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가공공정 및 공작기계 이해

가공은 재료(일반적으로 금속)를 지정된 최종 형태와 크기로 절단하는 제어된 재료 제거 기술입니다. 감산 제조는 재료의 제어된 추가를 포함하는 적층 제조와 대조적으로 이러한 공통 패턴을 갖는 절차를 나타냅니다. 문구의 "제어된" 요소의 정확한 의미는 다양하지만 종종 공작 기계의 사용을 수반합니다.

가공은 수많은 금속 제품을 만드는 데 사용되지만 목재, 플라스틱, 세라믹 및 복합 재료와 같은 다른 재료를 만드는 데에도 사용할 수 있습니다. 기계공은 기계 가공을 전문으로 하는 사람입니다. 기계 공장은 기계 가공이 수행되는 방, 건물 또는 회사입니다. 컴퓨터를 사용하여 밀, 선반 및 기타 절단 장비의 이동 및 작동을 제어하는 ​​컴퓨터 수치 제어(CNC)는 많은 현대 기계 가공에 활용됩니다. 이를 통해 CNC 기계를 무인으로 실행할 수 있어 효율성이 향상되고 기계 공장의 인건비가 절감됩니다.

이 기사에서는 가공 공정의 정의, 응용 프로그램, 목적 및 기능, 다이어그램, 유형, 작업, 작업, 장점 및 단점을 알게 됩니다. 공작 기계라는 용어도 소개됩니다.

가공 공정이란 무엇입니까?

가공은 재료를 특정 형태와 크기로 성형하고 크기를 조정하는 프로세스입니다. 일반적으로 기계 가공은 금속 가공과 관련이 있지만 목재, 플라스틱, 세라믹, 석재 및 기타 재료의 제조를 나타낼 수도 있습니다. 특정 목적을 위해 특정 모양으로 성형하려는 원자재가 있는 경우 이를 수행하기 위해 가공 절차를 사용합니다. 너트와 볼트, 자동차 부품, 플랜지, 드릴 비트, 플라크 및 다양한 산업에서 사용되는 기타 다양한 장비와 물건이 가공 제품의 예입니다.

가공은 또한 가공면을 통해 밀어내는 절삭공구를 사용하여 칩 형태로 준비된 블랭크에서 잉여 재료를 점진적으로 제거함으로써 적절한 치수로 작업을 생성하고 표면을 연마하는 중요한 마무리 기술로 볼 수 있습니다. (에스). 공작 기계는 칩 형태의 추가 재료를 제거하여 원하는 정확도로 제품의 크기, 모양 및 가공을 수행하는 동력 구동 장비입니다. 선반 기계, 드릴링 기계, 성형 기계, 대패 기계 등. 이것은 공작 기계의 예입니다. 마지막으로 공작물 표면의 재료를 제거하기 위해 절삭 공구가 사용됩니다. 작업을 수행하려면 공작물보다 단단해야 합니다. 절삭 공구는 두 가지 범주로 나뉩니다. 단일 지점 및 다중 지점.

목적

기어, 베어링, 클러치, 도구, 나사 및 너트와 같은 대부분의 기술 구성 요소는 치수와 형태가 정확할 뿐만 아니라 제대로 작동하기 위해 우수한 표면 광택이 필요합니다. 예를 들어 주조 및 단조와 같은 수행 기술은 필요한 정확도와 광택을 얻을 수 없습니다. 블랭크로 알려진 이러한 준비된 부품은 기계 가공 및 연삭을 통해 수행되는 반마감 및 마무리가 필요합니다. 연삭은 본질적으로 기계가공과 동일합니다. 높은 수준의 정확도와 광택으로 가공하면 제품이 • 기능 요구 사항을 충족할 수 있습니다. • 성능이 향상됩니다. • 서비스 수명이 연장됩니다.

공작기계의 도표는 아래와 같습니다.

가공 공정의 종류

가공 공정은 두 가지로 분류됩니다. 기존 및 비전통 가공 공정.

기존 가공:

기존의 가공 공정은 정교한 방법을 사용하지 않고 전통적인 방식으로 가공하는 공정입니다. 결과적으로 이 가공 방법은 기존 가공이라고도 합니다. 테이퍼용 선반 기계의 테이퍼 공구와 같은 예리한 포인트 절삭 공구는 이 가공 기술에 사용됩니다. 다음은 기존 가공 공정의 유형과 작업입니다.

터닝 머신

종종 엔진 선반으로 알려진 수평 금속 선반은 모든 공작 기계 중 가장 중요합니다. 핵심 기계 원리 중 많은 부분이 다른 공작 기계의 설계에 포함되어 있어 다른 모든 공작 기계의 아버지가 됩니다. 엔진 선반은 터닝, 페이싱, 드릴링 등 다양한 작업에 사용할 수 있는 간단한 공작 기계입니다. 단일 포인트 절단 도구로 회전하고 구멍을 뚫습니다. 선삭 절차에는 직선 또는 테이퍼 원통 모양, 홈, 어깨 및 나사산 선삭과 원통형 조각 끝의 평평한 표면을 향하는 선삭이 포함되며 공작물의 외경에서 여분의 금속을 칩 형태로 절단해야 합니다. 드릴링, 보링, 리밍, 카운터보링, 카운터싱킹 및 단일 포인트 도구 또는 탭을 사용한 나사 가공과 같은 가장 일반적인 구멍 가공 작업은 내부 원통형 작업에 포함됩니다.

연삭기

연삭 기계는 연삭 휠 또는 연마 벨트라고도 하는 회전식 연마 휠을 사용하여 금속 부품에서 미세한 칩을 제거합니다. 모든 기본 가공 기술 중 가장 정확한 것은 연삭입니다. 단단하거나 부드러운 품목은 최신 연삭 기계(0.0025밀리미터)를 사용하여 ±0.0001인치의 허용 오차로 연마됩니다.

셰이퍼 및 대패기

단일 포인트 도구는 성형 및 계획 작업 중에 평평한 표면, 홈, 숄더, T 슬롯 및 각진 표면을 가공하는 데 사용됩니다. 가장 큰 셰이퍼는 최대 36인치 길이의 부품을 처리할 수 있으며 36인치 절단 스트로크를 갖습니다. 셰이퍼의 절단 도구가 진동하여 전진 스트로크에서 절단하고 리턴 스트로크에서 공작물을 도구 쪽으로 자동으로 공급합니다.

밀링 머신

이러한 유형의 가공 공정에서 공작물은 금속을 절단하는 밀링 머신의 밀링 커터라는 회전 절삭 공구에 대해 이송됩니다. 광범위한 밀링 작업을 위해 다양한 모양과 크기의 커터가 제공됩니다. 평평한 표면, 홈, 숄더, 경사면, 더브테일 및 T-슬롯은 모두 밀링 머신으로 절단됩니다. 오목형 및 볼록한 홈 절단, 모서리 라운딩 및 기어 톱니 절단에는 다양한 형상 톱니 절단기가 사용됩니다.

드릴링 머신

드릴 프레스라고도 하는 드릴링 머신은 트위스트 드릴을 사용하여 금속에 구멍을 뚫습니다. 또한 리밍, 보링, 카운터보링, 카운터싱킹 및 탭핑 부착물을 사용한 내부 나사산 탭핑과 같은 기본적인 구멍 가공 작업을 수행하기 위해 다양한 다른 절삭 도구를 사용합니다.

누름

전단, 블랭킹, 성형, 드로잉, 굽힘, 단조, 코이닝, 업세팅, 플랜지, 압착 및 망치질은 금속 부품을 만드는 데 사용되는 작업 중 일부입니다. 이러한 모든 작업에는 모루나 베이스에 대해 누를 수 있는 이동식 램이 있는 프레스가 필요합니다. 중력, 기계적 연결, 유압 또는 공압 시스템은 모두 움직이는 램에 동력을 공급하는 데 사용할 수 있습니다.

비 전통적인 가공:

기존의 가공 공정은 공구가 공작물보다 더 단단하다는 아이디어를 기반으로 합니다. 그러나 일부 재료는 기존 공정을 사용하여 가공하기에는 너무 단단하거나 부서지기 쉽습니다. 예를 들어, 항공 엔진에 매우 단단한 니켈 기반 및 티타늄 합금을 사용하는 것은 비전통적인 기계 가공 기술, 특히 "전기적 방법"에 대한 관심을 불러일으켰습니다. 다음은 다양한 유형의 비전통적인 가공 기술입니다.

전자빔 가공(EBM)

EBM은 직경이 0.001인치(0.025mm)만큼 작은 구멍이나 최대 0.250인치(6.25mm) 두께의 재료에서 0.001인치만큼 좁은 슬롯을 절단할 수 있습니다. 반도체 분야에서 EBM은 광학 광학 생산 방식의 대안으로 사용되기도 합니다.

방전 가공(EDM)

전극과 공작물을 유전체 액체에 담그고 공급 메커니즘을 통해 전극과 공작물 사이의 스파크 갭을 0.0005~0.020인치(0.013~0.5밀리미터)로 유지합니다. 스파크 방전이 공작물의 작은 입자를 녹이거나 증발하면서 입자가 플러시되고 전극이 전진합니다. 이 절차는 거의 모든 형태의 다이, 몰드, 구멍, 슬롯 및 중공을 가공하는 데 사용됩니다. 정확하지만 느립니다.

전기화학 가공(ECM)

ECM은 역으로 전기도금을 복제합니다. 이 공정에서 금속은 전해조에서 제어된 속도로 공작물에서 용해됩니다. 양극 공작물은 일정한 간격을 유지하기 위해 한 전극이 다른 전극에 더 가깝게 이동할 때 보완적인 형태로 가공됩니다. 공구 마모가 적고 더 부드러운 음극 공구로 더 단단한 공작물을 처리할 수 있는 능력은 ECM의 두 가지 장점입니다. ECM은 디버링, 작은 구멍 드릴링, 매우 단단한 터빈 블레이드 가공 등을 위해 항공기 엔진 및 자동차 산업에서 사용됩니다.

이온빔 가공(IBM)

IBM은 거의 모든 재료를 정밀하게 가공할 수 있기 때문에 반도체 산업과 비구면 렌즈 생산에 활용됩니다. 접착력을 향상시키기 위한 표면 텍스처링, 레이저 미러와 같은 장치에서 원자적으로 깨끗한 표면 생성, 얇은 코팅 두께 변경은 모두 이 기술이 사용되는 방식의 예입니다.

레이저 가공(LM)

LM은 강력한 레이저 빔으로 재료를 녹이고 기화시키는 금속 또는 내화 재료를 절단하는 기술입니다. 레이저를 사용한 드릴링은 표준 방법을 사용하여 가공하기 너무 힘든 재료의 미세한 구멍(0.005~0.05인치[0.13~1.3밀리미터])을 절단하는 데 사용되지만 재료를 녹이고 기화해야 하기 때문에 에너지 집약적입니다. 삭제되었습니다.

플라즈마 아크 가공(PAM)

옥시아세틸렌 토치로 절단할 수 없는 금속을 포함하여 대부분의 금속을 이 방법으로 절단할 수 있습니다. PAM 기술은 견고한 토치를 사용하여 최대 6인치(15cm) 두께의 알루미늄 합금과 최대 4인치(10cm) 두께의 스테인리스강을 절단하는 데 사용되었습니다. 평판 프로파일 절단, 스테인리스강 홈 절단 및 선반에서 회전하는 대형 경화강이 모두 이 절차에 적용됩니다.

비전통적인 가공 공정의 다른 방법은 다음과 같습니다.

아래 동영상을 시청하여 가공 프로세스가 어떻게 작동하는지 알아보세요.

재래식 및 비재래식 가공 공정의 장단점

기존 가공의 장점

다음은 가공 공정의 이점 중 일부입니다.

기존 가공의 단점

다음은 가공 공정의 한계입니다.

전통적인 가공 공정의 장점

다음은 기존 가공 방법의 이점입니다.

전통적인 가공 공정의 단점

다음은 비전통적 가공의 한계입니다.

결론

가공 공정 또는 공작 기계는 기존 공정과 비전통 공정으로 분류됩니다. 비전통은 기계가공의 새로운 방법인 반면 관례는 선삭, 드릴링, 연삭, 성형, 계획 등에 나열된 기존 기계가공 방법입니다. 정의, 응용 프로그램, 목적, 가공 공정의 다이어그램, 유형, 작업, 장점 및 단점이 논의되고 있습니다.

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제조공정

  1. CNC 가공의 장점과 한계
  2. 공구강 및 제조 방법 이해
  3. 5축 가공 및 멀티 태스킹
  4. 터닝 센터 및 기계 기술
  5. 선반 기계의 이해
  6. 압출 공정 이해
  7. 비전통적인 가공 공정 이해
  8. 기존 가공 공정과 비전통 가공 공정의 차이점
  9. 기존 가공 공정 이해
  10. 기계의 이해