فرآیندهای برش فلز: معکوس, آسیاب کردن, حفاری, برنامه ریزی& بیشتر

خدمات جامع برش فلز: معکوس, حفاری, خسته کننده, برنامه ریزی, برچینگ, و فرز. ماشینکاری دقیق برای قطعات فلزی صنعتی سفارشی.

ما از آسیاب و ماشین تراش دستی به مراکز CNC پنج محوره و تولید مواد افزودنی رسیده ایم..

اما از طریق تمام آن, شش فرآیند به عنوان ستون فقرات برش فلز باقی مانده است: معکوس, حفاری, خسته کننده, برنامه ریزی, برچینگ, و فرز.

هر روش دیگری - EDM, لیزر, واترجت - متخصص است. این شش نفر کلی گرا هستند. به آنها مسلط شوید, و شما می توانید تقریبا هر چیزی را بسازید.

در این مقاله, من شما را از طریق اصل اصلی هر فرآیند راهنمایی می کنم, دقتی که به طور واقع بینانه می توانید انتظار داشته باشید, و برنامه هایی که در آن هر یک می درخشد.

من همچنین برخی از درس‌هایی را که به سختی به دست آورده‌ایم از طبقه فروشگاه به اشتراک می‌گذارم - چیزهایی که شما فقط پس از حذف چند قسمت یاد می‌گیرید.

1. معکوس: فرآیند اولیه برای اجزای چرخشی

معکوس یکی از پرکاربردترین فرآیندهای ماشینکاری برای تولید اجزای چرخشی است.

در طول چرخش معمولی, قطعه کار می چرخد ​​در حالی که یک ابزار برش ثابت در جهت محوری یا شعاعی برای حذف مواد حرکت می کند.

این ترتیب تراشکاری را به ویژه برای شفت ها موثر می کند, بوش, آستین, پین, و سایر اجزاء با ویژگی های استوانه ای یا مخروطی شکل.

اصل کار و عملیات مشترک

ابزار برش مواد را از قطعه کار دوار برای ایجاد سطح مورد نیاز حذف می کند.

با تغییر هندسه ابزار و جهت تغذیه, یک ماشین تراش می تواند چندین عملیات را انجام دهد:

• چرخش خارجی: سطوح بیرونی استوانه ای یا پلکانی را تولید می کند.
• چرخش داخلی: سوراخ موجود را بزرگ یا تکمیل می کند.
• روکش: یک وجه انتهایی صاف عمود بر محور چرخشی ایجاد می کند.
• تراش مخروطی: سطوح مخروطی شکل ایجاد می کند.
• شیار و جدایی: شیارهایی ایجاد می کند یا یک جزء را از استوک جدا می کند.
• نخ زنی: نخ های داخلی یا خارجی را با استفاده از ابزار مناسب و خوراک همگام تولید می کند.
• چرخش فرم: پروفیل های خاصی را با استفاده از ابزاری با شکل مناسب تولید می کند.

تراشکاری را می توان بر روی ماشین های تراش معمولی انجام داد, مراکز تراشکاری CNC, و ماشین آلات چرخش آسیاب.

تجهیزات CNC به ویژه زمانی ارزشمند هستند که قطعات دارای قطرهای متعدد باشند, شیار, نخ, و ویژگی های دقیقی که باید روابط ثابتی را حفظ کنند.

کنترل کار و دقت

کارکردن تأثیر مستقیمی بر دقت چرخش دارد. یک چاک خود محور سه فک بارگذاری سریع را فراهم می کند و برای بسیاری از اجزای گرد مناسب است.

یک چاک مستقل چهار فک امکان تنظیم فک فردی را فراهم می کند و برای قطعات کار نامنظم یا کاربردهایی که نیاز به تراز دقیق دارند مفید است..

چرخش بین مرکز اغلب برای شفت های بلند ترجیح داده می شود، زمانی که حفظ تراز بین چند بخش حیاتی است..

برای آستین های دیواره نازک یا سوراخ های دقیق, نیروی فشار بیش از حد می تواند قطعه کار را تغییر شکل دهد.

در این موارد, سنبه منبسط شونده با طراحی مناسب, آرواره های نرم, یا آرایش توزیع شده دیگر ممکن است ثبات ابعادی بهتری را فراهم کند.

دقت و کاربردهای معمولی

تراشکاری معمولی معمولاً در شرایط مناسب به درجه های تحمل ابعادی IT7-IT8 می رسد.

تراشکاری CNC دقیق می تواند به تحمل های سخت تری دست یابد, بسته به دستگاه, مادی, کار, ابزار برش, و روش بازرسی.

برنامه های معمولی شامل:

• شفت, محورهای, پین, و بست های رزوه ای
• بوش, آستین, و صندلی های بلبرینگ
• سیلندرهای هیدرولیک و اجزای سوپاپ
• قطعات تجهیزات دوار و اتصالات دقیق

هنگامی که ویژگی های غالب چرخشی هستند، چرخش معمولاً اولین انتخاب است.

برای قطعات با سطوح مسطح گسترده, سوراخ های متقابل, یا هندسه سه بعدی پیچیده, فرزکاری یا ماشینکاری ترکیبی چرخشی ممکن است کارآمدتر باشد.

نوک کف مغازه:

اهمیت هندسه ابزار را دست کم نگیرید. زاویه چنگک مثبت نیروهای برش را کاهش می دهد و سطح آلومینیوم را بهبود می بخشد.

برای فولاد, یک ضربه خفیف منفی می تواند عمر ابزار را افزایش دهد. و همیشه ارتفاع مرکز خود را بررسی کنید - چند هزارم بودن فاصله باعث مخروطی شدن و پوشش ضعیف می شود.

2. حفاری و حفاری: دو فرآیند اساسی سوراخ-ماشینکاری

ماشینکاری سوراخ برای تولید مکانیکی اساسی است. حفاری و حفاری اغلب با هم استفاده می شوند, اما آنها اهداف مختلفی را دنبال می کنند.

حفاری در درجه اول یک سوراخ ایجاد می کند, در حالی که خسته کننده سوراخ موجود را بزرگ و اصلاح می کند تا اندازه آن بهبود یابد, هندسه, و رابطه موقعیتی.

حفاری: ایجاد سوراخ در مواد جامد

در حفاری از مته چرخشی استفاده می شود, معمولاً یک مته پیچشی, برای ایجاد سوراخ در مواد جامد. مته در حین پیشروی محوری به داخل قطعه کار می چرخد.

این یک فرآیند کارآمد برای تولید سوراخ پیچ است, معابر نفت, سوراخ های نصب, و سوراخ های اولیه برای ماشینکاری بعدی.

هر چند, حفاری به طور خودکار یک سوراخ بسیار دقیق ایجاد نمی کند.

مته می تواند به دلیل لبه های برش ناهموار سرگردان شود, مرکز ضعیف, یک سطح ورودی شیبدار, سفتی ناکافی, یا نیروهای برش ناسازگار. با افزایش عمق سوراخ، تخلیه تراشه نیز به طور فزاینده ای دشوار می شود.

در تولید عملی, اقدامات متعددی به بهبود عملکرد حفاری کمک می کند:

• در صورت لزوم با سطح ورودی روبرو شوید یا آن را ببینید.
• از یک مته مرکزی مناسب یا مته نقطه ای برای ایجاد موقعیت ورودی استفاده کنید.
• اطمینان حاصل کنید که هر دو لبه برش به درستی آسیاب و متعادل شده اند.
• هندسه مته درست را انتخاب کنید, سرعت برش, و تغذیه برای مواد.
• تخلیه موثر تراشه را فراهم کنید, به خصوص برای سوراخ های عمیق.
• هنگامی که دقت موقعیتی نیاز به کنترل بیشتری دارد، از یک مته یا کاوشگر ماشینی استفاده کنید.

نمرات دقیق:

به عنوان سوراخ سوراخ به طور معمول دستیابی به IT10 تا IT12 با Ra 12.5-6.3 میکرومتر. سوراخ ممکن است بزرگتر باشد, خارج از دور, و کاملا مستقیم نیست. برای کار دقیق, حفاری تنها اولین قدم است.

دنباله مته-ریم کلاسیک:

برای سوراخ هایی که به IT7-IT8 و Ra 1.6-0.8 میکرومتر نیاز دارند, حفاری را با ریمر دنبال کنید. برای دقت حتی بالاتر (IT6 و Ra 0.4 μM), از حفاری → حفاری → ریمینگ استفاده کنید, یا حفاری → سنگ زنی داخلی.

نوک کف مغازه:

سرگردان مته دشمن است. همیشه ابتدا نقطه ای را با یک مته سوراخ کنید, مته مرکزی سفت. برای سوراخ های عمیق, برای پاک کردن تراشه ها از چرخه سوراخکاری استفاده کنید.

و مته خود را تیز نگه دارید - یک مته کسل کننده سطح را سخت می کند و ماشینکاری بعدی را دشوار می کند..

خسته کننده: بهبود اندازه سوراخ, هندسه, و موقعیت

حفاری مواد را از سطح داخلی سوراخ موجود با استفاده از ابزار حفاری تک نقطه ای یا سیستم چند لبه مناسب حذف می کند.. بر خلاف حفاری, معمولاً سوراخی را مستقیماً از مواد جامد ایجاد نمی کند.

حفاری به ویژه زمانی مفید است که سوراخ باید الزامات ابعادی دقیق را برآورده کند یا ارتباط کنترل شده با سایر ویژگی ها را حفظ کند.

به طور گسترده ای برای محفظه موتور استفاده می شود, بدنهای پمپ, موارد نقدی, بدنهای, و سایر اجزای حاوی سوراخ های دقیق.

مزایای اصلی خسته کننده عبارتند از:

• تصحیح ابعاد: یک سوراخ موجود را به قطر مورد نیاز خود تنظیم می کند.
• بهبود هندسی: به کنترل گرد بودن کمک می کند, استوانه, و صراط مستقیم.
• دقت مثبت: سوراخ را نسبت به داده های ماشین کنترل شده یا ثابت ایجاد می کند.
• قابلیت قطر زیاد: حفره هایی تولید می کند که حفاری مستقیم آنها غیر عملی است.

نمرات دقیق:

خسته کننده می تواند به دست آورد IT7 به IT6 وت Ra 1.6-0.4 میکرومتر. با یک سر خسته کننده شناور, شما می توانید اندازه و گرد بودن را در چند میکرون نگه دارید. همچنین برای تصحیح خطاهای موقعیتی به جا مانده از حفاری عالی است.

نوک کف مغازه:

میله های خسته کننده مستعد انحراف هستند, به خصوص زمانی که آویزان است. از بزرگترین نوار مناسب استفاده کنید, برآمدگی را به حداقل برسانید, و از یک درج کاربید یا سرمت با شعاع دماغه کوچک برای تکمیل استفاده کنید.

برای حفره های عمیق, از یک نوار خسته کننده با میرایی استفاده کنید (ضد لرزش) تکنولوژی - این یک تغییر دهنده بازی است.

3. برنامه ریزی: یک راه حل اقتصادی برای سطوح مسطح بزرگ

برنامه ریزی یک فرآیند ماشینکاری معمولی است که از حرکت رفت و برگشتی خطی نسبی بین ابزار برش و قطعه کار استفاده می کند..

بسته به پیکربندی دستگاه, یا ابزار یا قطعه کار برش اصلی را انجام می دهد.

مواد در طول سکته مغزی برش برداشته می شود, در حالی که سکته برگشتی به طور کلی غیر برشی است.

اگرچه پلانینگ در تولیدات مدرن با حجم بالا کمتر رایج است, برای قطعات کار بزرگ مفید است, عملیات تعمیر و نگهداری, و کاربردهایی که تجهیزات اختصاصی با بهره وری بالا توجیه نمی شوند.

اصل کار و تجهیزات

ماشین های معمولی پلانینگ شامل:

• شکل دهنده: ابزار برش در یک قطعه کار نسبتاً کوچک به صورت رفت و برگشتی حرکت می کند.
• رنده: قطعه کار معمولاً در زیر ابزار برش حرکت می کند, ماشین را برای قطعات بزرگ و سنگین مناسب می کند.
• اسلاترها: یک ابزار رفت و برگشتی عمودی کلیدهای داخلی را تولید می کند, اسلات, و پروفایل های داخلی خاص.

برنامه ریزی می تواند سطوح مسطح ایجاد کند, مراحل, شیار, و سطوح زاویه ای انتخاب شده است.

این به ویژه زمانی مفید است که یک جزء بسیار بزرگ یا نامناسب برای ماشینکاری اقتصادی با استفاده از تجهیزات فرز معمولی باشد.

دقت و محدودیت های فرآیند

ماشین های نقشه کشی ابزار نسبتاً ساده ای دارند و می توانند طیف وسیعی از قطعات کار را در خود جای دهند.

هر چند, حرکت رفت و برگشتی باعث ایجاد شتاب و کاهش سرعت می شود, در حالی که ضربه برگشت هیچ ماده ای را حذف نمی کند. این عوامل سرعت برش و بهره وری کلی را محدود می کنند.

عملیات برنامه ریزی معمولی ممکن است به درجه های بعدی IT9-IT11 برسد, با نتایج بهتر در شرایط مطلوب ممکن است.

زبری سطح معمولاً در حدود Ra 1.6-6.3 میکرومتر است, بسته به هندسه ابزار, خوراک, مادی, و وضعیت ماشین.

برنامه ریزی مناسب برای:

• تخت ماشینی بزرگ و سطوح راهنما
• اجزای ساختاری سنگین
• صورت های صاف و شیارهای مستقیم
• کار تعمیر و نگهداری
• تولید تک تکه و دسته کوچک

نوک کف مغازه:

برنامه ریزی کند است و یک سکته برگشتی بیکار دارد, بنابراین به ندرت برای تولید مقرون به صرفه است. اما برای یک تخت ماشینی یکبار مصرف که برای یک آسیاب خیلی بزرگ است, اغلب تنها گزینه است.

اطمینان حاصل کنید که ابزار تیز است و جعبه کلاپر کار می کند - اگر ابزار روی ضربه برگشتی کشیده شود, شما سطح را خراب خواهید کرد.

4. شستشو: ماشینکاری با بهره وری بالا برای پروفایل های تکراری

بروچینگ یک فرآیند ماشینکاری است که از یک ابزار تخصصی چند دندانه ای به نام براچ استفاده می کند.

قد دندان ها به تدریج افزایش می یابد, به دندان های متوالی اجازه می دهد تا مقادیر کمی از مواد را حذف کنند تا زمانی که پروفایل مورد نیاز تولید شود.

بر خلاف فرز یا صافکاری معمولی, که ممکن است برای تولید یک ویژگی به چندین پاس نیاز داشته باشد, براچینگ اغلب می تواند کل نمایه را در یک حرکت یا پاس مداوم کامل کند.

اصل کار

هر دندان براچ بخش کنترل شده ای از ماشین کاری را حذف می کند.

اولین دندان ها برش خشن را انجام می دهند, دندان های میانی مواد اضافی را حذف می کنند, و دندان های نهایی ابعاد و سطح تمام شده را تعیین می کنند.

بروچینگ را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد:

• برچینگ داخلی: کلیدهای داخلی را تولید می کند, چلپچین, سوراخ های چند ضلعی, و پروفایل های دیگر. قطعه کار به طور کلی نیاز به یک سوراخ اولیه دارد که می تواند از آن سوراخ عبور کند.
• برچینگ خارجی: پروفایل های خارجی تولید می کند, آپارتمان, شیار, و خطوط پیچیده در خارج از یک جزء.

این فرآیند به ویژه زمانی موثر است که هندسه مورد نیاز در دسته های بزرگ تولید تکرار شود.

ملاحظات دقت و ابزار

Broaching معمولاً به درجه های تحمل IT7-IT9 می رسد, با IT7–IT8 قابل دستیابی برای کاربردهای مناسب و ابزارهای کنترل شده خوب.

زبری سطح در حدود Ra 0.4-1.6 میکرومتر ممکن است, بستگی به ماده دارد, طراحی ابزار, و شرایط فرآیند.

مزیت اصلی آن تکرارپذیری است. یک بار سنجاق, ثابت, و پارامترهای ماشین به درستی تعیین شده است, این فرآیند می‌تواند ابعاد ثابتی را با زمان‌های چرخه نسبتاً کوتاه ارائه دهد.

هر چند, براچ ها گران هستند, و هر ابزار برای مشخصات و نیاز ابعادی خاصی طراحی شده است.

طراحی ابزار, تولید, نگهدار, بنابراین هزینه های جایگزینی باید در طول برنامه ریزی فرآیند در نظر گرفته شود.

Broaching معمولا برای:

• اسپلاین های داخلی و خارجی
• کلیدها و سوراخ های چند ضلعی
• گیربکس و قطعات خودرو
• تولید مکرر پروفیل های دقیق
• اجزایی که نیاز به هندسه ثابت در سرتاسر دسته‌های بزرگ دارند

نوک کف مغازه:

Broaching گران است زیرا ابزار سفارشی برای هر نمایه ساخته شده است. این فقط برای تولید با حجم بالا منطقی است (هزاران قطعه).

اگر به یک کلید در یک شفت یکباره نیاز دارید, از یک شکاف یا برش روی ماشین تراش استفاده کنید - کندتر اما بسیار ارزان تر است.

5. آسیاب کردن: همه کاره ترین فرآیند برش فلز

آسیاب کردن یکی از پرکاربردترین فرآیندها در تولید مدرن است. یک برش چند لبه چرخان مواد را حذف می کند در حالی که قطعه کار یا میز ماشین حرکت تغذیه مورد نیاز را فراهم می کند.

در مراکز ماشینکاری CNC, حرکت هماهنگ در محورهای متعدد امکان تولید سطوح و هندسه های پیچیده را فراهم می کند.

فرز برای طیف وسیعی از مواد مناسب است, از جمله آلیاژهای آلومینیوم, فولاد ضد زنگ, فولاد آلیاژ, تیتانیوم, برنج, و پلاستیک های مهندسی.

هر چند, هندسه ابزار, پارامترهای برش, کار, و استراتژی خنک کننده باید با مواد تطبیق داده شود.

عملیات معمول آسیاب

فرز می تواند طیف گسترده ای از ویژگی ها را ایجاد کند:

• فرز صورت: سطوح صاف عمود بر محور کاتر تولید می کند.
• فرز محیطی: از محیط برش برای سطوح و شکاف های دستگاه استفاده می کند.
• پایان آسیاب: جیب تولید می کند, شانه ها, مشخصات, و ویژگی های باریک.
• فرز اسلات: راه های کلیدی ایجاد می کند, اسلات های تی, و سایر شیارها با استفاده از کاترهای مناسب.
• فرز پروفیل: برای ایجاد هندسه دو بعدی یا سه بعدی از یک کانتور مشخص پیروی می کند..
• فرز حفره ای: مواد را از جیب ها و ویژگی های داخلی پیچیده خارج می کند.
• فرز با نخ: با استفاده از مسیر ابزار فرز مناسب، نخ های داخلی یا خارجی تولید می کند.

مراکز ماشینکاری CNC مدرن می توانند این عملیات را در یک راه اندازی واحد ترکیب کنند, کاهش جابجایی و کمک به حفظ روابط موقعیتی بین ویژگی ها.

آسیاب معمولی, فرز صعود, و تعامل با ابزار

در آسیاب معمولی, همچنین به عنوان فرز بالا شناخته می شود, ضخامت تراشه از تقریباً صفر به سمت حداکثر افزایش می یابد زیرا لبه برش با قطعه کار درگیر می شود.

در فرز صعودی, یا آسیاب پایین, ضخامت تراشه معمولاً از حداکثر شروع می شود و به سمت صفر کاهش می یابد.

فرز صعودی اغلب سطح بهتری را ایجاد می کند و می تواند مالش را در شرایط مناسب کاهش دهد.

معمولاً در ماشین‌های CNC مدرن با کنترل واکنش موثر و استحکام کافی ترجیح داده می‌شود.

هر چند, فرز صعودی به طور خودکار بهترین انتخاب برای هر راه اندازی نیست. وضعیت ماشین, سختی قطعه کار, مقیاس یا وضعیت سطح, نامزدی کاتر, و پایداری فیکسچر باید همه در نظر گرفته شود.

دقت و کاربردهای معمولی

آسیاب معمولی معمولاً به درجه های IT8-IT10 می رسد, در حالی که عملیات فرز و تکمیل CNC کنترل شده می تواند به IT7 یا تلرانس های سخت تر در ویژگی های مناسب برسد..

زبری سطح در حدود 1.6-3.2 میکرومتر Ra در بسیاری از کاربردهای تکمیلی رایج است, اگرچه پرداخت های ظریف تر امکان پذیر است.

فرز به طور گسترده ای استفاده می شود:

• سطوح مسطح, مراحل, و چهره های نصب شده
• جیب ها, اسلات, و حفره های پیچیده
• اجزای قالب و قالب
• محفظه ها و براکت های دقیق
• موتور, پمپاژ, و اجزای شیر
• اجزای چند وجهی که نیاز به ماشینکاری CNC دارند

بزرگترین نقطه قوت آن تطبیق پذیری است. وقتی یک جزء شامل چندین ویژگی مختلف است, فرز CNC اغلب می تواند آنها را در یک توالی کنترل شده ترکیب کند, کاهش تغییرات تنظیمات و بهبود راندمان کلی تولید.

نوک کف مغازه:

استحکام همه چیز است. ابزار را تا حد امکان کوتاه نگه دارید, از بزرگترین قطر برش متناسب با ویژگی استفاده کنید, و در زمینه کار کوتاهی نکنید.

من دیدم که بیشتر مشکلات پچ پچ با بهبود فیکسچر حل شده است تا با تعویض کاتر.

افکار نهایی: ابزار مناسب برای شغل مناسب

هیچ "بهترین" فرآیند برش فلز وجود ندارد. فقط مناسب ترین وجود دارد. یک شفت باید چرخانده شود, آسیاب نشده است. یک سوراخ دقیق باید خسته شود, حفاری نشده است.

The complex keyway in a thousand parts should be broached, آسیاب نشده است. A one-off machine bed should be planed if you don’t have a big enough mill.

The veteran machinist knows that the choice is about balancing هندسه, دقت, حجم, و هزینه.

You can’t make a cylindrical part on a mill as efficiently as on a lathe. You can’t hold a micron on a drill press. You can’t broach a one-off part economically.

So next time you look at a drawing, ask yourself: What is the primary surface? What precision do I need? How many parts? What machines do I have? The answers will point you to the right process.

And remember—the best process is the one that gets the job done right, on time, and at a reasonable cost. That’s what we’re here for.

 

متداول

تفاوت بین حفاری و حفاری چیست؟?

Drilling creates a hole from solid material using a multi-point drill.

بورینگ سوراخ موجود را با استفاده از ابزار تک نقطه ای بزرگ و اصلاح می کند. حفاری دقیق تر است و می تواند مکان و تراز را اصلاح کند.

چه زمانی باید به جای فرز از پلانینگ استفاده کنم?

برنامه ریزی برای بزرگ بهترین است, سطوح مسطح در کار یکباره یا تعمیر که در آن ماشین فرز به اندازه کافی بزرگ نیست. به ندرت برای تولید مقرون به صرفه است.

چه دقتی می توانم از چرخش استاندارد انتظار داشته باشم?

IT7–IT8, با زبری سطح Ra 3.2-1.6 میکرومتر. چرخش پایانی می تواند IT6 و Ra را نگه دارد 0.8 μM.

چگونه از سرگردانی مته جلوگیری کنم?

ابتدا نقطه ای دریل کنید, از یک مته کوتاه سفت استفاده کنید, اطمینان حاصل کنید که مته تیز و متقارن است, و برای تولید از مته استفاده کنید.

آیا خسته کننده می تواند به دقت بهتری نسبت به reaming دست یابد?

خسته کننده می تواند موقعیت را اصلاح کند, تراز, و اندازه, آن را برای سوراخ های بزرگ یا پیچیده تطبیق پذیرتر می کند. Reaming برای کوچک سریعتر است, سوراخ های مستقیم.

بهترین فرآیند برای کلید در یک شفت چیست؟?

برای حجم بالا, برچینگ. برای یکبار مصرف یا تعمیر, از یک شکاف یا آسیاب در محل کلید استفاده کنید.