Szürkeöntvény CNC megmunkálási terméke

A megmunkálás egy olyan folyamat, amelynek során egy anyagot (gyakran fémet) a kívánt végső formára és méretre vágnak egy szabályozott anyageltávolítási eljárással. Azokat a folyamatokat, amelyeknek ez a közös témája, az ellenőrzött anyageltávolítás, ma összefoglalóan kivonó gyártásnak nevezik, eltérve az ellenőrzött anyagadagolás folyamataitól, amelyeket additív gyártásként ismerünk. Az, hogy a meghatározás „ellenőrzött” része pontosan mit takar, változhat, de szinte mindig szerszámgépek használatát foglalja magában (az elektromos szerszámok és kéziszerszámok mellett).

A megmunkálás sok esetben a gyártás részefém termékek, de olyan anyagokon is használható, mint a fa, műanyag, kerámia és kompozitok. A megmunkálásra szakosodott személyt gépésznek nevezik. Egy helyiséget, épületet vagy céget, ahol a megmunkálást végzik, gépműhelynek nevezzük. A modern megmunkálás nagy részét számítógépes numerikus vezérléssel (CNC) végzik, amelyben számítógépeket használnak a marók, esztergagépek és egyéb forgácsológépek mozgásának és működésének vezérlésére. Ez növeli a hatékonyságot, mivel a CNC gépek pilóta nélkül működnek, így csökkennek a gépműhelyek munkaerőköltségei.

A három fő megmunkálási folyamat az esztergálás, a fúrás és a marás. A különféle kategóriákba tartozó egyéb műveletek közé tartozik az alakítás, a gyalulás, a fúrás, az ürítés és a fűrészelés.

Az esztergálási műveletek olyan műveletek, amelyek a fém forgácsolószerszámmal szembeni mozgatásának elsődleges módjaként a munkadarabot forgatják. Az esztergagépek az esztergálásban használt fő szerszámgépek.

A marási műveletek olyan műveletek, amelyek során a forgácsolószerszám forog, hogy a vágóélek a munkadarabhoz támaszkodjanak. A marógépek a marásban használt fő szerszámgépek.

A fúrási műveletek olyan műveletek, amelyek során lyukakat készítenek vagy finomítanak úgy, hogy egy forgó marószerszámot vágóélekkel az alsó végén érintkeznek a munkadarabbal. A fúrási műveleteket elsősorban fúrópréseken végzik, de néha esztergagépeken vagy marókon is.

A vegyes műveletek olyan műveletek, amelyek szigorúan véve nem megmunkálási műveletek, mivel nem forgácsképző műveletek, de ezeket a műveleteket egy tipikus szerszámgépen hajtják végre. A polírozás egy példa a különféle műveletekre. A polírozás során nem keletkezik forgács, de elvégezhető esztergagépen, marógépen vagy fúrógépen.

A megmunkálást igénylő, befejezetlen munkadarabon le kell vágni egy kis anyagot a késztermék létrehozásához. A késztermék olyan munkadarab, amely megfelel a munkadarabra a műszaki rajzok vagy tervrajzok által meghatározott előírásoknak. Például egy munkadarabnak meghatározott külső átmérővel kell rendelkeznie. Az eszterga olyan szerszámgép, amellyel egy fém munkadarab forgatásával alakítható ki ez az átmérő, így a vágószerszám le tudja vágni a fémet, így sima, kerek felület jön létre, amely megfelel a kívánt átmérőnek és felületminőségnek. Fúróval hengeres furat alakú fémet lehet eltávolítani. Egyéb szerszámok, amelyek különféle fémeltávolításhoz használhatók, a marógépek, fűrészek és köszörűgépek. Ugyanezen technikák közül sokat alkalmaznak a fafeldolgozásban is.

A fejlett megmunkálási technikák közé tartozik a precizitásCNC megmunkálás, elektromos kisüléses megmunkálás (EDM), elektrokémiai erózió, lézervágás vagy vízsugaras vágás fém munkadarabok formálására.

Kereskedelmi vállalkozásként a megmunkálást általában egy gépműhelyben végzik, amely egy vagy több, főbb szerszámgépeket tartalmazó munkateremből áll. Bár a gépműhely lehet önálló működés, sok vállalkozás tart fenn belső gépműhelyt, amely a vállalkozás speciális igényeit támogatja.

A megmunkálás során sok részletre kell odafigyelni, hogy a munkadarab megfeleljen a műszaki rajzokon vagy tervrajzokon meghatározott előírásoknak. A helyes méretekkel kapcsolatos nyilvánvaló problémák mellett a munkadarabon a megfelelő kidolgozás vagy felületi simaság elérése is problémát jelent. A munkadarab megmunkált felületén észlelt gyengébb kidolgozás oka lehet a helytelen befogás, a tompa szerszám vagy a szerszám nem megfelelő megjelenítése. Gyakran ez a rossz felületi minőség, amelyet rázkódásnak neveznek, a hullámos vagy szabálytalan felületen, valamint a munkadarab megmunkált felületein hullámok megjelenésén nyilvánul meg.

A megmunkálás minden olyan eljárás, amelynek során egy forgácsolószerszámot használnak kis anyagforgácsok eltávolítására a munkadarabról (a munkadarabot gyakran "munkának" nevezik). A művelet végrehajtásához relatív mozgásra van szükség a szerszám és a munka között. Ezt a relatív mozgást a legtöbb megmunkálási műveletben egy elsődleges mozgással, úgynevezett "vágási sebességgel" és egy "előtolásnak" nevezett másodlagos mozgással érik el. A szerszám formája és a munkafelületbe való behatolása ezekkel a mozdulatokkal kombinálva a kívánt formát hozza létre a kapott munkafelületet.

Megmunkálási műveletek
Sokféle megmunkálási művelet létezik, amelyek mindegyike egy adott alkatrészgeometria és felületi textúra létrehozására képes.

Az esztergálás során egyetlen vágóélű vágószerszámot használnak az anyag eltávolítására a forgó munkadarabból, hogy hengeres formát hozzon létre. Az elsődleges mozgást a munkadarab forgatásával, az előtolást pedig a forgácsolószerszám lassú, a munkadarab forgástengelyével párhuzamos irányba történő mozgatásával érjük el.

A fúrást kerek lyuk létrehozására használják. Ezt egy forgó szerszámmal érik el, amelynek általában két vagy négy spirális vágóéle van. A szerszámot a forgástengelyével párhuzamos irányban betápláljuk a munkadarabba, hogy kialakítsuk a kerek furatot.

A fúrásnál az egyetlen hajlított hegyes hegyű szerszámot egy forgó munkadarabon egy durván készített furatba vezetik, hogy kissé megnagyobbítsák a furatot és javítsák a pontosságát. Ez egy finom befejező művelet, amelyet a termékgyártás utolsó szakaszaiban használnak.

A dörzsárazás az egyik olyan méretezési művelet, amely kis mennyiségű fémet távolít el a már fúrt furatból.

Marásnál egy több vágóéllel rendelkező forgó szerszámot lassan mozgatnak az anyaghoz képest, hogy sík vagy egyenes felületet hozzon létre. Az előtolási mozgás iránya merőleges a szerszám forgástengelyére. A gyors mozgást a forgó maró biztosítja. A marás két alapvető formája: kerületi marás és homlokmarás.

Egyéb hagyományos megmunkálási műveletek közé tartozik az alakítás, a gyalulás, az átvágás és a fűrészelés. Ezenkívül a köszörülés és a hasonló csiszolási műveletek gyakran a megmunkálás kategóriájába tartoznak.

A vágószerszámnak egy vagy több éles vágóéle van, és a munkaanyagnál keményebb anyagból készül. A vágóél a forgács elválasztására szolgál az alapmunkaanyagtól. A vágóélhez a szerszám két felülete kapcsolódik:

A gereblye arc és a szárny.
Az újonnan képződött forgács áramlását egy bizonyos szögben elhelyezett gereblye felületet "α" szögnek nevezzük. A munkafelületre merőleges síkhoz viszonyítva mérjük. A szög lehet pozitív vagy negatív. A szerszám oldala hézagot biztosít a szerszám és az újonnan kialakított munkafelület között, így védi a felületet a kopástól, amely rontja a felületet. Ezt a szöget a munkafelület és az oldalfelület között domborzati szögnek nevezzük. A vágószerszámoknak két alapvető típusa van:

Egypontos szerszám és több vágóélű szerszám
Az egypontos szerszámnak egy vágóéle van, és esztergálásra, fúrásra és gyalulásra szolgál. A megmunkálás során a szerszám hegye a munkadarab eredeti munkafelülete alá hatol. A pontot néha egy bizonyos sugárra kerekítik, amelyet orrsugárnak neveznek.

A több vágóélű szerszámoknak egynél több vágóélük van, és általában forgatással érik el mozgásukat a munkadarabhoz képest. A fúráshoz és maráshoz forgó, több vágóélű szerszámokat használnak. Bár ezeknek az eszközöknek az alakja eltér az egypontos szerszámokétól, a szerszámgeometria sok eleme hasonló.