Rôzne typy obrábacích operácií
Počas výroby dielu sú potrebné rôzne obrábacie operácie a procesy na odstránenie prebytočného materiálu. Tieto operácie sú zvyčajne mechanické a zahŕňajú rezné nástroje, brúsne kotúče a kotúče atď. Operácie obrábania sa môžu vykonávať na tvarových valcoch, ako sú tyče a plochy, alebo sa môžu vykonávať na častiach vyrobených predchádzajúcimi výrobnými metódami, ako je odlievanie alebo zváranie. S nedávnym pokrokom v aditívnej výrobe bolo obrábanie v poslednej dobe označené ako „subtraktívny“ proces, ktorý opisuje odoberanie materiálu na výrobu hotového dielu.
Rôzne typy obrábacích operácií
Dva primárne procesy obrábania sú sústruženie a frézovanie – popísané nižšie. Iné procesy sú niekedy podobné ako tieto procesy alebo sa vykonávajú s nezávislým zariadením. Napríklad vrták môže byť inštalovaný na sústruhu používanom na sústruženie alebo môže byť upnutý vo vŕtačke. Kedysi sa dalo rozlišovať sústruženie, kde sa súčiastka otáča, a frézovanie, kde sa otáča nástroj. S príchodom obrábacích centier a sústružníckych centier, ktoré sú schopné vykonávať všetky operácie jednotlivých strojov na jednom stroji, sa to trochu zahmlievalo.
Sústruženie
Sústruženie je proces obrábania vykonávaný sústruhom; sústruh otáča obrobok, keď sa po ňom pohybujú rezné nástroje. Rezné nástroje pracujú pozdĺž dvoch osí pohybu, aby vytvorili rezy s presnou hĺbkou a šírkou. Sústruhy sú dostupné v dvoch rôznych typoch, tradičnom ručnom type a automatizovanom, CNC type.Proces sústruženia sa môže vykonávať na vonkajšej alebo vnútornej strane materiálu. Keď sa vykonáva na vnútornej strane, je známy ako „vyvrtávanie“ – táto metóda sa najčastejšie používa na vytváranie rúrkových komponentov. Ďalšia časť procesu sústruženia sa nazýva „čelné“ a nastáva, keď sa rezný nástroj pohybuje cez koniec obrobku – zvyčajne sa vykonáva počas prvej a poslednej fázy procesu sústruženia. Čelenie je možné použiť len vtedy, ak má sústruh namontovaný priečny suport. Používa sa na vytvorenie základu na prednej strane odliatku alebo polotovaru, ktorý je kolmý na os otáčania.
Sústruhy sú všeobecne identifikované ako jeden z troch rôznych podtypov – revolverové sústruhy, motorové sústruhy a sústruhy na špeciálne účely. Motorové sústruhy sú najbežnejším typom, ktorý používajú bežní strojníci alebo fandovia. Revolverové sústruhy a sústruhy na špeciálne účely sa častejšie používajú pre aplikácie, ktoré vyžadujú opakovanú výrobu dielov. Revolverový sústruh je vybavený držiakom nástrojov, ktorý umožňuje stroju vykonávať množstvo rezných operácií za sebou bez zásahu operátora. Sústruhy na špeciálne účely zahŕňajú napríklad kotúčové a bubnové sústruhy, ktoré by autoservis použil na opravu povrchov brzdových komponentov.
CNC frézovacie sústružnícke centrá kombinujú hlavu a chvost tradičných sústruhov s dodatočnými osami vretena, aby umožnili efektívne obrábanie dielov, ktoré majú rotačnú symetriu (napríklad obežné kolesá čerpadiel) v kombinácii so schopnosťou frézy vytvárať zložité prvky. Komplexné krivky možno vytvárať otáčaním obrobku po oblúku, keď sa fréza pohybuje po samostatnej dráhe, proces známy ako 5-osové obrábanie.
Vŕtanie/Vyvrtávanie/Vystružovanie
Vŕtanie vytvára valcové otvory v plných materiáloch pomocou vrtákov - je to jeden z najdôležitejších procesov obrábania, pretože vytvorené otvory sú často určené na pomoc pri montáži. Často sa používa vŕtačka, ale bity možno upnúť aj do sústruhov. Vo väčšine výrobných operácií je vŕtanie predbežným krokom pri výrobe hotových otvorov, ktoré sa následne závitujú, vystružujú, vyvrtávajú atď., aby sa vytvorili otvory so závitom alebo aby sa rozmery otvorov dostali do prijateľných tolerancií. Vrtáky zvyčajne vyrežú otvory väčšie ako je ich nominálna veľkosť a otvory, ktoré nemusia byť nevyhnutne rovné alebo okrúhle kvôli flexibilite vrtáka a jeho tendencii ísť cestou najmenšieho odporu. Z tohto dôvodu je vŕtanie zvyčajne špecifikované ako poddimenzované a po ňom nasleduje ďalšia operácia obrábania, ktorá dostane dieru do jej hotového rozmeru.
Hoci sa vŕtanie a vyvrtávanie často zamieňajú, vyvrtávanie sa používa na spresnenie rozmerov a presnosti vyvŕtaného otvoru. Vyvrtávačky sa dodávajú v niekoľkých variantoch v závislosti od veľkosti práce. Vertikálna vyvrtávačka sa používa na obrábanie veľmi veľkých, ťažkých odliatkov, kde sa obrobok otáča, zatiaľ čo vyvrtávací nástroj je držaný na mieste. Horizontálne vyvrtávačky a súradnicové vyvrtávačky držia obrobok na mieste a otáčajú rezný nástroj. Vyvrtávanie sa vykonáva aj na sústruhu alebo v obrábacom centre. Vyvrtávacia fréza zvyčajne používa jeden hrot na obrábanie strany otvoru, čo umožňuje nástroju pôsobiť tuhšie ako vrták. Jadrové otvory v odliatkoch sú zvyčajne dokončené vŕtaním.
Frézovanie
Frézovanie využíva na odoberanie materiálu rotačné frézy, na rozdiel od sústružníckych operácií, pri ktorých sa nástroj neotáča. Tradičné frézky sú vybavené pohyblivými stolmi, na ktorých sú namontované obrobky. Na týchto strojoch sú rezné nástroje stacionárne a stôl posúva materiál tak, aby bolo možné vykonať požadované rezy. Iné typy frézok obsahujú stolové aj rezné nástroje ako pohyblivé nástroje.
Dve hlavné frézovacie operácie sú frézovanie dosiek a čelné frézovanie. Frézovanie dosiek využíva obvodové hrany frézy na vytváranie rovinných rezov cez povrch obrobku. Klínové drážky v hriadeľoch možno rezať pomocou podobnej frézy, aj keď je užšia ako bežná fréza na dosky. Namiesto toho čelné frézy používajú koniec frézy. K dispozícii sú špeciálne frézy pre rôzne úlohy, ako sú frézy s guľovým nosom, ktoré možno použiť na frézovanie vreciek so zakrivenými stenami.
Niektoré z operácií, ktoré je frézka schopná vykonávať, zahŕňajú hobľovanie, rezanie, drážkovanie, frézovanie, hĺbenie atď., vďaka čomu je frézka jednou z flexibilnejších častí vybavenia v strojárni.
Existujú štyri typy fréz – ručné frézky, rovinné frézky, univerzálne frézky a univerzálne frézky – a majú buď horizontálne frézy alebo frézy inštalované na zvislej osi. Ako sa očakávalo, univerzálna frézka umožňuje vertikálne aj horizontálne namontované rezné nástroje, čo z nej robí jednu z najkomplexnejších a najflexibilnejších dostupných frézok.
Rovnako ako pri sústružníckych centrách sú bežné frézky schopné vykonávať sériu operácií na diele bez zásahu operátora a často sa jednoducho nazývajú vertikálne a horizontálne obrábacie centrá. Vždy sú založené na CNC.
