Bewerking Uitgelegd: Definitie, Processen en Essentiële Gereedschappen

Bewerking is een productieterm die een breed scala aan technologieën en technieken omvat. Het kan ruwweg gedefinieerd worden als het proces van het verwijderen van materiaal van een werkstuk met behulp van aangedreven machinegereedschappen om het in een beoogd ontwerp te vormen.

De meeste metaalcomponenten en -onderdelen vereisen een of andere vorm van bewerking tijdens het productieproces. Andere materialen, zoals kunststoffen, rubberen en papiergoederen, worden ook veelvuldig gefabriceerd door bewerkingsprocessen. Laten we in detail leren wat bewerking is, het proces, en de gereedschappen en technologieën die ervoor gebruikt worden.

Wat is Bewerking?

Bewerking is een prototyping- en productieproces dat de gewenste eindvorm creëert door ongewenst materiaal van een groter stuk materiaal te verwijderen. In deze processen wordt een onderdeel gebouwd door materiaal te verwijderen, dit proces wordt ook wel subtractieve productie genoemd, in tegenstelling tot additieve productie, waarbij een gecontroleerde toevoeging van materiaal gebruikt wordt.

Precies wat het "gecontroleerde" deel van de definitie impliceert kan variëren, maar het impliceert meestal het gebruik van machinegereedschappen.

Bewerking is een onderdeel van de fabricage van veel metaalproducten, maar kan ook op andere materialen toegepast worden zoals hout, kunststof, keramiek en composietmateriaal. Een persoon die gespecialiseerd is in bewerking, wordt een bewerker genoemd.

Een ruimte, gebouw of bedrijf waar bewerking gedaan wordt, heet een machinezaak. Veel van de moderne bewerking wordt uitgevoerd door computer numerieke controle (CNC), waarbij computers gebruikt worden om de beweging en werking van de freesmachines, draaibanken en andere snijmachines te controleren. Dit verhoogt de efficiëntie, aangezien de CNC-machine bemand draait, waardoor arbeidskosten voor machinezaken verminderd worden.

Wat zijn de verschillende typen bewerking?

De drie hoofdbewerkingsprocessen geclassificeerd als draaien, boren en frezen. Andere operaties die in diverse categorieën vallen omvatten vormfrezen, plannen, uitboren, broeien, zagen. Ze zijn:

• Draaien– Draaien of draaibankwerk omvat het draaien van het werkstuk op een machine, terwijl een eenzijdig snijgereedschap stationair blijft. Het snijgereedschap wordt langzaam parallel aan de rotatieas van het werkstuk bewogen, waarbij materiaal wordt verwijderd terwijl het gaat.
• Boren – Boren resulteert in het creëren van een rond gat door een cilindrisch gereedschap parallel aan de rotatieas van het werkstuk te draaien. Het gecreëerde gat is gelijk in diameter aan het gereedschap dat gebruikt werd.
• Frezen – Frezen is het proces van het verwijderen van materiaal, met behulp van draaiende snijters, van een werkstuk in een voedbeweging loodrecht op de rotatieas van het snijgereedschap. Dit is een van de meest voorkomende vormen van bewerking die vandaag de dag gebruikt wordt.
• Diverse operaties zijn operaties die strikt genomen geen bewerkingsoperaties zijn in die zin dat ze geen spanproducerende operaties hoeven te zijn, maar deze operaties worden uitgevoerd op een typisch machinegereedschap. Polijsten is een voorbeeld van een diverse operatie. Polijsten produceert geen span maar kan op een draaibank, freesmachine of boorbank uitgevoerd worden.

Hoe werkt bewerking?

Een onafgewerkt werkstuk dat bewerking vereist, moet wat materiaal weggesneden krijgen om een afgerond product te creëren. Een afgerond product zou een werkstuk zijn dat voldoet aan de specificaties die voor dat werkstuk vastgelegd zijn in technische tekeningen of blauwdrukken.

Bijvoorbeeld, een werkstuk kan vereist zijn om een specifieke buitendiameter te hebben. Een draaibank is een machinegereedschap dat gebruikt kan worden om die diameter te creëren door een metaalwerkstuk te laten draaien zodat een snijgereedschap metaal kan afsnijden, wat een glad, rond oppervlak creëert dat overeenkomt met de vereiste diameter en oppervlakteafwerking.

Een boor kan gebruikt worden om het metaal in de vorm van een cilindrisch gat te verwijderen. Andere gereedschappen die voor diverse typen metaalverwijdering gebruikt kunnen worden zijn freesmachines, zagen en slijpmachines. Veel van deze zelfde technieken worden gebruikt in houtbewerking.

Meer recente, geavanceerde bewerkingstechnieken omvatten precisie CNC-bewerking, elektrische ontladingsbewerking (EDM), electro-chemische bewerking (ECM), lasersnijden, of waterstraalsnijden om metaalwerkstukken te vormgeven.

In moderne productontwikkeling wordt bewerking meestal gedaan met een CNC-machine, wat staat voor Computer Numerieke Controle. In essentie gebruikt de machine computersoftware om CAD-ontwerpmodellen te nemen en gereedschappaden te plannen, wat de ontwerpen omzet in 3D bewerkte onderdelen. De CNC kan onderdelen maken van een brede verscheidenheid aan materialen, in wisselende typen afwerkingen, met toleranties gecreëerd tot de dichtstbijzijnde .001" uit vast materiaal.

In tegenstelling tot rapid prototyping, worden onderdelen bewerkt met echte materialen die de dichtheid, afwerking en porositeit van het eindontwerp weerspiegelen. Bewerkte onderdelen kunnen gebruikt worden voor representatieve tests, modellen inclusief glijdecomponenten waar wrijving een factor is, en voor afgedichte componenten die 0-ringen en pakkingoppervlakken vereisen.

Nu we weten wat bewerking is en hoe het gedaan wordt, weten we dat bewerking gedaan wordt met bewerkingsgereedschappen, dus laten we leren over verschillende bewerkingsgereedschappen en hun gebruik.

Wat is een Bewerkingsgereedschap?

Een machinegereedschap is een machine voor het hanteren of bewerken van metaal of andere starre materialen, meestal door snijden, boren, slijpen, scheren, of andere vormen van vervorming. Machinegereedschappen gebruiken een of andere vorm van gereedschap dat het snijden of vormgeven doet.

Alle machinegereedschappen hebben een of andere manier van het vastzetten van het werkstuk en bieden een geleide beweging van de onderdelen van de machine. Dus de relatieve beweging tussen het werkstuk en het snijgereedschap (wat de werkpadweg genoemd wordt) wordt gecontroleerd of begrensd door de machine tot ten minste enige mate, in plaats van volledig "vrije hand" of "vrijhand".

Het is een aangedreven metaalsnijmachine die helpt bij het managen van de benodigde relatieve beweging tussen het snijgereedschap en het werk dat de grootte en vorm van het werkmateriaal verandert.

De nauwkeurige definitie van de term machinegereedschap varieert onder gebruikers, zoals hieronder besproken. Terwijl alle machinegereedschappen "machines zijn die mensen helpen om dingen te maken", zijn niet alle fabrieksmachines machinegereedschappen.

Vandaag de dag zijn machinegereedschappen doorgaans aangedreven anders dan door de menselijke spier (bijv. elektrisch, hydraulisch of via lijnas), gebruikt om gefabriceerde onderdelen (componenten) op diverse manieren te maken die snijden of bepaalde andere soorten vervorming omvatten. Met hun inherentie precisie, maakten machinegereedschappen de economische productie van uitwisselbare onderdelen mogelijk.

Verschillende Typen Bewerkingsgereedschappen en Technologieën

Typen Bewerkingsgereedschappen

Er zijn veel typen bewerkingsgereedschappen, en ze kunnen alleen of in combinatie met andere gereedschappen op verschillende stappen van het productieproces gebruikt worden om de beoogde onderdeelgeometrie te bereiken. De belangrijkste categorieën bewerkingsgereedschappen zijn:

• Uitboorgereedschappen: Deze worden typisch gebruikt als afwerkgereedschappen om gaten die eerder in het materiaal gesneden zijn te vergroten.
• Snijgereedschappen: Apparaten zoals zagen en scharen zijn typische voorbeelden van snijimplementen. Ze worden vaak gebruikt om materiaal met vooraf bepaalde afmetingen, zoals plaatmetaal, in een gewenste vorm te snijden.
• Boorgereedschappen: Deze categorie bestaat uit twee-puntige draaiende apparaten die ronde gaten parallel aan de rotatieas creëren.
• Slijpgereedschappen: Deze instrumenten passen een draaiend wiel toe om een fijn afwerking te bereiken of lichte sneden op een werkstuk te maken.
• Freesgereedschappen: Een freesgereedschap gebruikt een draaiend snijoppervlak met meerdere messen om niet-cirkelvormige gaten te creëren of unieke ontwerpen uit het materiaal te snijden.
• Draaigereedschappen: Deze gereedschappen draaien een werkstuk op zijn as terwijl een snijgereedschap het vormgeeft. Draaibanken zijn het meest voorkomende type draaigereedschap.

Typen Verbrandingsbewerkingstechnologieën

Lassen en verbrandingsmachinegereedschappen gebruiken hitte om een werkstuk te vormgeven. De meest voorkomende typen lassen en verbranden bewerkingstechnologieën omvatten:

• Lasersnijden: Een lasermachine emiteert een smal, hoog-energetisch lichtbundel dat effectief smelt, verdampt of verbrandt materiaal. CO2 en Nd:YAG lasers zijn de meest voorkomende typen gebruikt in bewerking. Het lasersnijproces is goed geschikt voor het vormgeven van staal of het etsen van patronen in een stuk materiaal. De voordelen ervan omvatten hoge-kwaliteit oppervlakteafwerkingen en extreme snijprecisie.
• Oxy-brandstof snijden: Ook bekend als gassnijden, deze bewerkingsmethode gebruikt een mengsel van brandstofgassen en zuurstof om materiaal te smelten en af te snijden. Aceteen, benzine, waterstof en propaan dienen vaak als gasmedia vanwege hun hoge brandbaarheid. De voordelen van deze methode omvatten hoge draagbaarheid, lage afhankelijkheid van primaire stroombronnen, en de mogelijkheid om dikke of harde materialen te snijden, zoals robuuste staalkwaliteiten.
• Plasma snijden: Plasmabrenners vuuren een elektrische boog om inert gas in plasma te transformeren. Dit plasma bereikt extreem hoge temperaturen en wordt op het werkstuk toegepast met hoge snelheid om ongewenst materiaal weg te smelten. Het proces wordt vaak gebruikt op elektrisch geleidende metalen die een nauwkeurige snijbreedte en minimale voorbereidingstijd vereisen.

Typen Erosie Bewerkingstechnologieën

Terwijl verbrandingsgereedschappen hitte toepassen om overbodige voorraad te smelten, gebruiken erosiebewerkingsapparaten water of elektriciteit om materiaal van het werkstuk te eroderen. De twee hoofdtypen erosiebewerkingstechnologieën zijn:

• Waterstraalsnijden: Dit proces gebruikt een hoog-geperstise stroom water om door materiaal te snijden. Abrasief poeder kan aan de waterstroom toegevoegd worden om erosie te faciliteren. Waterstraalsnijden wordt typisch gebruikt op materialen die schade of vervorming kunnen lijden van een hitte-beïnvloede zone.
• Elektrische ontladingsbewerking (EDM): Ook bekend als vonkbewerking, dit proces gebruikt elektrische boogontladingen om micro-kraters te creëren die snel resulteren in complete sneden. EDM wordt gebruikt in toepassingen die complexe geometrische vormen in harde materialen en bij nauwe toleranties vereisen. EDM vereist dat het basismateriaal elektrisch geleidend is, wat het gebruik beperkt tot ferro legeringen.

CNC Bewerking

Computer numerieke controle bewerking (CNC bewerking) is een computer-ondersteunde techniek die in combinatie met een breed scala aan apparatuur gebruikt kan worden. Het vereist software en programmering, meestal in de G-code taal, om een bewerkingsgereedschap te sturen in het vormgeven van het werkstuk volgens vooraf ingestelde parameters.

In tegenstelling tot handmatig gestuurde methoden, is CNC bewerking een geautomatiseerd proces. Enkele van de voordelen ervan omvatten:

• Hoge productiecycli: Eenmaal de CNC-machine correct gecodeerd, heeft het meestal minimaal onderhoud of downtime nodig, wat een snellere productiesnelheid toestaat.
• Lage productiekosten: Vanwege de omsetsnelheid en lage handmatige arbeidsvereisten, kan CNC bewerking een kostenefficiënt proces zijn, met name voor hoge-volume productieruns.
• Uniforme productie: CNC bewerking is typisch nauwkeurig en levert een hoog niveau van ontwerpconsistentie onder de producten op.

Precisie Bewerking

Elk bewerkingsproces dat ongewone kleine snijtoleranties vereist (tussen 0,013 mm en 0,0005 mm, als vuistregel) of oppervlakteafwerkingen fijner dan 32T kan beschouwd worden als een vorm van precisiebewerking. Net als CNC bewerking, kan precisiebewerking toegepast worden op een breed aantal fabricagemethoden en gereedschappen.

Factoren zoals stijfheid, demping en geometrische nauwkeurigheid kunnen de nauwkeurigheid van een precisiegereedschapssnede beïnvloeden. Bewegingcontrole en het vermogen van de machine om te reageren op hoge voedsnelheden zijn ook belangrijk in precisiebewerkingstoepassingen.

Wat Zijn de Voordelen van Bewerking?

Er zijn diverse voordelen van bewerking:

1. Betrouwbaarheid

Het bewerkingsproces vindt continu plaats zonder enige storing ondanks de tijd of dag van de week. De spanjes en de grondstoffen worden omgezet in afgeronde producten en op de markt vrijgegeven als hoogwaardige gereedschappen. Storingen zijn erg minimaal aangezien ze kunnen optreden wanneer onderhoud vereist is of tijdens een reparatie. Machines werken betrouwbaar; het maakt niet uit of het een werkdag, weekend of feestdag is.

2. Vereist Minder Menselijke Arbeid

Vanwege de ontwikkeling van technologie is bewerking in productiegeindustrieën geautomatiseerd. Het proces wordt voornamelijk gecontroleerd door computers of robots die doorgaans productiekosten verlagen door menselijke arbeid te elimineren. Tijdens de gecontroleerde materiaaltoevoeging vereist het proces minimaal toezicht en oversight voor onderhoudsdoeleinden.

3. Hoge Productie

Het proces brengt hoge productiviteit teweeg omdat ze doorgaans een enorme hoeveelheid werk doen zoals boren, betere oppervlakteafwerking, frezen en draaien in een relatief korte periode.

4. Identieke Producten

De afgeronde producten, zoals de gesneden metalen, zijn homogene en hebben heel weinig of geen fouten ondanks de hoge productiesnelheid. Als resultaat worden de producten verhandelbaar vanwege hun verbeterde kwaliteit.

5. Verhoog Winst en Verminder Inspanning

Een andere geweldige reden waarom u uw metaalapparaten moet bewerken is om winst te verhogen en inspanning te verminderen. Sommige mensen kunnen zich afvragen, hoe bewerking gerelateerd is aan verhoogde winst? Het feit is dat bewerking apparaten een beetje duurder maakt, maar het is aan de andere kant erg voordelig.

Met een metaal dat bewerking heeft ondergaan, zult u niet alleen de productiekosten verlagen, maar het zal ook veel van uw tijd en inspanning besparen. Ondanks dit voordeel is het altijd raadzaam, als u er een wilt kopen, er zeker van te zijn dat de machine klopt en of het foutloos werkt.

6. Verbeterde Efficiëntie

Bewerking is een van die beste manieren die de efficiëntie op uw metalen kan verhogen. Bij het bewerken van de metalen, zijn ze altijd uitgerust met interne kwaliteitswaarborgdetectoren. Dit brengt veel efficiëntie mee in termen van het verhogen van de productiesnelheid van de metalen en het garanderen van goed gebruik van grondstoffen.

Bovendien wordt bewerking altijd beschouwd als een opmerkelijke manier om hoog-niveau standaarden van metaalbewerking en onderdelfabricage te garanderen. Naast verhoogde efficiëntie, wordt bewerking beschouwd als een van de manieren om uitgaven te verlagen.

Dit is vanwege de vermindering van verbruikskosten; daardoor geldverspilling verminderen. Kortom, het verlaagt uitgaven; dus toevoegend aan de voordelen van het uitvoeren van het bewerkingsproces.

7. Verhoogde Nauwkeurigheid

De meeste metalen die bewerking ondergaan worden gebruikt in de productie-industrieën. Dit omvat plaatsen die handmatige draai- en freesprocessen vereisen. Ze kunnen ook in de gezondheidszorg gebruikt worden, maar het punt dat u moet noteren, al deze sectoren omvatten veel nauwkeurigheid.

Hierop draaien ze in metalen die bewerking hebben ondergaan vanwege hun nauwkeurigheidsniveau. Dit is duidelijk bewijs van hoe bewerking essentieel is in het garanderen van verhoogde nauwkeurigheid op uw metalen, wat vertaalt naar nauwkeurigheid bij het voltooien van uw taken.