Машинната обработка позволява частите да бъдат направени така, че да функционират според изискванията и с високо ниво на прецизност, дадено от тесните допуски, изисквани в повечето приложения. Тези компоненти са проектирани да могат да издържат големи натоварвания и да работят при неблагоприятни обстоятелства. Също, машинната обработка е гъвкава, тъй като частите могат да бъдат произведени от различни материали; по този начин, правене на големи количества на ниска цена и висока скорост, без да са необходими нови инструменти.
Какво представляват машинно обработените части: Кратък преглед
Обработените части са точни компоненти, произведени от детайл с помощта на инструменти като струг, фреза, или машини с компютърно цифрово управление. Тези части обикновено са от метал или пластмаса, оформени чрез рязане на материал до необходимия размер и форма. Обработката може да се извършва и ръчно от оператори или чрез използване на компютърна технология за цифрово управление за прецизност. Понякога частите могат да бъдат предварително направени чрез отливане и формоване. Процесът е полезен с това, че произвежда качествени и дълготрайни части за различни сектори.
CNC машинни процеси за създаване на машинно обработени компоненти
CNC машинните методи са критични за придаване на форма на различни машинни части и елементи, всяка от които е предназначена за специфична употреба. По-долу са основните процеси, които се прилагат при производството на точни части като зъбни колела, валове, и части на двигателя.
Фрезоване
Фрезоване отнема материал от детайла, за да произведе машинни елементи като зъбни колела, скоби, и корпуси. С помощта на въртящи се режещи инструменти, оформя плоски повърхности, бразди, или сложни профили, които се изискват в точни части.
Обръщане
Обръщане се използва в производството на цилиндрични продукти като валове, болтове, и части с резба. Когато детайлът се върти, машинистите могат лесно да създават елементи по външната периферия на детайла, като резби, и фини контури.
Пробиване
Пробиването включва правене на дупки в части като блокове на двигателя, обвивки, и фланци между другото. Това е критична стъпка в създаването на отвори с правилния размер за винтове, болтове, или преминаване на течности в различни части на машината.
Протягане
Протягането прави сложни вътрешни елементи като шпонкови канали, шлици, или жлебове на части като макари, предавки, или втулки. Това е високо прецизна техника, която е подходяща за вътрешните характеристики на продукта.
Смилане
The смилане заточва и полира външната повърхност на машинна част като лагери, валове, и бутала между другото. Използването на абразивни колела в този процес гарантира на потребителя висока прецизност и гладка повърхност.
Електроерозионна обработка (EDM)
EDM се използва за образуване на твърди материали в части като турбинни лопатки, шприцформи, и сложни части на двигателя. Електрическите разряди са резки и точни до степен, която е идеална за сложни модели.
Лазерно рязане
Лазерното рязане се прилага най-добре върху метални части като метални кутии, клипове, и други части от тънка ламарина. Поради високата си точност, използва се за правене на деликатни срезове върху метали и пластмаси, наред с други материали.
Ултразвукова обработка
Ултразвуковата обработка е най-подходяща при производството на части от твърди материали като керамика и стъкло, използвани в производството на платки и сензори, наред с други. Методът е много точен и не уврежда материала по никакъв начин.
Предимства на машинно обработените части
Ето някои общи предимства на машинната част:
1. Няма MOQ
Фирмите производители могат да произвеждат големи или малки количества в зависимост от изискванията на пазара. Инструментите са скъпи при формоване, но в случай на машинно обработени части, частите могат да бъдат произведени в малки количества или дори единични проби.
2. Прототипиране
Най-голямата сила на използването на машинна обработка вероятно е способността за извършване на бързо прототипиране, където инженерите могат да създават части за тестване. Това помага да се проектират няколко от тях за кратък период от време и на ниска цена. освен това, това дава възможност на производствените фирми да произвеждат много дизайни и след това да избират най-добрия дизайн, който да използват, за да намалят разходите за производство.
3. Гъвкавост на дизайна
Машинната обработка се отличава с факта, че предлага голяма свобода в дизайна в сравнение с други процеси. CNC машините също могат да създават форми с висока степен на детайлност, дебели участъци, и здрави конструкции, в които не може да се използва формоване или 3D принтиране поради тънки стени, и ограничени форми.
4. Висока точност
Обработените части/компоненти се определят от факта, че са много точни или имат способността да постигат изключително близки допуски. Тази прецизност гарантира, че всички части са със стандартни размери и че пасват добре, което ги прави много подходящи за отрасли, които изискват прецизност като авиационната индустрия и производството на медицински инструменти.
5. Кратки срокове за доставка
В сравнение с формованите части, машинно обработените части могат да бъдат направени с по-бърза скорост. Тъй като относително няма нужда от обширни инструменти. CNC е по-ефективен и има много по-кратки времена на цикъл от традиционното производство, което го прави идеален за ограничени във времето проекти и бързо прототипиране на продукти.
6. Лекота на промените
Графиките са много лесни за модифициране при компютърно проектиране до момента, в който обектът е произведен. Тази гъвкавост позволява промяна на инструментите по време на R & д, и етапи на прототип, без да се налага да правите много разходи за смяна на инструменталната екипировка, както е в случая с други производствени техники.
7. Сила и издръжливост
Продуктите, произведени чрез процеса на машинна обработка, обикновено са по-малко гъвкави от тези, направени чрез 3D печат или формоване. Обработените компоненти са изработени от твърд материал и следователно притежават по-добри механични свойства по отношение на якостта. Така, считат се за идеални за използване на места, където са желателни здравина и издръжливост.
8. Висококачествено покритие на повърхността
Обработените части също се характеризират с най-добра повърхностна обработка, която едва ли изисква допълнителна обработка след процеса на обработка. В сравнение с формоването може да запази някои дефекти, 3D печатът може да разкрие линии на слоеве, и машинната обработка предлага прецизна полирана повърхност, които може да не се нуждаят от допълнителни довършителни работи като полиране.
Принципи на проектиране на машинно обработени части
Някои прости правила трябва да се прилагат при проектиране на части за машинна обработка. Винаги е по-ефективно да се поддържа дизайнът ефективен, работещ, и функционален за постигане на най-добри резултати и представяне. Тук, са някои важни насоки, които трябва да имате предвид:
Дебелина на стената
Не проектирайте части с тънки стени, тъй като това може да доведе до повреда на дизайна. Намалената дебелина на стените също намалява здравината на детайла. Ако се изискват тънки стени, тогава е по-добре да отидете на леене под налягане.
Подрязвания
Подрязванията са елементи, които са трудни за обработка и се нуждаят от специални инструменти, които да се използват за целта. За да направите подрязванията по-бързи, трябва да ги поддържате прости и да използвате стандартни размери на инструмента. Това може да варира от 3 mm до 40 mm.
Кариеси, Дупки, и нишки
Кухините не трябва да са по-дълбоки от четири пъти ширината на кухината. Дупките също трябва да отговарят на това правило и трябва да използват стандартни размери свредла. Конците не трябва да са по-дълбоки от три пъти диаметъра им, за да могат лесно да се закрепят.
Размер и мащаб
Обработените части трябва да бъдат разположени в работната обвивка на конкретната въпросна машина. Фрезованите части не трябва да надвишават 400 х 350 х 150 mm, докато стругованите части не трябва да надвишават Ø500 mm x 1000 мм.
Изпъкнали черти
Дръжте стърчащите черти къси. Височината не трябва да бъде повече от четири пъти ширината, за да се намалят вибрациите, които влияят върху точността на инструмента.
Видове машинно обработени компоненти
Процесите на обработка се използват за производство на части за определени приложения. По-долу са някои от най-типичните видове машинно обработени части, и техните типични употреби са както следва:
Валове и оси
Валовете и осите са от решаващо значение за предаването на движенията и мощността в различните машини. Такива части трябва да бъдат добре произведени и чрез прецизна обработка, тези части са произведени с висока прецизност, за да позволят свободно движение в автомобили и друго индустриално оборудване.
Крепежни елементи
Други крепежни елементи, които се използват са винтовете и болтовете с цел свързване на различните части. Те са прецизно обработени, така че да пасват добре и това ги прави много приложими в електрониката, и полупроводникови приложения.
Съединители и съединители
Съединителите и скобите закрепват и свързват различни части на машината и позволяват плъзгащо движение. Машинната обработка гарантира, че тези компоненти са направени с необходимите размери, така че да функционират правилно, и поставен на правилното място.
Клапанни компоненти
Вентилните компоненти се прилагат за регулиране на движението на течности/газове в оборудването. Това са машинни части и са добре изрязани, за да се гарантира, че пасват добре и потокът е добре регулиран.
Компоненти на помпата
Компонентите на помпата по някакъв начин са много важни за движението на течности. Те са обработени по различни стандарти, така че да могат да изпълняват необходимите си задачи ефективно и да издържат по-дълго при всяка употреба.
Приложения на машинно обработени части
Машинно обработените части се използват във всички индустрии поради прецизността, която се предлага от процеса на машинна обработка, както и сложни и сложни части. Ето как се използват:
1. Аерокосмически сектор
Обработените компоненти се прилагат широко в аерокосмическото инженерство за производството на двигатели, структури, компоненти, и системи, използвани в самолети и космически совалки. Тъй като безопасността и производителността на тези системи са критични във враждебна среда.
2. Автомобилен сектор
В автомобилната индустрия, някои подпроцеси, които може да се нуждаят от използването на процеса на обработка, включват създаване на двигател, предаване, и спирачната система. Тези компоненти са от решаващо значение за надеждността и ефективността на превозното средство, тъй като техните части трябва да бъдат прецизни.
3. Медицинско поле
Машинната обработка играе решаваща роля в медицинската индустрия, особено когато става въпрос за производството на импланти, хирургически инструменти, и/или части и оборудване, свързани с медицинската област. Тези части трябва да бъдат много прецизни и биосъвместими до определени приемливи нива.
4. Електронна индустрия
Някои от обработените части включват конектори, вградени платки, и корпус на устройството между другото. В тези краища, се постига точност, за да се гарантира, че те функционират според очакванията в електронните модули.
5. Индустриално оборудване
Машинната обработка е много важна за производството на части, използвани в индустриални машини, като например зъбни колела, лагери, и валове. Всички тези компоненти са много полезни, особено що се отнася до ефективното използване на машините.
Повърхностни покрития за машинно обработени части
Обработените части могат да бъдат третирани по няколко начина, за да се подобри техният външен вид или производителност. Тези покрития служат за различни цели, от чисто естетически до високо функционални: Тези покрития имат различни приложения, те могат да се използват за декорация, естетически, и дори структурни цели.
Като машинно обработен
Обработеното покритие не се нуждае от последваща обработка и представя частта с грапавостта на повърхността, която има. Прилага се главно при вътрешна употреба, където външният вид на материала не е от съществено значение, а функционалните характеристики са достатъчни.
Bead Blasted
Сред довършителните процеси, бластирането използва абразивни частици, насочени към повърхността на детайла, за да го изглади. Този процес може да бъде доста груб, обаче, може леко да промени размера на частта, който не е подходящ за сложна работа.
Анодизиран
Анодиране е електролитен процес, използва се предимно върху алуминиеви части за получаване на твърд и цветен слой. Анодирането тип II се използва за защита от корозия, а тип III предпазва от корозия и устойчивост на износване в резултат на развитието на по-дебел слой.
Прахово боядисани
В прахово боядисване, върху частта се нанася боя на прах и след това частта се изпича във фурна. Този метод създава твърда и дълготрайна повърхност, която има по-висока степен на износване и корозия от обикновените боядисани повърхности.
Резюме
За да обобщим, Доста лесно е да разберете сложността както на проектирането, така и на производството на машинни части, за да получите най-добрите резултати. Приложението на дизайна за производство (DFM) насоки, избор на подходящ материал, и сътрудничеството с експерти ще ви гарантира производството на висококачествени части за вашите приложения. Партньорството с професионална фирма за машинна обработка е полезно, тъй като води до прецизна работа, разумни такси, и кратко време за доставка. Познаването на индустрията и добрите процедури за осигуряване на качеството ще ви позволят да намалите времето, необходимо за производството на вашите продукти.
