Токарная обработка, фрезерование и сверление:объяснение основных процессов обработки

Автор:Команда технических коммуникаций · 23 августа 2024 г.

Что такое обработка?

В предыдущем блоге мы сосредоточились на будущем 3D-печати, также известной как аддитивное производство. Аддитивное производство требует наложения слоев материала на слои для формирования трехмерного объекта. Механическая обработка — это еще один метод изготовления того же объекта. Вместо добавления материала удаление материала позволяет добиться желаемой формы. Можно сказать, что 3D-печать — это кладка кирпичей, а механическая обработка – лепка.

При механической обработке несколько операций выполняются в запланированной последовательности для достижения наилучших результатов. Мы рассмотрим три наиболее распространенные операции, включая токарную обработку, сверление и фрезерование. Механическая обработка является очень распространенным и универсальным производственным процессом. Таким образом, этими тремя методами можно обрабатывать различные типы материалов. Металлы, пластмассы, композиты и дерево — все возможные материалы для изготовления.

Содержание:

Станки

Что такое поворот?

Что такое бурение?

Что такое фрезерование?

Инновации в области обработки

Типы станков

Одноточечные инструменты -

• Процесс точения:этот тип инструмента вращает заготовку, в то время как режущий инструмент движется линейно. Этот процесс можно выполнить вручную или автоматически.

Многоточечные инструменты -

• Процесс сверления:инструмент создает или обрабатывает круглые отверстия в заготовке. Обычно это делается с помощью вращающегося инструмента с двумя или четырьмя винтовыми режущими кромками.
• Процесс фрезерования:этот тип инструмента создает конструкции путем удаления материала с заготовки путем вращения режущего инструмента.

Одноточечные и многоточечные инструменты

Желаемая форма материала определит, какие инструменты вам понадобятся для работы. Двумя основными типами режущих инструментов являются одноточечные и многоточечные инструменты. Используйте одноточечные инструменты для точения, растачивания и строгания. Используйте многоточечные инструменты для фрезерования и сверления. Крайне важно правильно использовать и обслуживать режущие инструменты для обеспечения качества. К сожалению, надлежащее содержание машин и инструментов может оказаться дорогостоящим.

Инструменты доступны из различных материалов. Наиболее распространены карбид и быстрорежущая сталь. Вы можете использовать быстрорежущую сталь (HSS) для фрезерования общего назначения. Но выбирайте твердый сплав для обработки более прочных и твердых инструментальных сталей. 

Скорость резания, скорость подачи, глубина

Скорость резания, подача и глубина резания — это параметры, которые следует учитывать при обработке. Материал заготовки, инструментальный материал и размеры будут влиять на эти параметры. Скорость резания показывает, насколько быстро режущий инструмент врезается в материал заготовки. Измеряется в поверхностных футах в минуту. Подача резания определяет, насколько быстро заготовка перемещается по своей оси по направлению к режущему инструменту. Измеряется в дюймах в минуту.

Калькуляторы скорости и подачи

Калькулятор скорости поворота и подачи

Калькулятор скорости сверления и подачи

Калькулятор скорости фрезерования и подачи

Как и в случае с художественной скульптурой, заготовка сначала подвергается одной или нескольким черновым резам. Их цель – максимально приблизиться к готовой форме и размерам. После этапа черновой обработки применяется чистовая обработка для достижения окончательных размеров, допусков и качества поверхности. Чистовой рез обычно выполняется на малых подачах и глубине. Применение смазочно-охлаждающей жидкости во время обеих фаз резания охлаждает и смазывает режущий инструмент.

Токарные станки

Токарная обработка предполагает вращение заготовки, в то время как режущий инструмент движется линейно. В результате получается цилиндрическая форма. Токарный станок — лучший выбор для всех токарных операций.

Как и большинство операций механической обработки, токарная обработка выполняется вручную или автоматически. Недостатком ручного точения является необходимость постоянного контроля. Автоматического поворота нет. С помощью компьютерного числового управления или ЧПУ вы программируете все движения, скорости и изменения оснастки в компьютере. Эти инструкции затем отправляются на токарный станок для завершения. ЧПУ обеспечивает согласованность и эффективность больших объемов производства.

Одноточечные режущие инструменты, используемые при токарной обработке, бывают различной формы. Они расположены под разными углами для достижения разных результатов.

 Калькулятор скорости поворота и подачи

Машинное сверление

 Сверление создает круглое отверстие в заготовке. Для сверления предназначен сверлильный станок или нарезной станок, но этот процесс можно выполнить и с помощью фрезерного станка. Стружка – это остатки металла, образующиеся при механической обработке заготовки. Форма сверла помогает стружечке отпадать от заготовки, защищая заготовку от мусора.

Размещение сверла перпендикулярно заготовке уменьшает смещение или увод. Для еще большей точности перед сверлением часто добавляют операцию центрового сверления. Некоторые операции сверления требуют углового сверления. Угловое сверление требует наличия специального инструмента для фиксации заготовок. Другие варианты включают:вращение головки на ручном станке или использование нескольких осей на станке с ЧПУ. 

Способы предотвращения смещения включают в себя:

• Отливка/формовка/ковка знака
• Перфорация
• Точечное/центровое сверление
• Точечный фасад

Как и в случае токарных операций, для конкретных операций сверления существуют разные сверла. Ниже приведены несколько специальных сверл и их конкретное применение.

• Знаковые сверла — короткие сверла, используемые для создания неглубоких или пилотных отверстий. Если использовать более длинное сверло для таких неглубоких отверстий, оно может иметь тенденцию к сносу.
• Сверление с ударом — частое втягивание сверла помогает очистить заготовку от стружки и предотвратить ее смещение.
• Сверла для винтовых станков. Эти сверла короткие и позволяют создавать прямые и точные отверстия без необходимости предварительной сверления.
• Зажимные развертки – используются для увеличения ранее просверленных отверстий до очень точных диаметров.

Калькулятор скорости сверления и подачи

Процесс фрезерования

Фрезерные операции включают использование многоточечных вращающихся резцов для удаления материала с заготовки.

Существует два основных типа фрезерных операций:торцевое и периферийное фрезерование. Торцевое фрезерование позволяет нарезать в заготовке плоские поверхности и полости с плоским дном. Подача может быть как горизонтальной, так и вертикальной. Периферийное фрезерование позволяет нарезать глубокие пазы, резьбу и зубья шестерен.

Заготовку можно подать в режущий инструмент любым из двух способов. Обычное фрезерование предполагает подачу заготовки против вращения фрезы. Это рекомендуемый метод для ручных фрезерных станков. С другой стороны, попутное фрезерование подает заготовку в том же направлении, что и вращение фрезы. Это предпочтительный метод фрезерования с ЧПУ.

Фрезерование лучше всего применять в качестве вторичного процесса к уже обработанной заготовке. Он помогает определить особенности и служит «финишным слоем». Используйте фрезерование как вторичный процесс для добавления таких элементов, как отверстия, прорези, карманы и контуры.

Калькулятор скорости фрезерования и подачи

Инновации в обработке

Для обработки идеально гладкой, точной и функциональной заготовки требуется очень многое. Это требует большого внимания к деталям и опыта. Токарная обработка, сверление и фрезерование — это лишь некоторые из наиболее распространенных процессов обработки. Они существуют уже много-много лет. К счастью, с развитием ЧПУ обработка значительно улучшилась. В то время как традиционная обработка по-прежнему имеет свое применение в производстве, обработка с ЧПУ занимает лидирующие позиции. Это помогает обеспечить согласованность и эффективность крупных производственных циклов. Если вы хотите быть в курсе последних инноваций и новостей, American Machinist — отличный ресурс.

Имея более чем 20-летний опыт работы в качестве поставщика производственных решений, мы уверены в своей способности разработать индивидуальное решение, соответствующее вашим потребностям. Остались вопросы? Свяжитесь с нами и отправьте нам сообщение или запрос предложения.