在零件制造过程中,需要各种机加工操作和工艺来去除多余的材料。这些操作通常是机械的,并且涉及切削工具,砂轮和圆盘等。机加工操作可以在棒材或平板之类的坯料轧机上执行,也可以在通过诸如铸造或焊接之类的先前制造方法制成的零件上执行。随着增材制造的最新发展,机械加工最近被称为“减法”工艺,以描述其将材料带走以制成成品的过程。了解更多机加工订单加工圈

不同类型的加工操作

       车削和铣削是两个主要的加工过程,如下所述。其他过程有时与这些过程相吻合,或者使用独立设备执行。例如,可以将钻头安装在用于车床中或在钻床中卡盘的车床上。一次可以区分零件旋转的车削和工具旋转的铣削。随着加工中心和车削中心的出现,它们已经模糊了一些,这些加工中心和车削中心能够执行单个机床中各个机床的所有操作。

转弯

       车削是由车床执行的加工过程;当切削刀具在工件上移动时,车床使工件旋转。切割工具沿两个运动轴工作,以创建具有精确深度和宽度的切割。车床有两种类型,传统的,手动的和自动的计算机数控 (CNC)的。

       车削过程可以在材料的外部或内部进行。在内部执行时,称为“镗孔”-这种方法(取决于主轴的方向,可以是水平的也可以是 垂直的)最常用于制造管状零件。车削过程的另一部分称为“当切削刀具在工件的末端移动时发生–通常在车削过程的第一和最后阶段执行。只有当车床具有合适的横向滑动面时,才可以使用面饰。它用于在垂直于旋转轴的铸件或毛坯形状的面上生成基准。

       车床通常被认为是三种不同的子类型之一:转塔车床,发动机车床和专用车床。发动机车床是普通机械师或业余爱好者发现的最常见类型。转塔车床和专用车床更常用于需要重复制造零件的应用中。转塔车床具有一个刀架,该刀架使机器可以连续执行许多切割操作,而不会受到操作员的干扰。专用车床包括,例如,盘式和鼓式车床,汽车车库可使用它们来修整制动部件的表面。

      CNC铣削车削中心将传统车床的头尾料与附加主轴轴结合在一起,从而能够高效地加工具有旋转对称性的零件(例如,泵叶轮)以及铣刀产生复杂特征的能力。当铣刀沿着单独的路径移动时,通过将工件旋转一段弧线可以创建复杂的曲线,这一过程称为5轴加工。

钻孔/镗孔/铰孔

       钻孔使用钻头在固体材料中产生圆柱孔,这是最重要的机加工工艺之一,因为产生的孔通常旨在帮助组装。通常使用钻床,但也可以将钻头卡入车床。在大多数制造操作中,钻孔是生产精加工孔的第一步,随后对这些精加工孔进行攻丝,铰孔,钻孔等,以形成螺纹孔或使孔尺寸在可接受的公差范围内。钻头通常会切出比其标称尺寸大的孔,而由于钻头的柔韧性以及其走阻力最小的趋势,这些孔不一定是直的或圆形的。因此,通常会指定钻孔尺寸过小,然后再进行其他加工操作,以将孔扩至最终尺寸。

       所使用的钻头具有两个螺旋形通道,它们沿钻头的轴延伸。它被称为“切屑”,当钻头进入材料时,它将切屑或切屑从孔中带出。对于每种类型的材料,都有建议的钻孔速度和进给速度。

       尽管钻孔和镗孔经常混淆,但镗孔用于改善钻孔的尺寸和精度。镗床根据工件的大小有多种变化。立式镗铣床用于加工非常大的重型铸件,在镗杆保持静止的同时,工件可以转动。卧式镗铣刀和夹具镗刀使工件保持静止并旋转切削工具。镗孔也可以在车床上或加工中心进行。镗刀通常使用单点加工孔的侧面,从而使该工具比钻头更坚硬地工作。铸件中的带芯孔通常通过镗孔完成。

       机器铰刀和手动铰刀也用于精加工孔,通常其表面粗糙度要比单独钻孔时更好。标准铰刀的增量为1/64英寸。铰刀为直形或螺旋槽形,并在外围切割,仅去除了0.004-0.008英寸的孔。铰孔和镗孔是在相同的机床上完成的,有时也可以在钻床中进行。

铣削

       铣削使用旋转刀具去除材料,这与不旋转刀具的车削操作不同。传统铣床具有可移动的工作台,在该工作台上安装了工件。在这些机器上,切削工具是固定的,工作台移动物料,以便可以进行所需的切削。其他类型的铣床将工作台和切削工具都作为可移动工具。

       两种主要的铣削操作是板坯铣削和端面铣削。平板铣削使用铣刀的外围边缘对工件表面进行平面切割。轴上的键槽可以使用类似的刀具来切割,尽管该刀具比普通的板坯刀具要窄。相反,端面铣刀使用铣刀的末端。特殊刀具可用于多种任务,例如可用于铣削弯壁型腔的球形刀。

       铣床可以执行的某些操作包括刨,切,刨,铣,沉等,使铣床成为机加工车间中较灵活的设备之一。

       铣床有四种类型-手动铣床,普通铣床,通用铣床和万能铣床-它们具有水平铣刀或安装在垂直轴上的铣刀。不出所料,万能铣床可同时使用垂直和水平安装的切削刀具,使其成为现有最复杂,最灵活的铣床之一。

       与车削中心一样,能够在零件上执行一系列操作而无需操作员干预的铣床很普遍,通常简称为立式或卧式加工中心。它们始终基于CNC。

打磨

       研磨用于从平面和圆柱形状中去除少量材料。平面磨床在将工件送入砂轮的同时在工作台上往复运动。砂轮切割的深度通常在0.00025到0.001英寸之间。外圆磨床将工件固定在中心并旋转,同时将旋转的砂轮的外围施加到其上。无心磨削用于大批量生产小零件,这些零件的地面除整体外与其他任何表面都不相关。地面200-500分钟。有效值通常被认为是许多应用可接受的,并且是进一步精加工操作(包括研磨,珩磨和超精加工)的起点。

       刨削主要用于加工较大的平面,尤其是将通过刮削完成的平面,例如机床方式。一起固定在固定装置中的小零件也经过了经济计划。

锯切

       金属的锯切通常使用切割机进行,以从条,挤压型材等中产生较短的长度。垂直和水平带锯是常见的,其使用带齿的带的连续环在材料上凿开。带的速度随材料的变化而变化,某些高温合金需要慢速30 fpm,而较软的材料(例如铝)以1000 fpm或更高的速度切割。其他切割机包括动力钢锯,砂轮锯和圆锯。

拉削

       拉削用于产生方孔,键槽,花键孔等。拉削由许多齿组成,这些齿依次排列,几乎像锉刀一样,但每个连续的齿比每个先前的齿稍大。拉动或推过准备好的引导孔(或越过表面),拉刀会进行一系列逐渐更深的切割。推拉床通常是使用立式压力机完成的。拉式拉削通常是在许多情况下采用液压动力的立式或卧式机器上完成的。切割速度范围从高强度金属的5 fpm到软金属的50 fpm。

ECM / EDM

       这些是使用侵蚀性火花或化学物质去除材料的非机械形式。放电加工使用火花,该火花通过介电液从电极传输到导电工件的表面。通过这种方法可以加工出非常精细的特征,包括小直径的孔,模腔等。放电速率通常不受硬度的影响,但受金属的热性能和导电性的影响。

      电化学加工是一种反向电镀工艺,可产生具有高表面光洁度的无毛刺孔。这是一种冷加工过程,不会对工件施加热应力