چندین فرآیند رایج برای ماشینکاری قطعات مکانیکی

I. فرآیند تولید حذف مواد ((10) متر ＜0)

فرآیند تولید حذف مواد، حذف مواد اضافی از قطعه کار به روشی خاص برای به دست آوردن شکل و اندازه دلخواه قطعه است.این نوع فرآیند نیاز به مواد اضافی کافی بر روی سطح قطعه کار دارد.در طول فرآیند حذف مواد، قطعه کار به تدریج به شکل و اندازه قطعه مورد نظر نزدیک می شود.هر چه تفاوت بین شکل و اندازه ماده خام یا بلنک و ساعت صفر بیشتر باشد، هر چه مواد بیشتری حذف شود، تلفات مواد بیشتر و انرژی بیشتری در فرآیند ماشینکاری مصرف می شود.گاهی اوقات حجم مواد از دست رفته حتی از حجم خود قطعه نیز بیشتر می شود.

اگرچه فرآیند حذف مواد دارای نرخ استفاده پایینی از مواد است، اما هنوز هم ابزار اصلی بهبود کیفیت قطعات است و همچنین دارای سازگاری پردازش قوی است و آن را به پرکاربردترین روش پردازش در ماشین‌سازی تبدیل می‌کند.فرآیند حذف مواد همراه با فرآیند تشکیل مواد می تواند مصرف مواد خام را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.با توسعه فناوری پردازش بدون برش کمتر (ریخته گری دقیق، آهنگری خوب و غیره)، میزان استفاده از مواد را می توان بیشتر بهبود بخشید.هنگامی که مقادیر تولید کم است، از نظر اقتصادی نیز منطقی است که از فرآیندهای حذف مواد به تنهایی استفاده شود تا سرمایه گذاری در فرآیندهای تشکیل مواد کاهش یابد.

فرآیندهای حذف مواد به اشکال مختلفی از ماشینکاری، از جمله برش سنتی و ماشینکاری ویژه انجام می شود.

ماشینکاری برش فرآیندی است برای حذف فلز اضافی از قطعه کار (خالی) روی ماشین ابزار با ابزار برش فلز به طوری که شکل، اندازه و کیفیت سطح قطعه کار با الزامات طراحی مطابقت داشته باشد.در طول فرآیند برش، ابزار و قطعه کار بر روی ماشین ابزار سوار می شوند و توسط ماشین ابزار هدایت می شوند تا به یک حرکت نسبی منظم خاص دست یابند.در حین حرکت نسبی ابزار و قطعه کار، فلز اضافی حذف شده و سطح ماشینکاری شده قطعه کار تشکیل می شود.روش های متداول فرآوری برش فلز عبارتند از: تراشکاری، فرزکاری، تراشکاری، برشکاری، سنگ زنی و غیره. در فرآیند برش فلز نیرو، گرما، تغییر شکل، لرزش، سایش و سایر پدیده ها وجود دارد.فرآیند ماشینکاری، کیفیت پردازش تاثیر خاصی بر انجماد H ÒÒ برای انتخاب روش پردازش، پردازش ماشین ابزار، ابزار، وسایل و پارامترهای برش، بهبود کیفیت پردازش، بهبود راندمان پردازش، تمرکز این کتاب خواهد بود. مطالب را بگویید

ماشینکاری ویژه یک روش پردازش است که از انرژی الکتریکی، انرژی نور و غیره برای حذف مواد از قطعه کار استفاده می کند.EDM، ماشینکاری الکترولیتی، ماشینکاری لیزری و غیره وجود دارد. EDM از پدیده تخلیه پالس بین الکترود ابزار و الکترود برای حذف مواد قطعه کار برای اهداف پردازش استفاده می کند.هنگام پردازش، یک شکاف تخلیه مشخص بین الکترود قطعه کار و الکترود ابزار وجود دارد و هیچ تماس مستقیمی وجود ندارد، بنابراین هیچ نیرویی در پردازش وجود ندارد و هر گونه خواص مکانیکی مواد رسانا را می توان پردازش کرد.مزیت اصلی آن در این فرآیند این است که می تواند سطح کانتور داخلی اشکال پیچیده را پردازش کند و دشواری پردازش آن را به پردازش کانتور بیرونی (پف قطعه کار) تبدیل کند، بنابراین نقش ویژه ای در ساخت قالب دارد.به دلیل سرعت حذف فلز پایین EDM، معمولاً برای پردازش شکل محصولات استفاده نمی شود.پردازش لیزر، پردازش پرتو یونی بیشتر برای پردازش خوب استفاده می شود.

با پیشرفت علم و فناوری، در زمینه هوافضا و کامپیوتر، برخی از قطعات با دقت پردازش بالا و نیاز به زبری سطح، نیاز به ماشینکاری دقیق و ماشینکاری فوق العاده دقیق دارند.ماشینکاری دقیق و فوق دقیق برای دستیابی به دقت ابعادی می تواند به سطح زیر میکرون یا حتی نانومتری برسد.این روش های ماشینکاری عبارتند از: تراشکاری فوق العاده دقیق، سنگ زنی فوق دقیق و غیره.

دوم، فرآیند تولید مواد ((10) متر ＝ 0)

در فرآیند تولید مواد شکل‌دهی، بیشتر از مدل‌هایی استفاده می‌شود تا مواد خام را به صورت قطعات یا قسمت‌های خالی بسازند.فرآیند تشکیل مواد، شکل، اندازه، حالت سازماندهی مواد خام و حتی حالت پیوند تغییر خواهد کرد.از آنجایی که دقت شکل‌دهی عموماً بالا نیست، فرآیند تولید شکل‌دهی مواد اغلب برای ساختن صفحات استفاده می‌شود.همچنین می توان از آن برای ساخت قطعاتی با اشکال پیچیده اما با دقت کمتر استفاده کرد.بهره وری فرآیند شکل گیری مواد بالا است.فرآیندهای شکل دهی رایج عبارتند از ریخته گری، آهنگری، متالورژی پودر و غیره.

(الف) ریخته گری

ریخته گری فلز مایعی است که با شکل و اندازه قطعه در حفره قالب ریخته می شود، پس از سرد شدن و انجماد برای به دست آوردن بلانک یا قسمت هایی از فرآیند.فرآیند اولیه مدل سازی، ذوب، ریختن، تمیز کردن و غیره است. با توجه به ظرفیت پر کردن ریخته گری آلیاژ، انقباض و عوامل دیگر، ریخته گری ممکن است سازماندهی ناهموار، انقباض، تنش حرارتی، تغییر شکل آرتریت ماهی داشته باشد به طوری که دقت ریخته گری ، کیفیت سطح، خواص مکانیکی بالا نیست.با این وجود، به دلیل سازگاری و هزینه تولید پایین، پردازش ریخته گری هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.شکل پیچیده، به خصوص با قطعات حفره داخلی پیچیده از خالی اغلب استفاده می شود ریخته گری.

در حال حاضر روش های معمول ریخته گری مورد استفاده در تولید عبارتند از ریخته گری شن و ماسه معمولی، ریخته گری ذوبی، ریخته گری فلز، ریخته گری تحت فشار، ریخته گری دقیق، ریخته گری گریز از مرکز و غیره.در این میان ریخته گری شن و ماسه معمولی بیشترین کاربرد را دارد.

ب) آهنگری و فشار دادن

آهنگری و مهر زنی ورق فلزی در مجموع به عنوان آهنگری شناخته می شود.آهنگری استفاده از تجهیزات آهنگری برای اعمال نیروی خارجی به فلز گرم شده برای تغییر شکل پلاستیک، شکل گیری شکل، اندازه و ویژگی های سازمانی خاصی از قطعه خالی است.پس از جعل خالی، سازمان داخلی آن متراکم و یکنواخت است.توزیع خط جریان فلزی معقول است که استحکام قطعه را بهبود می بخشد.بنابراین، آهنگری اغلب در ساخت خواص مکانیکی جامع مورد نیاز برای بخش‌های بلانک استفاده می‌شود.

آهنگری را می توان به آهنگری آزاد، آهنگری مدل و آهنگری قالب تقسیم کرد.

آهنگری رایگان است برای قرار دادن فلز بین آهن افست بالا و پایین برای تغییر شکل پلاستیک فلز، استفاده از زوج جریان آزاد شانگ وی 3 سرعت گرداب شانگ کم، دقت کم است.به طور کلی برای تولید آهنگری با دسته های کوچک و اشکال ساده استفاده می شود.

آهنگری مدل عبارت است از قرار دادن فلز در محفظه قالب قالب آهنگری برای تغییر شکل، جریان پلاستیکی فلز توسط محفظه قالب محدود می شود، راندمان شکل دهی بالا، دقت بالا و توزیع جریان فلزی معقول تر.اما به دلیل هزینه بالای ساخت قالب، معمولاً برای تولید انبوه استفاده می شود.نیروی آهنگری مورد نیاز در آهنگری آزاد زیاد است و نمی توان از آن برای آهنگری آهنگری بزرگ استفاده کرد.

آهنگری قالب لاستیک آهنگری فلز با استفاده از قالب لاستیک بر روی تجهیزات آهنگری آزاد است.قالب لاستیک برای ساخت ساده، کم هزینه و راحت است، اما دقت شکل دهی بالا نیست و اغلب برای تولید آهنگری های کوچک با دقت کم مورد استفاده قرار می گیرد.

مهر زنی ورق فلزی فرآیند مهر زنی ورق فلزی به اشکال و اندازه های مختلف بر روی پرس است.فرآیند مهر زنی بهره وری بالا و دقت پردازش بالایی دارد و اشکال پردازش آن شامل پانچ، خمش، کشش عمیق و شکل دهی می باشد.پانچ کردن فرآیند مهر زنی مواد ورق به قسمت های مختلف صاف است.خمش، کشش عمیق و سایر فرآیندهای شکل دهی برای مهر و موم کردن ورق به قسمت های مختلف سه بعدی استفاده می شود.مهر زنی ورق دارای توقف جاده ای در محصولات برقی، محصولات صنعتی سبک، خودروسازی است

(ج) متالورژی پودر

متالورژی پودر فرآیندی است که از پودر فلز یا مخلوطی از پودر فلز و غیرفلز به عنوان مواد خام برای تولید برخی محصولات فلزی یا مواد فلزی از طریق فرآیند پرس قالب و تف جوشی استفاده می شود.این می تواند هم مواد فلزی خاص و هم قطعات فلزی را با فرآیند برش کمتر تولید کند.متالورژی پودر می تواند به 95٪ برسد که می تواند ورودی فرآیند برش را تا حد زیادی کاهش دهد و هزینه های تولید را کاهش دهد، بنابراین به طور فزاینده ای در ساخت ماشین آلات استفاده می شود.به دلیل قیمت بالای مواد اولیه مورد استفاده در متالورژی پودر و جریان پذیری ضعیف پودر در هنگام شکل دهی، شکل و اندازه قطعات تا حدودی محدود شده است.قطعات متالورژی پودر دارای مقدار مشخصی ریزتخلخل داخلی هستند، استحکام آن حدود 20٪ تا 30٪ کمتر از ریخته گری یا آهنگری است، و انعطاف پذیری، چقرمگی نیز ضعیف است.

فرآیند تولید متالورژی پودر شامل آماده سازی پودر، اختلاط، پرس و شکل دهی، تف جوشی، شکل دهی و غیره می باشد.در این میان، فرآیند تهیه و اختلاط پودر معمولاً توسط سازنده ای که پودر را تهیه می کند انجام می شود.

سوم.فرآیند تولید انباشت مواد ((10 متر > 0)

فرآیند تولید انباشت مواد، انباشت تدریجی قطعات رشد یافته در یک برهم‌نهی ریز عنصر است.در فرآیند ساخت، داده های مدل جامد سه بعدی قطعه توسط کامپیوتر پردازش می شود تا فرآیند انباشت مواد برای تشکیل قطعه مورد نظر کنترل شود.مزیت این فرآیند این است که بدون نیاز به فعالیت های آماده سازی تولید مانند ابزار و وسایل، می توان قطعاتی به هر شکل پیچیده را شکل داد.

نمونه های اولیه برای ارزیابی طراحی، مناقصه یا نمایش نمونه اولیه تولید می شوند.بنابراین، این فرآیند به عنوان نمونه سازی سریع نیز شناخته می شود.فناوری نمونه سازی سریع در ساخت نمونه های اولیه محصول، ساخت قالب و ساخت تعداد کمی از قطعات استفاده می شود، تبدیل شدن به یک فناوری موثر برای تسریع توسعه محصول جدید و دستیابی به مهندسی موازی، شرکت ها را قادر می سازد تا به سرعت به بازار پاسخ دهند و رقابت پذیری خود را بهبود بخشند.

توسعه فناوری شکل‌دهی سریع بسیار سریع است و اکنون روش‌های مختلفی وارد مرحله کاربرد شده‌اند، عمدتاً روش پخت نور (SL: Stereolithog -raphy)، روش ساخت چند لایه (LO M: Laminated Object Manufacturing)، روش پخت لیزری SLS: Selec - روش فتوکورینگ اولین فناوری نمونه سازی سریع است که به صورت تجاری استفاده می شود.

روش فتوکورینگ از رزین حساس به نور به عنوان ماده خام استفاده می کند و یک لیزر فرابنفش کنترل شده توسط کامپیوتر، رزین مایع را نقطه به نقطه با توجه به سطح مقطع لایه بندی قسمت از پیش تعیین شده اسکن می کند و باعث می شود که لایه نازک رزین در ناحیه اسکن شده واکنش فوتوپلیمریزاسیون را ایجاد کند. بنابراین یک لایه نازک مقطع از قطعه تشکیل می شود.هنگامی که یک لایه پخت می شود، پالت یک لایه نازک به ارتفاع پایین می آید.لایه جدیدی از رزین مایع برای اسکن بعدی روی سطح رزینی که قبلاً پخته شده است اعمال می شود.لایه تازه پخته شده محکم به لایه قبلی چسبانده می شود و به همین ترتیب تا زمانی که کل قسمت نمونه اولیه شود.