Pelēkā čuguna CNC apstrādes produkts

Apstrāde ir process, kurā materiāls (bieži vien metāls) tiek sagriezts vēlamajā galīgajā formā un izmērā, izmantojot kontrolētu materiāla noņemšanas procesu. Procesi, kuriem ir šī kopīgā tēma, kontrolēta materiāla noņemšana, mūsdienās tiek kopīgi saukti par subtraktīvo ražošanu, atšķirībā no kontrolētas materiālu pievienošanas procesiem, kas ir pazīstami kā aditīvā ražošana. Tas, ko tieši nozīmē definīcijas "vadāmā" daļa, var atšķirties, taču tas gandrīz vienmēr nozīmē darbgaldu izmantošanu (papildus tikai elektroinstrumentiem un rokas instrumentiem).

Mehāniskā apstrāde ir daļa no daudzu produktu ražošanasmetāla izstrādājumi, taču to var izmantot arī tādiem materiāliem kā koks, plastmasa, keramika un kompozītmateriāli. Personu, kas specializējas apstrādē, sauc par mašīnistu. Telpu, ēku vai uzņēmumu, kurā tiek veikta apstrāde, sauc par mašīnu darbnīcu. Liela daļa mūsdienu apstrādes tiek veikta, izmantojot datoru ciparu vadību (CNC), kurā datorus izmanto, lai kontrolētu frēžu, virpu un citu griešanas iekārtu kustību un darbību. Tas palielina efektivitāti, jo CNC mašīna darbojas bez apkalpes, tādējādi samazinot darbaspēka izmaksas mašīnu darbnīcām.

Trīs galvenie apstrādes procesi tiek klasificēti kā virpošana, urbšana un frēzēšana. Citas darbības, kas ietilpst dažādās kategorijās, ietver formēšanu, ēvelēšanu, urbšanu, caururbšanu un zāģēšanu.

Virpošanas darbības ir darbības, kas pagriež sagatavi kā primāro metodi metāla pārvietošanai pret griezējinstrumentu. Virpas ir galvenais virpošanā izmantotais darbgalds.

Frēzēšanas darbības ir darbības, kurās griezējinstruments griežas, lai griešanas malas nostātos pret apstrādājamo priekšmetu. Frēzmašīnas ir galvenais frēzēšanas darbgalds.

Urbšanas darbības ir darbības, kurās tiek izveidoti vai uzlaboti caurumi, saskaroties ar apstrādājamo priekšmetu rotējošu griezēju ar griešanas malām apakšējā galā. Urbšanas darbības galvenokārt tiek veiktas urbjmašīnās, bet dažreiz arī virpās vai frēzēs.

Dažādas darbības ir darbības, kas, stingri ņemot, var nebūt apstrādes darbības, jo tās var nebūt šķembu veidošanas darbības, bet šīs darbības tiek veiktas ar tipisku darbgaldu. Spodrināšana ir dažādu darbību piemērs. Apstrādājot neveidojas skaidas, bet to var veikt ar virpu, frēzi vai urbjmašīnu.

Nepabeigtai sagatavei, kurai nepieciešama apstrāde, būs jānogriež kāds materiāls, lai izveidotu gatavo produktu. Gatavais izstrādājums būtu apstrādājamā detaļa, kas atbilst specifikācijām, kas šai sagatavei noteiktas inženiertehniskajos rasējumos vai rasējumos. Piemēram, sagatavei var būt nepieciešams noteikts ārējais diametrs. Virpa ir darbgalds, ko var izmantot, lai izveidotu šādu diametru, pagriežot metāla sagatavi, lai griezējinstruments varētu nogriezt metālu, radot gludu, apaļu virsmu, kas atbilst vajadzīgajam diametram un virsmas apdarei. Lai noņemtu metālu cilindriska cauruma formā, var izmantot urbi. Citi instrumenti, ko var izmantot dažāda veida metāla noņemšanai, ir frēzmašīnas, zāģi un slīpmašīnas. Daudzas no šīm pašām metodēm tiek izmantotas kokapstrādes jomā.

Uzlabotas apstrādes metodes ietver precizitātiCNC apstrāde, elektriskās izlādes apstrāde (EDM), elektroķīmiskā erozija, lāzergriešana vai griešana ar ūdens strūklu, lai veidotu metāla sagataves.

Kā komerciāls uzņēmums apstrādi parasti veic mašīnu darbnīcā, kas sastāv no vienas vai vairākām darba telpām, kurās ir galvenie darbgaldi. Lai gan mašīnu darbnīca var būt atsevišķa darbība, daudzi uzņēmumi uztur iekšējus mašīnu darbnīcas, kas atbalsta uzņēmuma specializētās vajadzības.

Apstrādei ir jāpievērš uzmanība daudzām detaļām, lai sagatave atbilstu tehniskajos rasējumos vai rasējumos noteiktajām specifikācijām. Papildus acīmredzamajām problēmām, kas saistītas ar pareiziem izmēriem, pastāv problēma, kā panākt pareizu apstrādājamās detaļas apdari vai virsmas gludumu. Apstrādājamā priekšmeta apstrādātās virsmas nekvalitatīvo apdari var izraisīt nepareiza iespīlēšana, blāvs instruments vai instrumenta neatbilstošs noformējums. Bieži vien šī sliktā virsmas apdare, kas pazīstama kā pļāpāšana, ir redzama ar viļņainu vai neregulāru apdari un viļņu parādīšanos uz apstrādājamā priekšmeta apstrādātajām virsmām.

Apstrāde ir jebkurš process, kurā griezējinstrumentu izmanto, lai no sagataves noņemtu nelielas materiāla skaidas (apstrādājamo priekšmetu bieži sauc par "darbu"). Lai veiktu operāciju, ir nepieciešama relatīva kustība starp instrumentu un darbu. Šī relatīvā kustība lielākajā daļā apstrādes operāciju tiek panākta, izmantojot primāro kustību, ko sauc par "griešanas ātrumu", un sekundāro kustību, ko sauc par "padevi". Instrumenta forma un tā iekļūšana darba virsmā kopā ar šīm kustībām rada vēlamo darba virsmas formu.

Apstrādes operācijas
Ir daudz veidu apstrādes darbības, no kurām katra spēj ģenerēt noteiktu daļas ģeometriju un virsmas tekstūru.

Virpošanā tiek izmantots griezējinstruments ar vienu griešanas malu, lai noņemtu materiālu no rotējošas sagataves, lai izveidotu cilindrisku formu. Primārā kustība tiek nodrošināta, pagriežot sagatavi, un padeves kustība tiek panākta, lēnām pārvietojot griezējinstrumentu virzienā, kas ir paralēls sagataves rotācijas asij.

Urbšana tiek izmantota, lai izveidotu apaļu caurumu. To panāk ar rotējošu instrumentu, kuram parasti ir divas vai četras spirālveida griešanas malas. Instrumentu padod virzienā, kas ir paralēls tā griešanās asij, sagatavē, veidojot apaļo caurumu.

Urbšanas laikā instruments ar vienu saliektu smailu galu tiek virzīts rupji izveidotā caurumā griežamā sagatavē, lai nedaudz palielinātu caurumu un uzlabotu tā precizitāti. Tā ir smalka apdares darbība, ko izmanto izstrādājuma ražošanas beigu posmos.

Rīvēšana ir viena no izmēra noteikšanas darbībām, kas no jau izurbta cauruma noņem nelielu daudzumu metāla.

Frēzējot rotējošu instrumentu ar vairākām griešanas malām lēnām pārvieto attiecībā pret materiālu, lai izveidotu plakni vai taisnu virsmu. Padeves kustības virziens ir perpendikulārs instrumenta rotācijas asij. Ātruma kustību nodrošina rotējoša frēze. Divi pamata frēzēšanas veidi ir: perifērā frēzēšana un frēzēšana.

Citas parastās apstrādes darbības ietver formēšanu, ēvelēšanu, caururbšanu un zāģēšanu. Arī slīpēšana un līdzīgas abrazīvas darbības bieži tiek iekļautas apstrādes kategorijā.

Griešanas instrumentam ir viena vai vairākas asas griešanas malas, un tas ir izgatavots no materiāla, kas ir cietāks par darba materiālu. Griešanas mala kalpo skaidu atdalīšanai no pamatdarba materiāla. Ar griešanas malu ir savienotas divas instrumenta virsmas:

Grābekļa seja un sāns.
Grābekļa virsmu, kas virza jaunizveidotās skaidas plūsmu, kas ir orientēta noteiktā leņķī, sauc par slīpuma leņķi "α". To mēra attiecībā pret plakni, kas ir perpendikulāra darba virsmai. Grābekļa leņķis var būt pozitīvs vai negatīvs. Instrumenta sāns nodrošina atstarpi starp instrumentu un jaunizveidoto darba virsmu, tādējādi pasargājot virsmu no noberšanās, kas pasliktinātu apdari. Šo leņķi starp darba virsmu un sānu virsmu sauc par reljefa leņķi. Ir divi galvenie griezējinstrumentu veidi:

Viena punkta rīks un daudzpusīgs rīks
Viena punkta instrumentam ir viena griešanas mala, un to izmanto virpošanai, urbšanai un ēvelēšanai. Apstrādes laikā instrumenta punkts iekļūst zem darba daļas sākotnējās darba virsmas. Punkts dažreiz tiek noapaļots līdz noteiktam rādiusam, ko sauc par deguna rādiusu.

Vairākiem visprogresīvākajiem instrumentiem ir vairāk nekā viena griešanas mala, un tie parasti tiek pārvietoti attiecībā pret darba daļu, griežot. Urbšanā un frēzēšanā tiek izmantoti rotējoši vairāku griezējmalu instrumenti. Lai gan šo rīku formas atšķiras no viena punkta instrumentiem, daudzi instrumenta ģeometrijas elementi ir līdzīgi.