Обработка изделий из серого чугуна с ЧПУ

Механическая обработка — это процесс, при котором материал (часто металл) разрезается до желаемой конечной формы и размера с помощью контролируемого процесса удаления материала. Процессы, имеющие общую тему — контролируемое удаление материала, сегодня известны под общим названием субтрактивное производство, в отличие от процессов контролируемого добавления материала, которые известны как аддитивное производство. Конкретно то, что подразумевает «контролируемая» часть определения, может варьироваться, но почти всегда оно подразумевает использование станков (помимо просто электроинструментов и ручных инструментов).

Механическая обработка является частью производства многихметаллические изделия, но его также можно использовать с такими материалами, как дерево, пластик, керамика и композиты. Человека, который специализируется на механической обработке, называют машинистом. Помещение, здание или предприятие, где производится механическая обработка, называется механическим цехом. Большая часть современной обработки выполняется с помощью компьютерного числового управления (ЧПУ), в котором компьютеры используются для управления движением и работой фрез, токарных станков и других режущих станков. Это повышает эффективность, поскольку станок с ЧПУ работает без обслуживающего персонала, что снижает трудозатраты в механических цехах.

Три основных процесса обработки классифицируются как токарная обработка, сверление и фрезерование. Другие операции, относящиеся к разным категориям, включают формование, строгание, расточку, протяжку и распиловку.

Токарные операции — это операции, при которых вращение заготовки является основным методом перемещения металла относительно режущего инструмента. Токарные станки являются основным станком, используемым при токарной обработке.

Фрезерные операции — это операции, при которых режущий инструмент вращается, прижимая режущие кромки к заготовке. Фрезерные станки являются основным станком, используемым при фрезеровании.

Операции сверления — это операции, при которых отверстия изготавливаются или уточняются путем приведения вращающейся фрезы с режущими кромками на нижнем конце в контакт с заготовкой. Операции сверления выполняются в основном на сверлильных станках, но иногда и на токарных станках или фрезерных станках.

Разные операции - это операции, которые, строго говоря, не могут быть операциями механической обработки, поскольку они не могут быть операциями по производству стружки, но эти операции выполняются на типичном станке. Полировка является примером разной операции. При полировке не образуется стружка, но ее можно выполнить на токарном, фрезерном или сверлильном станке.

У незавершенной заготовки, требующей механической обработки, необходимо будет отрезать часть материала, чтобы создать готовое изделие. Готовым продуктом будет заготовка, которая соответствует спецификациям, установленным для этой заготовки техническими чертежами или чертежами. Например, может потребоваться, чтобы заготовка имела определенный внешний диаметр. Токарный станок — это станок, который можно использовать для создания такого диаметра путем вращения металлической заготовки, чтобы режущий инструмент мог резать металл, создавая гладкую круглую поверхность, соответствующую требуемому диаметру и чистоте поверхности. Сверло можно использовать для удаления металла в форме цилиндрического отверстия. Другими инструментами, которые можно использовать для различных типов удаления металла, являются фрезерные станки, пилы и шлифовальные станки. Многие из этих же методов используются в деревообработке.

Передовые методы обработки включают точностьобработка с ЧПУ, электроэрозионная обработка (EDM), электрохимическая эрозия, лазерная резка или водоструйная резка для придания формы металлическим заготовкам.

В качестве коммерческого предприятия механическая обработка обычно выполняется в механическом цехе, который состоит из одного или нескольких цехов, в которых установлены основные станки. Хотя механический цех может быть самостоятельным предприятием, многие предприятия имеют внутренние механические цеха, которые удовлетворяют специализированные потребности бизнеса.

Обработка требует внимания ко многим деталям, чтобы заготовка соответствовала спецификациям, изложенным в технических чертежах или чертежах. Помимо очевидных проблем, связанных с правильными размерами, существует проблема достижения правильной отделки или гладкости поверхности заготовки. Плохая обработка обработанной поверхности заготовки может быть вызвана неправильным зажимом, тупым инструментом или неправильным расположением инструмента. Часто это плохое качество поверхности, известное как вибрация, проявляется в волнистости или неровности поверхности, а также в появлении волн на обработанных поверхностях заготовки.

Механическая обработка — это любой процесс, при котором режущий инструмент используется для удаления мелких частиц материала с заготовки (заготовку часто называют «работой»). Для выполнения операции необходимо относительное движение между инструментом и заготовкой. Это относительное движение достигается в большинстве операций обработки посредством первичного движения, называемого «скоростью резания», и вторичного движения, называемого «подачей». Форма инструмента и его проникновение в рабочую поверхность в сочетании с этими движениями создают желаемую форму получаемой рабочей поверхности.

Механические операции
Существует множество видов операций механической обработки, каждая из которых способна создать определенную геометрию детали и текстуру поверхности.

При точении режущий инструмент с одной режущей кромкой используется для удаления материала с вращающейся заготовки для придания ей цилиндрической формы. Основное движение обеспечивается вращением заготовки, а движение подачи достигается медленным перемещением режущего инструмента в направлении, параллельном оси вращения заготовки.

Сверление используется для создания круглого отверстия. Это достигается с помощью вращающегося инструмента, который обычно имеет две или четыре спиральные режущие кромки. Инструмент подается в направлении, параллельном его оси вращения, в заготовку для формирования круглого отверстия.

При растачивании инструмент с одним изогнутым заостренным кончиком вводится в грубо сделанное отверстие во вращающейся заготовке, чтобы немного увеличить отверстие и повысить его точность. Это тонкая отделочная операция, используемая на заключительном этапе изготовления изделия.

Развертывание — это одна из калибровочных операций, при которой удаляется небольшое количество металла из уже просверленного отверстия.

При фрезеровании вращающийся инструмент с несколькими режущими кромками медленно перемещается относительно материала, образуя плоскую или прямую поверхность. Направление движения подачи перпендикулярно оси вращения инструмента. Скорость движения обеспечивается вращающейся фрезой. Двумя основными формами фрезерования являются: периферийное фрезерование и торцевое фрезерование.

Другие традиционные операции механической обработки включают формование, строгание, протяжку и распиловку. Кроме того, шлифование и подобные абразивные операции часто включают в категорию механической обработки.

Режущий инструмент имеет одну или несколько острых режущих кромок и изготовлен из материала, который тверже обрабатываемого материала. Режущая кромка служит для отделения стружки от основного обрабатываемого материала. С режущей кромкой соединены две поверхности инструмента:

Передняя грань и фланг.
Передняя поверхность, направляющая поток вновь образующейся стружки, ориентирована под определенным углом, который называется передним углом «α». Измеряется относительно плоскости, перпендикулярной рабочей поверхности. Передний угол может быть положительным или отрицательным. Боковая часть инструмента обеспечивает зазор между инструментом и вновь сформированной рабочей поверхностью, тем самым защищая поверхность от истирания, которое может ухудшить качество отделки. Этот угол между рабочей поверхностью и боковой поверхностью называется задним углом. Существует два основных типа режущих инструментов:

Инструмент с одной точкой и инструмент с несколькими режущими кромками
Одноточечный инструмент имеет одну режущую кромку и используется для точения, растачивания и строгания. Во время обработки острие инструмента проникает ниже исходной рабочей поверхности детали. Точку иногда округляют до определенного радиуса, называемого радиусом при вершине.

Многорежущие инструменты имеют более одной режущей кромки и обычно достигают движения относительно обрабатываемой детали за счет вращения. При сверлении и фрезеровании используются вращающиеся многорежущие инструменты. Хотя форма этих инструментов отличается от формы одноточечного инструмента, многие элементы геометрии инструмента схожи.