기존 및 비전통적인 유형의 가공 공정

가공 방법이나 기술에는 기존 방식과 비전통 방식으로 분류되는 다양한 방식이 있습니다. 생산 또는 제조는 단순히 유용성이 낮고 가치가 있는 원료가 부적절한 재료 특성과 불량하거나 불규칙한 크기로 인해 일부 기능적 능력을 부여하는 명확한 치수, 형태 및 마감을 갖는 높은 활용도 및 가치 있는 제품으로 전환되는 부가가치 프로세스로 정의될 수 있습니다. 모양을 만들고 마무리합니다.

이 기사에서는 기존 및 비재래식 유형의 가공 프로세스와 해당 작업에 대해 알아봅니다.

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 유형입니다.

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. (1) 일반 원통형, (2) 내부 원통형, (3) 센터리스, (4) 표면, (5) 수동, (6) 특수 및 (7) 연마 벨트 연삭기가 가장 널리 사용되는 유형 중 일부입니다. 연삭기.

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. 계획 기계는 셰이퍼와 유사합니다. 그러나 더 긴 공작물을 처리할 수 있습니다. 일부 계획자는 50피트 길이의 조각을자를 수 있습니다. 공작물은 절삭 공구 아래로 이동하는 왕복 테이블에 의해 제자리에 고정됩니다. 각 절단 스트로크 후에는 절단 스트로크 동안 정지 상태를 유지하는 이 도구가 자동으로 공작물에 공급됩니다.

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. 오목 형상 및 볼록 홈 절단, 모서리 라운딩 및 기어 톱니 절단에는 다양한 형상 톱니 절단기가 사용됩니다. 밀링 머신은 다음과 같이 분류할 수 있는 다양한 스타일로 제공됩니다. (1) 수평 및 수직 버전을 포함한 표준 무릎 및 기둥 기계; (2) 침대형 또는 제조 기계; 및 (3) 특수 목적 밀링 머신.

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)

모든 재료에서 EBM 공정은 미세한 구멍과 슬롯을 절단하는 데 사용됩니다. 고속 전자 빔이 진공 챔버의 공작물에 집중됩니다. 전자가 공작물과 충돌하면 운동 에너지가 열로 변환되어 재료의 작은 부분이 기화됩니다. 기체 분자와의 충돌로 인해 전자는 진공에서 산란되지 않습니다. 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)

EDM은 전극 역할을 하는 흑연 또는 부드러운 금속 도구에서 고주파 전기 스파크 방전을 유도하여 경화 강철 또는 탄화물과 같은 전기 전도성 물질을 분해하는 과정입니다. 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. 공작물은 양극 역할을 하며 음극 역할을 하는 도구와 0.001~0.030인치(0.025~0.75밀리미터)의 간격으로 분리됩니다. 일반적으로 염 수용액인 전해질은 압력을 가해 전극 간 틈을 가로질러 붓고 작업물에서 용해된 금속을 씻어냅니다. 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)

아르곤과 같은 불활성 가스의 하전된 원자(이온) 스트림은 진공에서 고에너지에 의해 가속되고 IBM의 고체 공작물을 향합니다. 항목 표면의 원자에 에너지와 운동량을 전달하여 빔이 공작물에서 원자를 제거합니다. 원자가 공작물의 원자 클러스터와 충돌하면 0.1~10개의 원자가 공작물 재료에서 제거됩니다. 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 물질을 녹여야 하고 에너지 집약적이라는 사실에도 불구하고 표준 방법을 사용하여 가공하기 너무 힘든 물질에 미세한 구멍(0.005 ~ 0.05인치[0.13 ~ 1.3밀리미터])을 절단하는 데 사용됩니다. 제거하기 위해 기화됩니다. 와이어 인발용 다이로 사용되는 다이아몬드의 레이저 드릴링은 널리 사용되는 응용 분야입니다. 집적 회로용 세라믹과 기판의 드릴링 및 절단 작업도 레이저를 사용하여 수행되며, 항공우주 산업은 CNC 제어 레이저를 사용하여 엔진 부품의 프로파일을 절단하고 구멍을 뚫습니다.

플라즈마 아크 가공(PAM)

PAM은 금속 절단을 위한 플라즈마 아크 또는 텅스텐 불활성 가스 아크 토치 기술입니다. 토치는 재료를 녹이고 변위시켜 공작물을 절단하는 고온 이온화 가스(플라즈마)의 고속 제트를 발사합니다. 플라즈마 구역은 20,000° ~ 50,000°F(11,000° ~ 28,000°C)의 온도에 도달할 수 있습니다. 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.

초음파 가공(USM)

USM에서 재료는 진동 도구와 공작물 사이의 좁은 공간을 고주파로 순환하는 물 슬러리의 연마 입자를 진동시켜 공작물에서 제거됩니다. 생성될 공동 모양의 이 도구는 약 0.0005~0.0025인치(0.013~0.062밀리미터)(초당 주기)의 진폭으로 19,000~40,000헤르츠에서 진동합니다. 이 도구는 공작물 표면에 연마 입자를 진동시켜 재료를 제거합니다. 초음파 가공은 일반적으로 전기 도체 또는 절연체일 수도 있고 아닐 수도 있는 단단하고 부서지기 쉬운 재료를 절단하는 데 사용됩니다.

반도체 재료(예:게르마늄) 절단, 조각, 유리에 미세 구멍 드릴링, 세라믹 및 보석 가공은 모두 USM에서 자주 사용되는 응용 분야입니다. 초음파 트위스트 드릴링은 연마 슬러리 없이 초음파 도구를 공작물에 대고 돌리는 절차의 수정된 버전입니다. 이 유형의 USM에는 80마이크로미터만큼 작은 구멍이 뚫려 있습니다.

화학 가공(CHM)

제어된 화학적 작용을 사용하여 이 비전기적 기술은 특정 또는 일반적인 위치에서 금속을 제거합니다. 제거할 필요가 없는 부분을 보호하기 위해 마스킹 테이프를 사용할 수 있습니다. 절차는 금속 인쇄 및 조각 판을 만드는 데 사용되는 절차와 유사합니다. 얇은 금속 부품의 블랭크를 절단하는 데 사용되는 케미컬 블랭킹과 금속 부품의 일부 또는 전체 섹션에서 금속을 제거하는 데 사용되는 케미컬 밀링은 두 가지 유형의 화학 가공 기술입니다.

광화학 가공(PCM)

PCM은 사진 및 화학적 에칭 기술을 결합하여 다양한 금속, 특히 스테인리스 스틸로 구성 요소와 장치를 만드는 CHM의 한 분야입니다.

워터젯 가공

물은 워터젯 가공 공정에서 폴리머, 벽돌 및 종이를 포함한 재료를 절단하기 위해 초고압으로 작은 노즐을 통해 분사됩니다. 워터젯 가공은 다른 방법에 비해 몇 가지 장점이 있습니다. 열이 발생하지 않고 가공 중 공작물이 뒤틀리지 않고 가공물 어디서든 공정을 시작할 수 있으며 사전 가공 준비가 필요하지 않으며 절차에서 버가 최소화됩니다. 재료 제거 속도를 향상시키기 위해 특히 마무리 작업에서 연마제가 물에 첨가되는 경우가 있습니다. 이 접근 방식을 사용할 때 해양 비즈니스는 바닷물을 작동 유체로 사용합니다.

다양한 유형의 기존 및 비재래식 가공 공정에 대해 논의하는 이 기사의 전부입니다. 독서를 통해 많은 것을 얻으셨기를 바라며, 그렇다면 다른 학생들과도 공유해 주시기 바랍니다. 읽어주셔서 감사합니다. 다음에 뵙겠습니다!