Různé typy obráběcích operací
Během výroby dílu je zapotřebí různých obráběcích operací a procesů k odstranění přebytečného materiálu. Tyto operace jsou obvykle mechanické a zahrnují řezné nástroje, brusné kotouče a kotouče atd. Obráběcí operace mohou být prováděny na tvarových válcovacích stolicích, jako jsou tyče a plošky, nebo mohou být prováděny na součástech vyrobených předchozími výrobními metodami, jako je lití nebo svařování. S nedávným pokrokem aditivní výroby bylo obrábění v poslední době označeno jako „subtraktivní“ proces, který popisuje odebírání materiálu pro výrobu hotové součásti.
Různé typy obráběcích operací
Dva primární obráběcí procesy jsou soustružení a frézování – popsané níže. Jiné procesy jsou někdy podobné jako tyto procesy nebo se provádějí s nezávislým zařízením. Například vrták může být instalován na soustruhu používaném pro soustružení nebo může být upnut ve vrtačce. Kdysi se dalo rozlišovat soustružení, kde se součástka otáčí, a frézování, kde se otáčí nástroj. To se poněkud zamlžilo s příchodem obráběcích center a soustružnických center, která jsou schopna provádět všechny operace jednotlivých strojů na jediném stroji.
Soustružení
Soustružení je obráběcí proces prováděný soustruhem; soustruh otáčí obrobek, když se po něm pohybují řezné nástroje. Řezné nástroje pracují podél dvou os pohybu a vytvářejí řezy s přesnou hloubkou a šířkou. Soustruhy jsou k dispozici ve dvou různých typech, tradičním ručním typu a automatizovaném typu CNC.Proces soustružení lze provádět na vnější nebo vnitřní straně materiálu. Při provádění na vnitřní straně se nazývá „vyvrtávání“ – tato metoda se nejčastěji používá k vytváření trubkových součástí. Další část procesu soustružení se nazývá „čelní“ a nastává, když se řezný nástroj pohybuje přes konec obrobku – obvykle se provádí během první a poslední fáze soustružnického procesu. Čelování lze použít pouze v případě, že soustruh má osazené příčné saně. Používalo se k vytvoření počátku na čelní straně odlitku nebo polotovaru, který je kolmý k ose otáčení.
Soustruhy jsou obecně identifikovány jako jeden ze tří různých podtypů – revolverové soustruhy, motorové soustruhy a soustruhy pro speciální účely. Motorové soustruhy jsou nejběžnějším typem používaným běžnými strojníky nebo fandy. Revolverové soustruhy a speciální soustruhy se běžněji používají pro aplikace, které vyžadují opakovanou výrobu dílů. Revolverový soustruh je vybaven držákem nástroje, který umožňuje stroji provádět řadu řezných operací za sebou bez zásahu obsluhy. Mezi soustruhy pro speciální účely patří například kotoučové a bubnové soustruhy, které by autoservis použil k opravě povrchů brzdových součástí.
CNC fréza-soustružnická centra kombinují hlavu a koník tradičních soustruhů s přídavnými osami vřetena, což umožňuje efektivní obrábění dílů, které mají rotační symetrii (například oběžná kola čerpadel) v kombinaci se schopností frézy vyrábět složité prvky. Složité křivky lze vytvářet otáčením obrobku po oblouku, když se fréza pohybuje po samostatné dráze, což je proces známý jako 5osé obrábění.
Vrtání/Vyvrtávání/Vystružování
Vrtání vytváří válcové otvory v plných materiálech pomocí vrtáků – je to jeden z nejdůležitějších obráběcích procesů, protože vytvořené otvory mají často pomáhat při montáži. Často se používá vrtačka, ale bity lze upnout i do soustruhů. Ve většině výrobních operací je vrtání předběžným krokem při výrobě hotových děr, takových, které jsou následně závitovány, vystružovány, vyvrtávány atd., aby se vytvořily závitové díry nebo aby se rozměry díry dostaly do přijatelných tolerancí. Vrtáky obvykle vyřezávají otvory větší, než je jejich jmenovitá velikost, a otvory, které nemusí být nutně rovné nebo kulaté kvůli pružnosti vrtáku a jeho tendenci jít cestou nejmenšího odporu. Z tohoto důvodu je vrtání obvykle specifikováno jako poddimenzováno a následuje další obráběcí operace, která dostane díru na její hotový rozměr.
Ačkoli se vrtání a vyvrtávání často zaměňují, vyvrtávání se používá k upřesnění rozměrů a přesnosti vyvrtané díry. Vyvrtávačky se dodávají v několika variantách v závislosti na velikosti práce. Vertikální vyvrtávačka se používá k obrábění velmi velkých, těžkých odlitků, kde se práce otáčí, zatímco vyvrtávací nástroj je držen na místě. Horizontální vyvrtávačky a souřadnicové vyvrtávačky drží obrobek na místě a otáčejí řezným nástrojem. Vyvrtávání se provádí také na soustruhu nebo v obráběcím centru. Vyvrtávací fréza obvykle používá jeden hrot k obrábění strany díry, což umožňuje nástroji působit pevněji než vrták. Jádrové otvory v odlitcích se obvykle dokončují vyvrtáváním.
Frézování
Frézování využívá k odebírání materiálu rotační frézy, na rozdíl od soustružnických operací, kdy se nástroj neotáčí. Tradiční frézky jsou vybaveny pohyblivými stoly, na kterých jsou obrobky upevněny. Na těchto strojích jsou řezné nástroje stacionární a stůl posouvá materiál tak, aby bylo možné provádět požadované řezy. Jiné typy frézek mají stolní i řezné nástroje jako pohyblivé nástroje.
Dvě hlavní frézovací operace jsou frézování desek a čelní frézování. Frézování desek využívá obvodové hrany frézy k provádění rovinných řezů přes povrch obrobku. Klínové drážky v hřídelích lze řezat pomocí podobné frézy, i když je užší než běžná fréza na desky. Čelní frézy místo toho používají konec frézy. K dispozici jsou speciální frézy pro různé úkoly, jako jsou frézy s kulovým nosem, které lze použít k frézování kapes se zakřivenými stěnami.
Některé z operací, které je frézka schopna provádět, zahrnují hoblování, řezání, drážkování, frézování, hloubení atd., díky čemuž je frézka jednou z flexibilnějších součástí vybavení ve strojírně.
Existují čtyři typy fréz – ruční frézky, rovinné frézky, univerzální frézky a univerzální frézky – a vyznačují se buď horizontálními frézami nebo frézami instalovanými na vertikální ose. Jak se očekávalo, univerzální frézka umožňuje vertikální i horizontální upevnění řezných nástrojů, což z ní činí jednu z nejkomplexnějších a nejflexibilnějších dostupných frézek.
Stejně jako u soustružnických center jsou běžné frézky schopné produkovat řadu operací na dílu bez zásahu obsluhy a často se jim zjednodušeně říká vertikální a horizontální obráběcí centra. Jsou vždy založeny na CNC.
