محصول ماشینکاری CNC چدن خاکستری

ماشینکاری فرآیندی است که در آن یک ماده (اغلب فلز) با یک فرآیند حذف کنترل شده مواد به شکل و اندازه نهایی دلخواه بریده می شود. فرآیندهایی که دارای این موضوع مشترک، حذف مواد کنترل‌شده هستند، امروزه در مجموع به‌عنوان تولید تفریقی شناخته می‌شوند، و این تفاوت با فرآیندهای اضافه کردن مواد کنترل‌شده، که به عنوان تولید افزودنی شناخته می‌شوند، هستند. دقیقاً آنچه که قسمت "کنترل شده" از تعریف دلالت می کند می تواند متفاوت باشد، اما تقریباً همیشه مستلزم استفاده از ابزارهای ماشینی (علاوه بر ابزارهای برقی و ابزارهای دستی) است.

ماشینکاری بخشی از ساخت بسیاری استمحصولات فلزی، اما می توان از آن بر روی موادی مانند چوب، پلاستیک، سرامیک و کامپوزیت نیز استفاده کرد. به فردی که در ماشینکاری تخصص دارد، ماشینکار می گویند. به اتاق، ساختمان یا شرکتی که در آن ماشین کاری انجام می شود، ماشین سازی می گویند. بیشتر ماشین‌کاری مدرن توسط کنترل عددی کامپیوتری (CNC) انجام می‌شود که در آن از رایانه‌ها برای کنترل حرکت و عملکرد آسیاب‌ها، ماشین‌های تراش و سایر ماشین‌های برش استفاده می‌شود. این کارایی را افزایش می‌دهد، زیرا دستگاه CNC بدون سرنشین کار می‌کند، بنابراین هزینه‌های نیروی کار برای ماشین‌فروشی‌ها کاهش می‌یابد.

سه فرآیند اصلی ماشینکاری به عنوان تراشکاری، حفاری و فرز طبقه بندی می شوند. سایر عملیات‌هایی که در دسته‌های متفرقه قرار می‌گیرند عبارتند از شکل‌دهی، نقشه‌کشی، حفاری، برشکاری و اره کردن.

عملیات تراشکاری عملیاتی است که قطعه کار را به عنوان روش اصلی حرکت فلز در برابر ابزار برش می چرخاند. ماشین تراش اصلی ترین ابزار مورد استفاده در تراشکاری است.

عملیات فرزکاری عملیاتی است که در آن ابزار برش می چرخد ​​تا لبه های برش را در مقابل قطعه کار قرار دهد. ماشین های فرز اصلی ترین ماشین آلات مورد استفاده در فرز هستند.

عملیات حفاری عملیاتی است که در آن سوراخ هایی با قرار دادن یک برش چرخشی با لبه های برش در انتهای تحتانی در تماس با قطعه کار ایجاد یا تصفیه می شود. عملیات حفاری عمدتاً در پرس مته انجام می شود، اما گاهی اوقات بر روی ماشین تراش یا آسیاب انجام می شود.

عملیات متفرقه عملیاتی هستند که به طور دقیق ممکن است عملیات ماشینکاری نباشند زیرا ممکن است عملیات تولید انبوه نباشند اما این عملیات در یک ماشین ابزار معمولی انجام می شود. سوزاندن نمونه ای از عملیات متفرقه است. سوزاندن هیچ ضایعاتی ایجاد نمی کند، اما می توان آن را در ماشین تراش، آسیاب یا مته پرس انجام داد.

یک قطعه کار ناتمام که نیاز به ماشینکاری دارد باید مقداری از مواد بریده شود تا محصول نهایی ایجاد شود. یک محصول نهایی قطعه کار است که با مشخصات تعیین شده برای آن قطعه کار توسط نقشه های مهندسی یا نقشه ها مطابقت دارد. به عنوان مثال، ممکن است لازم باشد یک قطعه کار دارای قطر خارجی خاصی باشد. تراش ماشین ابزاری است که با چرخاندن قطعه کار فلزی می توان از آن برای ایجاد این قطر استفاده کرد، به طوری که ابزار برش می تواند فلز را جدا کند و سطح صاف و گردی را ایجاد کند که با قطر و سطح مورد نیاز مطابقت دارد. برای برداشتن فلز به شکل سوراخ استوانه ای می توان از مته استفاده کرد. سایر ابزارهایی که ممکن است برای انواع مختلف حذف فلزات مورد استفاده قرار گیرند، ماشین‌های فرز، اره و ماشین‌های آسیاب هستند. بسیاری از همین تکنیک ها در نجاری استفاده می شود.

تکنیک های ماشینکاری پیشرفته شامل دقت استماشینکاری CNCماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM)، فرسایش الکتروشیمیایی، برش لیزری یا برش با جت آب برای شکل دادن به قطعات فلزی.

به عنوان یک سرمایه‌گذاری تجاری، ماشین‌کاری معمولاً در یک ماشین‌فروشی انجام می‌شود که شامل یک یا چند اتاق کار حاوی ماشین‌ابزارهای اصلی است. اگرچه یک ماشین‌فروشی می‌تواند یک عملیات مستقل باشد، بسیاری از کسب‌وکارها ماشین‌فروشی‌های داخلی دارند که نیازهای تخصصی کسب‌وکار را پشتیبانی می‌کنند.

ماشینکاری نیاز به توجه به جزئیات زیادی دارد تا یک قطعه کار با مشخصات تعیین شده در نقشه های مهندسی یا نقشه ها مطابقت داشته باشد. در کنار مشکلات آشکار مربوط به ابعاد صحیح، مشکل دستیابی به پرداخت صحیح یا صافی سطح روی قطعه کار نیز وجود دارد. سطح پایینی که روی سطح ماشین کاری شده یک قطعه کار یافت می شود ممکن است به دلیل گیره نادرست، یک ابزار کسل کننده یا ارائه نامناسب ابزار باشد. اغلب، این سطح ضعیف، که به نام چتر شناخته می شود، با یک پرداخت مواج یا نامنظم و ظاهر شدن امواج بر روی سطوح ماشینکاری شده قطعه کار مشهود است.

ماشینکاری به هر فرآیندی گفته می‌شود که در آن از ابزار برشی برای جدا کردن تراشه‌های کوچک مواد از قطعه کار استفاده می‌شود (قطعه کار اغلب «کار» نامیده می‌شود). برای انجام عملیات، حرکت نسبی بین ابزار و کار مورد نیاز است. این حرکت نسبی در اکثر عملیات ماشینکاری با استفاده از یک حرکت اولیه به نام "سرعت برش" و یک حرکت ثانویه به نام "تغذیه" به دست می آید. شکل ابزار و نفوذ آن به سطح کار، همراه با این حرکات، شکل مورد نظر سطح کار را ایجاد می کند.

عملیات ماشینکاری
انواع مختلفی از عملیات ماشینکاری وجود دارد که هر کدام قادر به ایجاد هندسه و بافت سطحی قسمت خاصی هستند.

در تراشکاری، یک ابزار برش با یک لبه برش برای حذف مواد از قطعه کار چرخان برای ایجاد یک شکل استوانه ای استفاده می شود. حرکت اولیه با چرخاندن قطعه کار انجام می شود و حرکت تغذیه با حرکت آهسته ابزار برش در جهتی موازی با محور چرخش قطعه کار حاصل می شود.

حفاری برای ایجاد یک سوراخ گرد استفاده می شود. این کار توسط یک ابزار چرخشی انجام می شود که معمولاً دارای دو یا چهار لبه برش مارپیچ است. ابزار در جهتی موازی با محور چرخش خود به قطعه کار وارد می شود تا سوراخ گرد را تشکیل دهد.

در حفاری، ابزاری با یک نوک نوک خمیده منفرد در یک سوراخ تقریباً ساخته شده در یک قطعه کار در حال چرخش قرار می گیرد تا سوراخ را کمی بزرگ کرده و دقت آن را بهبود بخشد. این یک عملیات تکمیل خوب است که در مراحل نهایی ساخت محصول استفاده می شود.

ریمینگ یکی از عملیات اندازه گیری است که مقدار کمی فلز را از سوراخی که از قبل حفر شده است، جدا می کند.

در فرزکاری، یک ابزار دوار با لبه های برش متعدد به آرامی نسبت به مواد حرکت داده می شود تا یک سطح صاف یا مستقیم ایجاد شود. جهت حرکت تغذیه عمود بر محور چرخش ابزار است. حرکت سرعت توسط فرز چرخان ارائه می شود. دو شکل اصلی آسیاب عبارتند از: فرز محیطی و فرز صورت.

سایر عملیات ماشینکاری متعارف شامل شکل دهی، نقشه کشی، برشکاری و اره کردن است. همچنین، سنگ زنی و عملیات ساینده مشابه اغلب در دسته ماشین کاری قرار می گیرند.

ابزار برش دارای یک یا چند لبه برش تیز است و از ماده ای سخت تر از ماده کار ساخته شده است. لبه برش برای جدا کردن تراشه از مواد اولیه کار است. دو سطح ابزار به لبه برش متصل است:

صورت چنگک و پهلو.
صفحه چنگک که جریان تراشه تازه تشکیل شده را هدایت می کند، در یک زاویه مشخص جهت گیری می کند که زاویه چنگک "α" نامیده می شود. نسبت به صفحه عمود بر سطح کار اندازه گیری می شود. زاویه چنگک می تواند مثبت یا منفی باشد. کناره ابزار فاصله ای بین ابزار و سطح کار تازه ایجاد شده ایجاد می کند، بنابراین از سطح در برابر سایش محافظت می کند که باعث تخریب سطح می شود. به این زاویه بین سطح کار و سطح پهلو، زاویه تسکین گفته می شود. دو نوع اصلی ابزار برش وجود دارد:

ابزار تک نقطه ای و ابزار پیشرفته چندگانه
ابزار تک نقطه ای دارای یک لبه برش است و برای تراشکاری، حفاری و صاف کردن استفاده می شود. در حین ماشینکاری، نقطه ابزار به زیر سطح کار اصلی قسمت کار نفوذ می کند. گاهی اوقات این نقطه به شعاع خاصی گرد می شود که شعاع بینی نامیده می شود.

ابزارهای چند لبه دارای بیش از یک لبه برش هستند و معمولاً حرکت خود را نسبت به قسمت کار با چرخش به دست می آورند. در حفاری و فرز از ابزارهای دوار چند لبه استفاده می شود. اگرچه شکل این ابزارها با ابزار تک نقطه ای متفاوت است، اما بسیاری از عناصر هندسه ابزار مشابه هستند.