Bežné procesy obrábania a ich aplikácie

 

V modernej výrobe je obrábanie nevyhnutnou súčasťou procesu. Zahŕňa rezanie, brúsenie, vŕtanie a ďalšie operácie s použitím rôznych mechanických zariadení na dosiahnutie požadovaného tvaru, veľkosti a kvality povrchu. Tento článok predstaví osem bežných procesov obrábania a ich aplikácie vrátane sústruženia, frézovania, vŕtania, brúsenia, vyvrtávania, hobľovania, tvarovania a elektroerozívneho obrábania (EDM).

 

 

Ⅰ Sústruženie

 

▲ Sústruženie

 

1. Prehľad procesu

Sústruženie zahŕňa upevnenie obrobku na otočnom skľučovadle a použitie rezného nástroja na jeho opracovanie do požadovaného tvaru a veľkosti. Je obzvlášť vhodný na výrobu valcových častí, ako sú hriadele a objímky.

 

2. Charakteristiky sústružníckeho procesu

Ako dôležitá metóda mechanického spracovania má sústruženie rad jedinečných charakteristík vrátane:

 

(1) Silná prispôsobivosť pri spracovaní

 

• Prispôsobivosť materiálu:Sústruženie je vhodné nielen pre rôzne oceľové materiály, ale aj pre presné rezanie neželezných kovov, nekovov a dokonca aj ultratvrdých materiálov. Táto široká prispôsobivosť materiálu dáva otáčaniu zásadnú úlohu v priemysle spracovania kovov.
• Štrukturálna prispôsobivosť:Sústružením možno obrábať obrobky rôznych tvarov a štruktúr, najmä vnútorné a vonkajšie rotačné povrchy, ako sú valce a kužele. Tiež sa dobre prispôsobuje rôznym požiadavkám na presnosť a drsnosť.

 

(2) Flexibilné a rôznorodé možnosti spracovania

Sústruženie môže spracovať rôzne rotačné povrchy, vrátane plochých povrchov, zakrivených povrchov, oblúkov, špirálových línií a iných tvarovaných povrchov, čím spĺňa potreby spracovania zložitých tvarov.

 

(3) Stabilný proces rezania

Sústruženie sa spolieha na rovnomerné otáčanie polotovaru alebo obrobku ako primárny pohyb, zatiaľ čo rezný nástroj alebo iné rezné hrany zabezpečujú pohyb posuvu. Tento pohyb zabezpečuje relatívne stabilný proces rezania s minimálnymi výkyvmi reznej sily.

 

Vďaka stabilite procesu rezania umožňuje sústruženie väčší objem rezu, čím sa zvyšuje efektivita výroby. Hladký proces rezania tiež pomáha udržiavať konzistentnú presnosť obrábania.

 

(4) Vysoká presnosť obrábania

Presnosť obrábania sústruženia je relatívne vysoká, zvyčajne dosahuje IT6 alebo viac. Jemným sústružením je možné dosiahnuť ešte vyššiu presnosť.

 

Sústruženie môže tiež zabezpečiť presnosť polohy rôznych opracovaných povrchov, ako je súososť a kolmosť medzi čelom a osou.

 

(5) Vynikajúca kvalita povrchu

Drsnosť povrchu sústružených obrobkov je relatívne nízka, zvyčajne dosahuje Ra 0,8 μm alebo menej, čo spĺňa požiadavky na kvalitu povrchu mnohých vysoko presných dielov.

 

(6) Jednoduchá štruktúra nástroja

Štruktúra sústružníckeho nástroja je relatívne jednoduchá, ľahko sa vyrába a ostrí a má nízke náklady. Zároveň je možné geometrický tvar a uhly sústružníckeho nástroja flexibilne brúsiť a upravovať tak, aby vyhovovali rôznym potrebám spracovania.

 

(7) Vysoké technické požiadavky

Sústruženie si vyžaduje solídny teoretický základ a rozsiahle praktické skúsenosti, najmä v oblasti ostrenia nástrojov, ktoré si vyžaduje vysokú úroveň zručností.

 

3. Aplikácie

Sústruženie je dôležitá metóda mechanického spracovania s jedinečnými vlastnosťami, vrátane:

 

▲ Typ sústruženia

 

• Výroba valcových dielov:Výroba valcových častí: prevodové hriadele a ložiskové puzdrá.
• Spracovanie rotačných plôch:invrátane vnútorných a vonkajších valcových plôch, kužeľových plôch, koncových plôch, drážok a závitov.
• Presné obrábanie:Jemné sústruženie môže dosiahnuť vysokú presnosť a kvalitu povrchu pre povrchy dielov.

 

 

Ⅱ Frézovanie

 

▲ Frézovanie

 

1. Prehľad procesu

Frézovanie zahŕňa použitie rotujúceho rezného nástroja na rezanie povrchu obrobku. Riadením dráhy pohybu nástroja dokáže spracovať ploché povrchy, konkávne a konvexné povrchy, ozubené kolesá a iné zložité tvarované diely.

 

2. Aplikácie

 

▲ Typ frézovania

 

• Spracovanie plochého povrchu:Rovinné frézovanie sa používa na dosiahnutie rovných povrchov obrobkov.
• Trojrozmerné spracovanie:Vertikálne frézovanie a čelné frézovanie sa používa na spracovanie drážok, otvorov a zložitých profilov.
• Spracovanie ozubených kolies:Frézovanie ozubených kolies môže obrábať zuby ozubených kolies.
• Komplexné spracovanie kriviek:Frézovanie profilov je vhodné na obrábanie zložitých tvarov kriviek alebo obrysov.

 

 

Ⅲ Vŕtanie

 

▲ Vŕtanie

 

1. Prehľad procesu

Vŕtanie je proces, pri ktorom sa rotačný vrták zarezáva do materiálu obrobku a vytvára otvory určeného priemeru a hĺbky. Je široko používaný vo výrobe, konštrukcii a údržbe.

 

2. Aplikácie

 

▲ Typ vŕtania

 

• Obrábanie malých otvorov:Na obrábanie otvorov s malým priemerom je vhodné konvenčné vŕtanie.
• Presné polohovanie:Stredové vŕtanie vytvorí najskôr malé otvory, čím sa zabezpečí presné umiestnenie väčších otvorov.
• Obrábanie hlbokých otvorov:Vŕtanie hlbokých otvorov sa používa na obrábanie hlbokých otvorov, ktoré si vyžadujú špeciálne vrtáky a chladiace techniky.
• Viacosové obrábanie:Viacosové vŕtanie umožňuje súčasné obrábanie viacerých otvorov, čím sa zvyšuje efektivita výroby.

 

 

Ⅳ Brúsenie

 

▲ Grilovanie

 

1. Prehľad procesu

Brúsenie využíva abrazívne nástroje (ako sú brúsne kotúče) na rezanie alebo brúsenie povrchu obrobku, čím sa dosahuje vysoká presnosť a kvalita povrchu.

 

2. Aplikácie

 

▲ Typ grilovania

 

• Vysoko presné obrábanie:Používa sa na formy, presné mechanické diely, nástroje atď.
• Zlepšenie povrchovej úpravy:Brúsenie môže výrazne zlepšiť drsnosť povrchu obrobku.
• Obrábanie tvrdého materiálu:Brúsením možno obrábať materiály s vysokou tvrdosťou, ako sú karbid a zliatiny titánu.

 

 

Ⅴ Nuda

 

▲ Nuda

 

1. Prehľad procesu

Vyvrtávanie zahŕňa použitie rotujúceho nástroja na rezanie vnútri existujúceho otvoru v obrobku, aby sa dosiahli presné rozmery a rovinnosť.

 

2. Aplikácie

 

▲ Typ vŕtania

 

• Obrábanie otvorov:Zvlášť vhodné pre vysoko presné vnútorné valcové otvory vysokej kvality povrchu.
• Obrábanie veľkých obrobkov:Používa sa na veľkých obrábacích strojoch na vyvrtávanie veľkých priemerov a hlbokých otvorov.
• CNC vyvrtávanie:Automatizované obrábanie pomocou programovania zvyšuje presnosť a efektivitu.

 

 

Ⅵ Hobľovanie

 

1. Prehľad procesu

Hobľovanie používa hoblík na vykonávanie vratného lineárneho pohybu na povrchu obrobku, predovšetkým na obrábanie veľkých plochých plôch.

 

2. Aplikácie

 

▲ Typ hobľovania

 

• Obrábanie veľkých obrobkov:Ako sú lôžka obrábacích strojov, základne atď.
• Hrubé a jemné obrábanie:Rozdelené na hrubé obrábanie na rýchle odstránenie materiálu a jemné obrábanie na zlepšenie kvality povrchu.
• Manuálne a automatické obrábanie:Ručné hobľovanie je vhodné pre malé série a jednoduché úlohy obrábania, zatiaľ čo automatické hobľovanie zlepšuje efektivitu a stabilitu.

 

 

Ⅶ Tvarovanie

 

▲ Tvarovanie

 

1. Prehľad procesu

Tvarovanie zahŕňa použitie tvarovacieho nástroja na postupné prehĺbenie rezov, čím sa vytvárajú vnútorné zložité obrysy.

 

2. Aplikácie

 

▲ Typ tvarovania

 

• Komplexné tvarové obrábanie:Pre obrysy obrobkov, drážky, otvory a iné zložité tvary.
• Požiadavky na vysokú presnosť:Tvarovaním sa zvyčajne dosahuje vysoká presnosť obrábania a kvalita povrchu.
• Špeciálne opracovanie materiálu:Vhodné pre vysokotvrdé alebo ťažko obrobiteľné materiály.

 

 

Ⅷ Obrábanie elektrickým výbojom (EDM)

 

▲ EDM

 

1. Prehľad procesu

EDM využíva elektrické výboje na erodovanie materiálu z povrchu obrobku, čím sa dosahujú ciele obrábania bez kontaktu.

 

2. Aplikácie

• Ťažkoobrobiteľné materiály:Ako napríklad karbid, zliatiny titánu atď.
• Vysoko presné obrábanie:EDM môže dosiahnuť rozmerovú presnosť na submikrónovej úrovni, vhodnú pre formy, presné diely atď.
• Komplexné tvarové obrábanie:Ideálne pre vnútorné obrysy, malé otvory, štrbiny a iné zložité tvary.

 

 

Ⅸ Záver

 

Osem vyššie uvedených procesov obrábania má svoje jedinečné vlastnosti a je vhodné pre rôzne potreby spracovania. Sústruženie, frézovanie a vŕtanie sú tradičné rezacie procesy široko používané pri obrábaní rôznych obrobkov. Brúsenie a vyvrtávanie sa zameriava na vysokú presnosť a kvalitu povrchu, zatiaľ čo hobľovanie a tvarovanie sú ideálne pre veľké obrobky a zložité tvary. EDM so svojím jedinečným bezkontaktným procesom hrá kľúčovú úlohu pri obrábaní zložitých materiálov a zložitých tvarov. Pri skutočnej výrobe by sa mal vybrať vhodný proces obrábania na základe požiadaviek na materiál, tvar, veľkosť a povrch obrobku, aby sa dosiahli najlepšie výsledky obrábania.