοποιώντας ένα περιστρεφόμενο εργαλείο βρύσης με εξωτερικά προφίλ σπειρώματος που ταιριάζουν με τις απαιτούμενες προδιαγραφές σπειρώματος (Oberg et al., 2016). Η διαδικασία παραμορφώνει το υλικό πλαστικά αντί να το αφαιρεί. Το χτύπημα εφαρμόζεται για την παραγωγή ισχυρών, ακριβών εσωτερικών σπειρωμάτων για μπουλόνια και συνδετήρες.
Μπορούν να χρησιμοποιηθούν χειροκίνητες βρύσες για μικρές κλωστές, αλλά επιτυγχάνεται υψηλότερη παραγωγικότητα με τη χρήση κέντρων τρυπήματος CNC και αυτοματοποιημένων διαδικασιών. Τα ψυκτικά βοηθούν στη ρύθμιση της θερμοκρασίας και στην εκκένωση των τσιπς από τις τρύπες. Οι βρύσες πρέπει να περιστρέφονται αντίστροφα κατά τη διάρκεια της ανάσυρσης για να προστατεύσετε τα νεοκομμένα νήματα.
7. Άνοιγμα
Το broaching είναι μια εξειδικευμένη διαδικασία για τη δημιουργία πολύπλοκων εσωτερικών ή εξωτερικών χαρακτηριστικών, όπως μη κυκλικές οπές, δόντια με σφήνες ή περίεργα σχήματα σπρώχνοντας ή τραβώντας ένα εργαλείο γκοφρέτας πέρα από το τεμάχιο εργασίας (El-Hofy, 2005). Η καρφίτσα περιέχει βαθμονομημένα ένθετα κοπής που κόβουν το υλικό σταδιακά για να συμπληρώσουν περίπλοκες φόρμες που διαφορετικά δεν μπορούν να επιτευχθούν.
Οι υδραυλικές πρέσες παρέχουν γραμμική κίνηση διαδρομής με ρυθμιζόμενη πίεση για διάνοιξη. Ο μηχανογραφικός εξοπλισμός γκοφρέτας επιτρέπει πολύπλοκα τρισδιάστατα προφίλ. Το Broaching είναι ιδανικό για μαζική παραγωγή σύνθετων σχημάτων ακριβείας έως αυστηρές ανοχές. Ωστόσο, το κόστος εργαλείων είναι υψηλό.
8. Κατασκευή εργαλείων
Τα γρανάζια είναι απαραίτητα εξαρτήματα μηχανικής μετάδοσης που κατασκευάζονται με διάφορες μεθόδους (Mishra, 2015). Τα δόντια του γρανάζι μπορούν να δημιουργηθούν μέσω εργασιών λείανσης, διαμόρφωσης, φρεζαρίσματος ή λείανσης. Τα κωνικά και ατέρμονα γρανάζια απαιτούν ειδικές διαδικασίες.
Η λείανση γραναζιών ακριβείας με λειαντικούς τροχούς CBN επιτυγχάνει λεπτό φινίρισμα επιφάνειας και ακρίβεια διαστάσεων. Η διαμόρφωση με κοπτήρες πινιόν επιτρέπει μεγάλα γρανάζια μονάδας. Τα πλαστικά γρανάζια είναι χυτευμένα με έγχυση. Η παραγωγή εργαλείων απαιτεί εξειδικευμένη ρύθμιση παραμέτρων διαδικασίας και γεωμετρίας κοπής για αποτελέσματα υψηλής ποιότητας.
9. Διεργασίες λείανσης και λειαντικής επεξεργασίας
Η λείανση χρησιμοποιεί λειαντικούς τροχούς, ιμάντες ή δίσκους για την αφαίρεση υλικού μέσω του σχηματισμού μικροτσιπ για εξαιρετικά λεπτή ακρίβεια, φινίρισμα επιφάνειας και μικρά χαρακτηριστικά (Kalpakjian and Schmid, 2014). Η λείανση τροφοδοσίας ερπυσμού αφαιρεί αποτελεσματικά μεγάλους όγκους μετάλλου. Οι υπερλειαντικοί τροχοί διαμαντιών υπερέχουν στα σκληρυμένα υλικά.
Οι διεργασίες λείανσης όπως η λείανση και το τύλιγμα χρησιμοποιούν σταθερά ή χαλαρά λειαντικά για εργασίες τελικού μεγέθους και στίλβωσης. Τα ελεγχόμενα από υπολογιστή κέντρα λείανσης με αυτόματη επίδεση/αντιστάθμιση τροχού επιτυγχάνουν ακρίβεια κάτω του μικρού. Το τρίψιμο ολοκληρώνει τα περισσότερακατεργασμένα εξαρτήματα.
Οι τεχνολογίες καλύπτουν διάφορες απαιτήσεις κατασκευής - από βασική κυλινδρική στροφή και διάτρηση έως λείανση και κοπή γραναζιών εξαιρετικά ακριβείας. Η κατανόηση των δυνατοτήτων και των περιορισμών κάθε διαδικασίας είναι το κλειδί για την οικονομικά αποδοτική παραγωγή λειτουργικών μεταλλικών εξαρτημάτων ακριβείας. Με τις συνεχείς προόδους στις εργαλειομηχανές, τα εργαλεία κοπής, τον αυτοματισμό και την παρακολούθηση, η παραγωγικότητα της μηχανικής κατεργασίας και η ποιότητα των ανταλλακτικών θα συνεχίσουν να βελτιώνονται.
Please contact China Welong at info@welongpost.com to discuss engineering your next κατεργασμένα εξαρτήματαλύση.
Βιβλιογραφικές αναφορές:
El-Hofy, H. (2005). Βασικές διεργασίες κατεργασίας: Συμβατικές και μη συμβατικές διεργασίες. CRC Press, Boca Raton, FL.
Kalpakjian, S. and Schmid, S. (2014). Κατασκευαστική Μηχανική και Τεχνολογία. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ.
Mishra, R. (2015). Εισαγωγή στην κατασκευή εργαλείων. DDGears Consulting, Μπανγκαλόρ, Ινδία.
Oberg, Ε. et αϊ. (2016). Εγχειρίδιο μηχανημάτων. Industrial Press, Νέα Υόρκη.
