Wat is subtractieve bewerking?

Duik te diep in de wereld van werktuigmachines en moderne bewerkingstechnieken en u zult waarschijnlijk een discussie tegenkomen over subtractieve en additieve bewerkingsmethoden. Wat zijn deze technieken, hoe werken ze en hoe worden ze gebruikt?

We zullen beide ideeën in deze blog onderzoeken en ons daarna wat meer richten op subtractief bewerken.

Moderne bewerkingsmethoden

Bewerking verwijst naar de mechanische processen die worden gebruikt om onderdelen te maken en af ​​te werken. De meeste bewerkingen worden uitgevoerd met verschillende bewerkingsmachines, waaronder draaibanken, frezen, bovenfrezen en soortgelijke machines.

Additief en subtractief bewerken zijn twee verschillende manieren om hetzelfde doel te bereiken. Additief bewerken, zoals de naam al aangeeft, combineert materiaal om een ​​onderdeel te maken. Een ruw voorbeeld van dit proces is aardewerk, waarbij een wiel (de werktuigmachine) wordt gebruikt om een ​​materiaal (de klei) te combineren en te vormen tot een afgewerkt product.

Additieve bewerking was echter altijd beperkt door de soorten materiaal. Klei werkt prima voor additieve processen, maar hout is onmogelijk. Verschillende metalen kunnen worden gegoten, maar alleen als ze warm zijn, en giet- en vormprocessen zijn anders dan additieve bewerking.

Voor een groot deel van de menselijke geschiedenis betekende dit dat onderdelen voor verschillende machines moesten worden gemaakt met behulp van subtractieve bewerkingen.

Subtractief bewerken – de standaardbenadering

Laten we een voorbeeld gebruiken. Stel dat je een platte schijf van metaal hebt en dat je een tandwiel of tandwiel moet maken. Je zou kunnen proberen de tanden van het tandwiel aan de rand van de schijf te bevestigen, maar dat kan een uitdaging zijn. U zou de tanden op de schijf moeten verwarmen en lassen, en zelfs dan zou de afwerking niet bijzonder glad zijn. Om de uitrusting af te maken en ervoor te zorgen dat deze correct werkte, zou je terug moeten gaan en overtollig materiaal moeten verwijderen.

Om tijd te besparen, kunt u natuurlijk eenvoudig een versnelling maken door in de eerste plaats materiaal van de schijf te verwijderen. Door overtollig materiaal weg te snijden of weg te slijpen, kunt u het verhoogde patroon van tanden voor het tandwiel maken. En terwijl u het doet, kunt u afwerkingsprocessen gebruiken om een ​​gladde, gelijkmatige afwerking te garanderen.

Door materiaal te verwijderen, hebt u een afgewerkt onderdeel gemaakt - dat is subtractieve bewerking. Historisch gezien zijn subtractieve processen gebruikt met hout en metaal. Denk aan een houtbewerker die een stuk eikenhout op een draaibank draait om een ​​prachtige stoelpoot te maken, of metaalfabrieken uit de tijd van de industriële revolutie die ijzeren steunen slijpen voor nieuwe fabrieken.

Subtractieve bewerking wordt meestal op twee manieren gebruikt:om een ​​afgewerkt onderdeel te maken van een groter, onbewerkt stuk, of om een ​​reeds bewerkt onderdeel af te werken tot een meer gepolijste staat.

Een been uit een blok hout snijden is een goed voorbeeld van de eerste methode. Het vervangen van het snijgereedschap op de draaibank voor een fijnere, gladdere zou een goed voorbeeld zijn van de tweede. In beide gevallen wordt materiaal verwijderd, alleen in verschillende hoeveelheden en voor iets andere doeleinden.

Subtractief bewerken in de moderne productie

De subtractieve werktuigmachines van vandaag lijken weinig op hun vroege voorgangers. Moderne draai- en freesmachines zijn uiterst nauwkeurig, krachtig, met variabele snelheid en vaak uitgerust met CNC. Met Computer Numerical Control (CNC)-technologie kunnen operators computers gebruiken om snijbewerkingen te plannen, programmeren en uit te voeren met ongelooflijk nauwe toleranties.

Veel draai- en freesmachines kunnen op drie of zelfs vier assen bewegen, waardoor onderdelen kunnen worden gesneden, geroteerd, opnieuw gesneden, omgedraaid en nog een keer worden gesneden, zo vaak als nodig is. Waar vroeger meerdere machines of meerdere bewerkingen op dezelfde machine voor nodig waren, kan nu worden geprogrammeerd en gesneden op een enkele machine.

Moderne technologie heeft een aantal nieuwe subtractieve werktuigmachines toegevoegd aan het arsenaal van een machinist. Electron Discharge Machines (EDM's) gebruiken elektrische stroom om ferromaterialen langzaam te snijden. Voor non-ferro of gecoate onderdelen gebruiken waterstraalsnijders geconcentreerde stromen om door te snijden. Lasersnijders werken op verschillende materialen en snijden onderdelen naar behoefte.

De toekomst van subtractieve en additieve processen

Terwijl subtractieve werktuigmachines nog steeds een prominente plaats innemen op de meeste productievloeren, is er een groeiende drang om ook moderne additieve processen te integreren. Met moderne tools zoals 3D-printers kunnen additieve processen worden gebruikt met hout en metaallegeringen, wat een nieuwe dimensie toevoegt aan moderne bewerkingen. Subtractieve werktuigmachines kunnen dan worden gebruikt in een afwerkingsrol, waarbij overtollig materiaal wordt verwijderd of geometrieën worden gesneden die momenteel niet mogelijk zijn met additieve methoden.

In de toekomst zullen machinisten de twee processen samen kunnen gebruiken. Het is misschien zelfs mogelijk om een ​​computerprogramma te maken dat een proces op een 3D-printer start en het vervolgens afwerkt op een draaibank of frees, waarbij de twee benaderingen naadloos worden gecombineerd. Ondertussen kunnen machinisten experimenteren met nieuwe additieve processen terwijl ze nog steeds vertrouwen op draaibanken, frezen en subtractieve bewerkingen.