Som spesialist i metallproduksjonssektoren blir jeg ofte spurt ommaskinerte delerprosesser involvert i å lage presisjonskomponenter. Maskinering benytter ulike mekaniske kuttemetoder for å selektivt fjerne materiale og oppnå ønskede delformer, dimensjoner og overflatefinish.
Maskinerte delerProsesser som følger:
1. Snuing
Dreiing, også kjent som ekstern sylindrisk sliping, bruker et skjæreverktøy for å rotasjonsskjære bort materiale fra den ytre diameteren til et roterende sylindrisk arbeidsstykke (Kalpakjian og Schmid, 2014). Verktøyet beveger seg lineært langs rotasjonsaksen for å lage eksterne funksjoner som sylindre, avsmalninger, spor og gjenger.
Dreiing er ideell for å generere rotasjonssymmetri og utmerke seg ved høye produksjonshastigheter. Moderne CNC-dreiesentre med levende verktøy muliggjør også komplekse freseoperasjoner som boring, boring og konturering under samme oppsett. Høytrykkskjølevæskesystemer letter sponfjerning og presisjon.
2. Fresing
Fresing bruker en roterende flertannet kutter for å gradvis fjerne materiale mens arbeidsstykket beveger seg i forhold til verktøyets akse (Kalpakjian og Schmid, 2014). Prosessen kan generere flate overflater, vinklede spor, hull, spor, lommer og konturerte 3D-frie former. Fresing er mer allsidig enn dreiing for å produsere komplekse delgeometrier.
Nøkkeltyper av fresing inkluderer planfresing, planfresing, endefresing og konturfresing. Operasjoner kan bruke horisontale, vertikale eller portalfreser med CNC-funksjoner for å utføre komplekse verktøybaner med små toleranser. Høyhastighetsspindler og karbidkuttere øker metallfjerningshastigheten.
3. Boring
Boring skaper sylindriske hull i metallarbeidsstykker ved hjelp av en roterende borkrone som skjærer bort materiale (Kalpakjian og Schmid, 2014). Boreaksen mates vinkelrett på delen ved enten å rotere arbeidsstykket mens boret er festet aksialt, eller mate et fast arbeidsstykke inn i et roterende bor.
Dype hullsboring kan produsere ekstreme sideforhold utover 50:1 i én omgang ved bruk av spesialutstyr som gundrills. CNC-boresentre utfører nøyaktig, høyhastighets hullboring. Kjølevæsker eller kutterbelegg bekjemper høye temperaturer og sponsveising.
4. Kjedelig
Boring forstørrer eksisterende hull gjennom aksial fremføring av enkelt- eller flerpunkts kuttere til en roterende del (Kalpakjian og Schmid, 2014). Boring oppnår høyere diameterpresisjon og finere overflatefinish enn boring. Prosessen tillater også å forstørre hull som er utilgjengelige for konvensjonell boring.
Borehoder kan romme ulike kuttertyper, inkludert justerbare kniver for store diametre. CNC-boremaskiner gir komplekse bevegelser for presise hullmønstre. Linjeboremaskiner boret flere justerte hull for motorsylinderhus. Boring er ideell for findimensjonering og etterbehandling av hull.
5. Rømming
Rømming utføres etter boring eller boring for å forbedre hullpresisjon, overflatefinish og dimensjonsnøyaktighet ved bruk av spesielle skjæreverktøy (Kalpakjian og Schmid, 2014). Justerbare bladrømmer tillater en liten diametral forstørrelse. Solide rømmer gir strammere toleranser.
Chucking-rømmere brukes til gjennomgående hull mens bunnrømmere forstørrer dype blinde hulrom. Rømming fjerner små uregelmessigheter og reduserer skravlemerker fra første hulltaking. Det er en viktig etterbehandlingsoperasjon for presisjonshull.
6. Tapping
Tapping kutter innvendige skruegjenger i hull ved hjelp av et roterende tappeverktøy med utvendige gjengeprofiler som matcher de nødvendige gjengespesifikasjonene (Oberg et al., 2016). Prosessen deformerer materiale plastisk i stedet for å fjerne det. Tapping brukes for å produsere sterke, presise innvendige gjenger for bolter og festemidler.
Håndtapper for små gjenger kan brukes, men høyere produktivitet oppnås ved å bruke CNC-tappesentre og automatiserte prosesser. Kjølevæsker hjelper til med å regulere temperaturen og evakuere spon fra hullene. Kraner må roteres i revers under tilbaketrekking for å beskytte nykuttede gjenger.
7. Broaching
Broaching er en spesialisert prosess for å generere komplekse interne eller eksterne funksjoner som ikke-sirkulære hull, spline tenner eller rare former ved å skyve eller trekke et broach-verktøy forbi arbeidsstykket (El-Hofy, 2005). Brosjen inneholder graderte skjæreinnsatser som skjærer materialet i trinn for å fullføre intrikate former som ellers ikke kan oppnås.
Hydrauliske presser gir lineær slagbevegelse med justerbart trykk for broaching. Datastyrt broach-utstyr tillater komplekse 3D-profiler. Broaching er ideell for masseproduksjon av komplekse presisjonsformer til stramme toleranser. Imidlertid er verktøykostnadene høye.
8. Gear Manufacturing
Gir er essensielle mekaniske transmisjonskomponenter produsert via forskjellige metoder (Mishra, 2015). Involutte tannhjulstenner kan produseres gjennom hobbing, forming, fresing eller slipeoperasjoner. Vinkel- og snekkegir krever spesielle prosesser.
Presisjonsgirsliping med CBN-slipeskiver oppnår fin overflatefinish og dimensjonsnøyaktighet. Forming med pinjongkuttere tillater store modulgir. Plastgir er sprøytestøpte. Girproduksjon krever et dyktig oppsett av prosessparametere og kuttergeometri for resultater av høy kvalitet.
9. Slipe- og slipeprosesser
Sliping bruker slipeskiver, belter eller skiver for å fjerne materiale gjennom mikrobrikkeformasjon for ekstremt fin presisjon, overflatefinish og små funksjoner (Kalpakjian og Schmid, 2014). Krypfôrmaling fjerner effektivt store mengder metall. Superslipende diamantskiver utmerker seg ved herdede materialer.
Abrasive prosesser som honing og lapping bruker faste eller løse slipemidler for endelig dimensjonering og polering. Datastyrte slipesentre med automatisk skivedressing/kompensering oppnår sub-mikron nøyaktighet. Sliping fullfører det mestemaskinerte deler.
Teknologier imøtekommer ulike fabrikasjonskrav - fra grunnleggende sylindrisk dreiing og boring til ultrapresisjonsgirsliping og broaching. Å forstå egenskapene og begrensningene til hver prosess er nøkkelen til kostnadseffektivt produksjon av funksjonelle presisjonsmetallkomponenter. Med kontinuerlige fremskritt innen maskinverktøy, skjærende verktøy, automatisering og overvåking, vil maskineringsproduktiviteten og delens kvalitet fortsette å bli bedre.
Please contact China Welong at info@welongpost.com to discuss engineering your next maskinerte delerløsning.
Referanser:
El-Hofy, H. (2005). Grunnleggende om maskineringsprosesser: konvensjonelle og ikke-konvensjonelle prosesser. CRC Press, Boca Raton, FL.
Kalpakjian, S. og Schmid, S. (2014). Produksjonsteknikk og teknologi. Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ.
Mishra, R. (2015). Introduksjon til Gear Manufacturing. DDGears Consulting, Bangalore, India.
Oberg, E. et al. (2016). Maskinens håndbok. Industrial Press, New York.
