Понимание нетрадиционного процесса обработки

Нетрадиционная обработка, также известная как «нетрадиционная обработка» или «современный метод обработки», представляет собой метод обработки, который включает использование электричества, тепла, света, электрохимической энергии, химической энергии, звуковой энергии и специальной механической энергии для удаления, деформировать, изменять свойства или материалы пластин.

Сверление, расточка, резка, фрезерование и другие традиционные процессы механической обработки выполняются традиционными инструментами с режущей кромкой. Эти традиционные методы обработки устарели по мере развития технологий и времени, несмотря на то, что они являются основой процесса обработки.

В этой статье вы познакомитесь с определением, применением, диаграммами, характеристиками, типами, работой, преимуществами и недостатками нетрадиционного процесса обработки.

Что такое нетрадиционная обработка?

Нетрадиционный метод обработки — это передовой метод преодоления недостатков традиционной обработки. Ультразвуковая обработка, лазерная обработка, гидроабразивная обработка, гидроабразивная обработка, электронно-лучевая обработка и другие примеры этого процесса обработки.

Когда предмет производится с помощью современных технологий, он известен как нетрадиционный, нетрадиционный или современный процесс обработки. Методы могут быть использованы для обработки сложных объектов с микроповерхностью и низкой жесткостью, изготовленных из металлических или неметаллических материалов любой твердости, прочности, ударной вязкости или хрупкости. Некоторые технологии суперфинишной обработки, зеркальной обработки и наноразмерной (атомной) обработки можно использовать одновременно.

Приложения

Применение нетрадиционной обработки настолько обширно, что существуют различные типы, подходящие для конкретного применения. Ниже приведены некоторые области, в которых используются эти методы обработки.

Некоторые из процессов механической обработки используются для обработки пресс-форм и деталей с отверстиями и полостями сложной формы. Используются для обработки материалов с различными свойствами, как твердых, так и хрупких, таких как твердый сплав и закаленная сталь. Нетрадиционная обработка используется для изготовления глубоких тонких отверстий, фигурных отверстий, глубоких канавок, узких щелей и нарезки тонких пластин.

• Точно так же, как нетрадиционные методы обработки используются для фрезерования твердых поверхностей, нетрадиционные методы обработки используются для проектирования штампов. Нетрадиционные методы обработки могут использоваться для обработки нескольких твердых металлов, которые невозможно обработать с помощью обычных процедур.
• Для сверления отверстий очень малого диаметра в форсунке системы впрыска топлива в автомобильной промышленности также используются нетрадиционные методы. Нетрадиционные методы обработки также могут использоваться для обработки зубчатых колес.
• Для обработки сложных рисунков на тонких металлических листах используются многие нетрадиционные процессы обработки, такие как обработка лазерным лучом.
• Для резки хрупких материалов, таких как стекло, керамика и кварц, можно использовать нетрадиционные методы обработки, такие как абразивно-струйная обработка.
• Для обработки режущего инструмента можно использовать нетрадиционный процесс обработки.
• Современная обработка имеет решающее значение в аэрокосмической отрасли, поскольку она используется для создания сложных деталей самолетов.

Характеристики

Ниже приведены некоторые характеристики нетрадиционного процесса обработки:

1. Инструментальные материалы могут иметь гораздо меньшую твердость, чем материалы заготовки.
2. Энергия, такая как электрическая энергия, электрохимическая энергия, энергия звука или энергия света, может использоваться для непосредственной обработки материала.
3. Во время обработки механические силы невидимы, и заготовка редко подвергается механической и термической деформации, что способствует повышению точности обработки и качества поверхности заготовки.
4. Можно комбинировать различные методы для создания новых технологических процессов, значительно повышающих эффективность производства и точность обработки.
5. Почти каждый новый источник энергии открывает возможность нового метода нетрадиционной обработки.

Типы нетрадиционных процессов обработки

Ниже приведены различные методы нетрадиционных процессов обработки:

Электроискровая обработка (EDM):

Электроэрозионная обработка, также известная как электроэрозионная обработка или электроэрозионная обработка, представляет собой нетрадиционную технологию обработки для травления проводящих материалов с использованием электроэрозии, вызываемой импульсным разрядом между двумя полюсами, погруженными в рабочую жидкость. Основным оборудованием, используемым для этого процесса, является электроэрозионный станок. Ниже приведены некоторые особенности электроэрозионной обработки:

• Обработка без силы резания;
• Нет дефектов, таких как заусенцы, следы инструментов, канавки и т. д.
• Возможность обработки материалов, труднообрабатываемых традиционными методами обработки, и заготовок сложной формы.
• Материалы электродов-инструментов не обязательно должны быть тверже материала заготовки;
• Автоматизация проста при использовании электрической обработки;
• В некоторых случаях требуется дальнейшее удаление метаморфического слоя, образовавшегося на поверхности после обработки.
• Сложно бороться с задымлением, образующимся при очистке и переработке рабочей жидкости.

Приложения:

Ниже приведены области применения нетрадиционных процессов обработки:

• Обработка отверстий и полостей сложной формы в пресс-формах и деталях;
• Различные твердые и хрупкие материалы, такие как твердый сплав и закаленная сталь, поддаются механической обработке.
• Обработка тонких глубоких отверстий, криволинейных отверстий, глубоких канавок, узких щелей и тонких срезов, среди прочего
• Режущие и измерительные инструменты, такие как режущие инструменты, пластины для образцов и резьбовые калибры-кольца, поддаются механической обработке.

Схема электроэрозионной обработки:

Электролитическая обработка:

Заготовка обрабатывается до определенной формы и размера по принципу анодного растворения в электролитическом процессе и с помощью формованного катода. Электролитическая обработка дает существенные преимущества для труднообрабатываемых материалов, сложных форм и тонкостенных изделий. Нарезы ствола пушки, лезвие, встроенное рабочее колесо, пресс-форма, профилированное отверстие и детали, снятие фаски и удаление заусенцев - все это примеры электролитической обработки. Техника электролитической обработки играет важную, если не незаменимую роль в обработке многих продуктов.

Преимущества:

• Широкий спектр услуг по механической обработке. Электрохимическая обработка позволяет обрабатывать почти все проводящие материалы без ущерба для механических или физических свойств, таких как прочность, твердость или ударная вязкость, а металлографическая структура материалов практически не изменяется после обработки. Он часто используется для обработки твердых сплавов, жаропрочных сплавов, закаленной стали, нержавеющей стали и других труднообрабатываемых материалов.
• Высокие темпы производства
• Отличное качество обработки, особенно на поверхности.
• Его можно использовать для обработки деформируемых деталей и тонких стенок.
• В процессе электрохимической обработки отсутствует контакт между инструментом и заготовкой, отсутствует механическая сила резания, нет остаточных напряжений и деформаций, нет заусенцев и заусенцев.

Недостатки:

• Точность и скорость обработки низкие.
• Дорогая обработка. Чем выше дополнительная стоимость за единицу, тем меньше партия.

Схема электролитической обработки:

Лазерная обработка

Для обработки лазеры используют световую энергию для достижения высокой плотности энергии в фокусе после фокусировки линзой, плавления или испарения материала и удаления его за очень короткий период времени. Лазерная обработка обеспечивает такие преимущества, как уменьшение отходов материала, видимый эффект затрат при крупносерийном производстве и высокая гибкость объекта резки. Лазерная технология в основном используется в Европе для сварки уникальных материалов, таких как высококачественные кузова и основания транспортных средств, крылья самолетов и фюзеляжи космических кораблей.

Лазерная сварка, лазерная резка, модификация поверхности, лазерная маркировка, лазерное сверление, микрообработка и фотохимическое осаждение, стереолитография, лазерное травление и другие методы лазерной обработки — наиболее часто используемые области применения.

Схема лазерной обработки:

Электронно-лучевая обработка

Обработка материалов с использованием теплового или ионизационного воздействия высокоэнергетического сходящегося электронного луча известна как электронно-лучевая обработка (EBM). Высокая плотность энергии, сильное проплавление, широкий диапазон однократной глубины плавления, большой коэффициент ширины сварного шва, высокая скорость сварки, небольшая зона термического воздействия и небольшая рабочая деформация - все это преимущества.

Обрабатываемые материалы для электронно-лучевой обработки разнообразны, а площадь резания может быть весьма небольшой. Точность обработки может измеряться в нанометрах, что позволяет проводить молекулярную или атомарную обработку. Значительная производительность; механическая обработка мало загрязняет окружающую среду, но стоимость механического оборудования высока. С его помощью можно делать микроотверстия, небольшие щели и другие сложные формы. Его также можно использовать для тонкой литографии и сварки. Основным применением электронно-лучевой обработки в автомобилестроении является технология вакуумной электронно-лучевой сварки мостов.

Ионно-лучевая обработка

В условиях вакуума обработка ионным пучком осуществляется за счет ускорения и концентрации ионного потока, генерируемого источником ионов, на поверхности заготовки. Эффект обработки можно точно регулировать благодаря точному регулированию плотности ионного потока и энергии ионов, что позволяет выполнять сверхточную обработку на нанометровом, молекулярном и атомном уровнях. Ионно-лучевая обработка меньше загрязняет окружающую среду, снижает нагрузку и искажения, а также подходит для обрабатываемых материалов, но требует значительных затрат.

Ионно-лучевую обработку можно использовать в два этапа; травление и покрытие.

• Травление:ионное травление используется для обработки воздушного подшипника гироскопа и канавок на двигателе динамического давления с высоким разрешением, точностью и повторяемостью. Травление высокоточной графики, такой как интегральные схемы, оптоэлектронные устройства и оптические интегральные устройства, является еще одним применением ионно-лучевого травления. Ионно-лучевое травление также используется для утончения материалов для создания образцов для проникающей электронной микроскопии.
• Обработка ионно-лучевого покрытия. Существует два типа обработки ионно-лучевого покрытия:напыление и ионное покрытие. Металлические или неметаллические пленки могут быть нанесены на металлические или неметаллические поверхности, а также могут быть нанесены ионное покрытие на различные сплавы, соединения или некоторые синтетические материалы, полупроводниковые материалы и материалы с высокой температурой плавления. Возможно нанесение смазочной пленки, термостойкой пленки, износостойкой пленки, декоративной пленки и электротехнической пленки методом ионно-лучевого покрытия.

Плазменная дуговая обработка

Плазменно-дуговая обработка — это нетрадиционная технология обработки, в которой используется тепловая энергия плазменной дуги для резки, сварки и напыления металла или неметалла. Он может сваривать фольгу и тонкие листы и имеет эффект замочной скважины, что позволяет выполнять одностороннюю сварку и двустороннюю свободную формовку. Плазменная дуга имеет высокую плотность энергии, высокую температуру столба дуги и высокую пробивную способность. Для стали толщиной 10-12 мм не требуется снятия фаски, а полный провар и двустороннее формование могут быть выполнены за один этап с высокой скоростью сварки, высокой производительностью и минимальной деформацией напряжения. Поскольку оборудование сложное и требует много газа, оно подходит только для сварки внутри помещений.

Он широко используется в промышленном производстве, особенно для сварки меди и медных сплавов, титана и титановых сплавов, легированной стали, нержавеющей стали и молибдена в военных приложениях и передовых промышленных технологиях, таких как аэрокосмическая промышленность, где используются ракетные снаряды из титанового сплава и некоторые самолеты. используются тонкостенные контейнеры.

Ультразвуковая обработка

Используя ультразвуковую частоту в качестве инструмента для малоамплитудной вибрации и удара по обрабатываемой поверхности свободным абразивом в жидкости между ней и заготовкой, ультразвуковая обработка вызывает постепенное растрескивание поверхности заготовки. Прокалывание, резка, сварка, раскрой и полировка — все это обычные области применения ультразвуковой обработки. Может обрабатывать любой материал, но особенно хорошо подходит для резки различных твердых, хрупких непроводящих материалов с высокой точностью и исключительным качеством поверхности, но с низкой скоростью.
Перфорация (включая круглые отверстия, фигурные отверстия и криволинейные отверстия, среди прочего), резка, прорезка, вложение, резьба по различным твердым и хрупким материалам, таким как стекло, кварц, керамика, кремний, германий, феррит, драгоценный камень и нефрит, снятие заусенцев в партиях, полировка формы поверхность и правка шлифовального круга — все это примеры ультразвуковой обработки.

Химическая обработка

Чтобы получить желаемую форму, размер или поверхность заготовки, при химической обработке используется раствор кислоты, щелочи или соли для коррозии или растворения материала деталей. Этот метод обработки идеально подходит для утончения больших площадей и вырезания сложных отверстий в тонкостенных предметах. Он подходит для обработки больших площадей и может обрабатывать множество деталей одновременно; он может обрабатывать любые металлические материалы, которые можно резать, без твердости и прочности. Без натяжения, трещин и заусенцев шероховатость поверхности достигает Ra1,252,5 м, он прост в использовании, не может использоваться для обработки узких пазов или отверстий и не подходит для устранения дефектов, таких как шероховатость поверхности и царапины.

Быстрое прототипирование

Современная технология CAD/CAM, лазерная технология, технология числового программного управления, технология прецизионного сервопривода и технология новых материалов используются для разработки и объединения технологии RP. Из-за различных формовочных материалов несколько типов систем быстрого прототипирования имеют разные принципы формовки и системные характеристики. Однако основная техника остается прежней:«производство слоями, наложение слоя за слоем». Это похоже на процедуру интегрирования в математике. Внешне технология быстрого прототипирования напоминает «3D-принтер».

Он может напрямую получать данные о дизайне продукта (CAD) и быстро создавать новые образцы продукта, пресс-формы или модели без необходимости использования пресс-формы, резака или приспособления. В результате широкое внедрение и развертывание технологии RP может значительно сократить время, необходимое для разработки новых продуктов, сократить расходы на разработку и повысить качество разработки. В этом заключается революционное значение технологии RP для производственного бизнеса, от традиционной «методы исключения» до современного «метода роста», от производства пресс-форм до производства без пресс-форм. Технологию быстрого прототипирования можно использовать в самых разных отраслях, включая авиацию, аэрокосмическую промышленность, автомобилестроение, связь, лечение, электронику, бытовую технику, игрушки, военную технику, промышленное моделирование (скульптура), модели зданий и машиностроение.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать больше о нетрадиционных процессах обработки:

Преимущества и недостатки нетрадиционных методов обработки

Преимущества:

Ниже приведены преимущества нетрадиционных методов обработки в различных областях их применения.

Высокая точность :Точность является серьезной проблемой для современных предприятий, независимо от того, малы они или велики. По сравнению с изделиями, изготовленными нетрадиционными способами обработки, традиционные методы обработки дают менее точные результаты. Благодаря высокой точности нетрадиционная обработка подходит для современного времени и может использоваться для замены традиционных методов обработки.

Меньше шума :поскольку нетрадиционные процессы обработки являются лучшей заменой традиционным методам обработки, они помогают снизить шумовое загрязнение окружающей среды. Поскольку процесс бесшумный, некоторые нетрадиционные обрабатывающие предприятия могут располагаться в жилых районах.

Высокая производительность :По сравнению с традиционными методами обработки современные или нетрадиционные методы обработки обеспечивают высокую производительность. Это связано с тем, что нетрадиционные подходы работают быстрее и точнее, чем традиционные.

Меньше отходов :Работа на старом оборудовании чрезвычайно затрудняет контроль отходов. Стружка должна быть утилизирована вовремя, что требует больше усилий. С другой стороны, нетрадиционные технологии обработки либо не производят отходов, либо производят микромусор, который легко обрабатывать и утилизировать.

Нет износа инструмента :При нетрадиционных процедурах обработки нет контакта между инструментом и заготовкой, что приводит к отсутствию износа инструмента. Это исключает возможность поломки инструмента и предотвращает его износ.

Недостатки:

Несмотря на хорошие преимущества нетрадиционных методов обработки, некоторые ограничения все же имеют место. Ниже приведены недостатки этого процесса обработки в различных приложениях.

Высокая начальная стоимость :Поскольку он включает в себя множество электрических частей, работающих наряду с механическими, первоначальные затраты на создание нетрадиционного обрабатывающего предприятия выше, чем у типичного обрабатывающего предприятия. Из-за этого мелкие и дачные компании не могут его использовать.

Высокое энергопотребление :Нетрадиционная обрабатывающая установка требует значительно большей мощности, чем стандартная обрабатывающая установка. Это происходит из-за отсутствия контакта между инструментом и заготовкой, что требует использования большего количества энергии для обработки поверхности инструмента.

Сложный механизм :Нетрадиционные процессы обработки, в отличие от типичных процедур обработки, имеют более сложный механизм. Нетрадиционные методы обработки требуют от оператора достаточной квалификации для выполнения соответствующих процедур. Если установка выйдет из строя по какой-либо причине, для ее ремонта потребуется высококвалифицированный специалист.

Сниженная скорость съема металла :По сравнению со стандартными методами обработки нетрадиционные методы обработки имеют более низкую скорость съема металла. Поэтому нетрадиционные процедуры не подходят для крупномасштабных продуктов.

Не подходит для мягких материалов :Режущее действие нетрадиционного метода обработки обычно вызывается локальным повышением температуры заготовки. В результате этот метод не подходит для резки мягких материалов, таких как резина или пластик, поскольку заготовка может сгореть.

Заключение

Нетрадиционная обработка, также известная как «нетрадиционная обработка» или «современный метод обработки», представляет собой метод обработки, который включает использование электричества, тепла, света, электрохимической энергии, химической энергии, звуковой энергии и специальной механической энергии для удаления, деформировать, изменить свойства или материалы пластины. Метод механической обработки включает в себя электроэрозионную, электролитическую, лазерную, электроэрозионную, ионно-лучевую обработку и т. д. Это все для этой статьи, где определение, области применения, характеристики, типы, работа, преимущества и недостатки нетрадиционных методов обработки.

Я надеюсь, что вы получили много от чтения, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за прочтение, увидимся!