Mis on mehaaniliselt töödeldud mehaanilised osad ja komponendid？

Mis on töödeldud osad?

Töödeldud osad on komponendid, mille kuju saadakse materjalidest, näiteks metallist või plastist, masinate, sealhulgas freeside, treipingi ja freespinkide abil. Tööriistad eemaldavad soovitud kuju saamiseks lisamaterjali.

Töödelda saab käsitsi või digitaalselt, kasutades CNC (Computer Numerically Controlled) masinaid. Kiired ja inimtarkust nõudvad tööd sobivad kõige paremini käsitsi töötlemiseks, samas kui CNC-töötlus sobib keeruliste ja korratavate vormide jaoks.

Sellest tulenevalt on CNC-töötlemine koos selliste tehnikatega nagu freesimine ja treimine parandanud täpsust n töödeldud komponentide valmistamisel ja suurendanud tõhusust. Sellest tulenevalt on mehaaniliselt töödeldud detailid muutunud asendamatuks sellistes sektorites nagu lennundus- ja kosmosetööstus ja autotööstus, kus komponentide täpsus ja usaldusväärsus on esmatähtis.

Lisaks sellele valatakse või valatakse mõned konstrueeritud komponendid kõigepealt valatud või vormitud ja seejärel mehaaniliselt töödeldud. Neid osi nimetatakse mõnikord osaliselt töödeldud või järeltöötluseks, mis näitab mehaanilise töötlemise mitmekülgsust ja tähtsust tänapäeva tootmisprotsessides.

Töödeldud detailide rakendused

Lennundustööstus:

• Rakendused: Lennukite mootorikomponendid, õhusõiduki kere konstruktsioonielemendid, maandumisseadmed jne.
• Tööstuse omadused: Nõuab äärmiselt suurt täpsust ja usaldusväärsust.
• Nõuded osadele: Peavad vastu pidama äärmuslikele temperatuuridele ja rõhkudele ning olema kõrge korrosioonikindluse ja tugevusega.
• Eelised: Täppistöötlus tagab, et komponendid vastavad rangetele ohutusstandarditele, suurendades lennuohutust ja tõhusust.

Autotööstus:

• Rakendused: Mootori komponendid, jõuülekandesüsteemid, vedrustussüsteemi osad.
• Tööstuse omadused: Masstootmine, mille kulud ja tõhususe nõuded on kõrged.
• Nõuded osadele: Kõrge vastupidavus, hea mehaaniline tugevus ja kulumiskindlus.
• Eelised: Töödeldud osad parandavad sõiduki jõudlust, vähendavad rikete arvu ja pikendavad kasutusiga.

Meditsiinitööstus:

• Rakendused: Kirurgilised tööriistad, siirdatavad seadmed, liigeseproteesid ja hambaimplantaadid.
• Tööstuse omadused: Äärmiselt kõrged nõuded toote bioloogilisele kokkusobivusele ja täpsusele.
• Nõuded osadele: Mittetoksilised, bioloogiliselt sobivad materjalid peavad olema väga täpsed, et need sobiksid inimese keerulise anatoomiaga.
• Eelised: Täppistöötlus tagab meditsiiniseadmete ohutuse ja funktsionaalsuse, parandades ravitulemusi.

Elektroonikatööstus:

• Rakendused: Arvutiriistvara, mobiilseadmete ja sideseadmete komponendid.
• Tööstuse omadused: Miniatuursuse ja tehnoloogia kõrge integreerituse poole püüdlemine.
• Nõuded osadele: Väga kõrge täpsus ja keerulised miniatuursed konstruktsioonid.
• Eelised: Täppistöötlus muudab elektroonikaseadmed kompaktsemaks, tõhusamaks ja funktsionaalsemaks.

Energiatööstus (näiteks nafta ja gaas):

• Rakendused: puurimisseadmed, ülekandesüsteemide komponendid.
• Tööstuse omadused: Rasketes keskkondades, kus seadmete töökindlusele ja vastupidavusele esitatakse kõrged nõudmised.
• Nõuded osadele: Peab vastu pidama kõrgele rõhule, kõrgetele temperatuuridele ja korrosiivsetele keskkondadele.
• Eelised: Tööstatud osad suurendavad seadmete jõudlust ja ohutust, vähendades hoolduskulusid ja seisakuid.

Kuidas projekteerida kohandatud mehaaniliselt töödeldud osi

Selleks, et tagada, et eritöötlusel valmistatud detailid oleksid funktsionaalsed ja kauakestvad, on oluline järgida mõningaid projekteerimispõhimõtteid. Kui kasutatakse õigeid spetsifikatsioone, saab vältida mehaanilisi tõrkeid ja komponendid sobivad sujuvalt oma koostesse, vähendades vajadust kulukate kohanduste ja remonditööde järele. See parandab ka lõpptoote kvaliteeti vastavalt standardite suunistele, mis toob kaasa usalduse ja üldise rahulolu kasutajate seas.

Seina paksus

Töödeldud detailide töötlemisel tuleb märkida, et metallide seinapaksus peaks olema vähemalt 0,8 mm ja plastide seinapaksus 1,5 mm. See võimaldab konstrueerimist valmistamise ajal ja komponendi kasutamist ilma purunemise või deformatsioonita tulevikus. Näiteks alumiiniumosad, mille paksus on alla selle soovituse, võivad vibreerida ja painduda.

Alamkatted

Ilma spetsiaalsete tööriistadeta ei tohiks allalõiked minna sügavamale kui umbes 0,5 mm. Alternatiivina võimaldavad standardseadmed allalõikeid kuni kolme millimeetri sügavuseni. Selliste konstruktsioonide kavandamisel, mis nõuavad sügavamaid allalõikeid, tuleb siiski arvestada lisakulusid ja tõenäolisi kompromisse seoses konstruktsiooni terviklikkusega.

Õõnsused, augud ja keermed

Tõhusa tööriistade valmistamise hõlbustamiseks ja materjali tugevuse tagamiseks soovitatakse õõnsuste projekteerimisstandardite kohaselt, et need elemendid ei tohiks olla vähem kui 4 mm ja mitte sügavamad kui 10 mm. Ka keermestatud augud tuleb projekteerida seda silmas pidades; seetõttu peaks keermel olema sügavus võrdne M6 soovitatud läbimõõduga – 9 mm – juhul, kui tekib mõni koormust kandev olukord.

Trepid

Töödeldavate komponentide skaala määrab kindlaks mõõtmete tolerantsitaseme, mida selliste komponentide konstruktorid lubavad, kuni need on vastuvõetamatute piirideni. Väikesemõõtmeliste komponentide (alla 50 mm) tolerants on tavaliselt ±0,05 mm, samas kui suuremate (üle 100 mm) puhul võib tolerants olla kuni ±0,1 mm, mis tuleneb materjali käitumisest mehaanilise töötlemise käigus.

Väljapooled

Töödeldud detailide eenduvad osad, nagu keeled või puksid, ei tohi ulatuda rohkem kui kolm korda oma aluspaksusest ülespoole pindadest, mille külge või mille peal nad algselt kavatseti kinnitada. Vastupidi, tuleb tagada, et 2 mm põhipaksusega väljaulatuv osa ei ületaks 6 mm kõrgust, kui ei taheta, et selle struktuur nõrgeneks, põhjustades paindumist või murdumist.

Sisemine nurga raadius

Sisemised raadiusnurgad on olulised töödeldud detailide pingekontsentratsiooni vähendamiseks. Enamiku materjalide puhul on soovitatav raadius vähemalt 1 mm, kuid kõvemate materjalide, näiteks roostevaba terase puhul võib see olla alates 2 mm, et vältida nende kasutamisest tulenevat pragunemist.

Taskud

Enamasti on töödeldud detailide taskute maksimaalne sügavus kolm korda suurem kui tööriista läbimõõt. Tasku ei tohiks seda arvu ületada, kui see on tehtud 4 mm läbimõõduga tööriistaga, et tagada efektiivne laastude eemaldamine ja tööriista stabiilsus.

Pre-Drill Puurimise sügavus

Et tagada keermete nõuetekohane moodustumine, peab eelpuurimise sügavus olema vähemalt poolteist korda suurem kui kraani läbimõõt. Kui me võtame M8 standardkraani, mille läbimõõt on 6,8 mm, siis eelpuurimine peaks olema umbes 10,2 mm, et võimaldada täielikku sisselülitumist, ilma et see mõjutaks selle tugevust.

Tapped augud

Töödeldud pindade keermestatud aukudel peab olema teatav minimaalne siseläbimõõt, et nad saaksid oma ülesandeid nõuetekohaselt täita. Teisisõnu, M4 keermestatud auk peaks olema enne keermestamist puuritud vähemalt 3,3 mm ja mis tahes kruvi, mis on koormatud vähemalt 8 mm pikkuse suurusega.

Tekst ja kirjad

Selleks, et tekst ja kirjad oleksid pärast värvimist või muud viimistlustööd loetavad, peavad töödeldud detailidel olema vähemalt viie millimeetri kõrgused tekstid ja kirjad; nende sügavus ei tohi siiski langeda alla millimeetri piiri. Masinate juhtpaneelidel on tavaliselt graveeritud sildid, mis peavad jääma kergesti märgatavaks ka rasketes tööstustingimustes, kus neid kasutatakse5.

Pinna viimistlus

Töödeldud detailide pinnaviimistlus erineb sõltuvalt rakenduse nõudmistest. Kui enamik tööstuslikke rakendusi võib nõuda ainult kareduse (Ra) väärtust 1,6 µm, siis peenemad pinnaviimistlused, näiteks hüdrauliliste ventiilide puhul, võivad jääda ASME B46.1 standardis sätestatud vahemikku, mis on 0,4 µm.

Töödeldud detailide materjal

Materjalide valik mehaanilise konstruktsiooni ja tootmise puhul on toodete toimimise, töökindluse ja ökonoomsuse seisukohalt väga oluline. Õiged materjalid on vajalikud konstruktsiooni tugevuse säilitamiseks, tootlikkuse parandamiseks, keskkonnamõju vähendamiseks ja kulude kokkuhoiuks, mis on turul edu saavutamiseks hädavajalikud.

• Metallid: Need hõlmavad peamiselt töödeldud materjale nagu teras (nt süsinik- või legeeritud teras), alumiinium, vask ja roostevaba teras. Need materjalid on heade mehaaniliste omadustega ja neid saab kergesti töödelda.
• Plastid: Samal ajal saab välja töötada koormamata komponente teatavatest spetsiifilistest tehnilistest plastidest, nagu nailon, polükarbonaat ja PTFE (teflon), kus suurt tugevust ei ole vaja.
• Keraamika: Keraamika, näiteks ränikarbiid ja alumiiniumoksiid, on küll kallid, kuid peavad vastu sellistele keerulistele tingimustele nagu kõrged temperatuurid või väga abrasiivsed olukorrad.
• Komposiidid: Süsinikkiust komposiitmaterjalid ja klaaskiududega tugevdatud plastmassist komposiitmaterjalid on kasutusel spetsiaalsetes rakendustes nende suurepärase tugevuse ja kaalu suhte tõttu.

Töödeldud detailide eelised

MOQ puudub

Töödeldud detailide üheks oluliseks eeliseks tootmises ja projekteerimises on see, et neil puudub minimaalne tellimiskogus. See omadus toob organisatsioonidele paindlikkust, mis võimaldab neil kulusid ja varusid tõhusalt hallata.

Head prototüübid

Töödeldud osad pakuvad ka prototüüpimise võimalusi, mis on olulised tegurid mehaanilise töötlemise puhul. Insenerid saavad prototüüpe kiiresti ehitada ja katsetada, mis võimaldab kiiret iteratsiooni ja arendustegevust. See protsess vähendab seega uue toote turule jõudmise aega.

Disainivabadus

Töödeldud detailidel on suurepärane disainivabadus. See tuleneb sellest, et tootjad saavad luua keerulisi kujundeid ja keerulisi detaile, mis ei ole muude tootmismeetodite puhul võimalik. Lõppkokkuvõttes parandab see omadus nii lõpptoodete funktsionaalsust kui ka esteetilisust.

Kvaliteet

Kvaliteedi poolest on mehaaniliselt töödeldud detailid oma alternatiividest ees. Neid toodetakse täpsusega; seega on võimalik saavutada rangemad tolerantsid kui valatud või sepistatud vasteosade puhul. Need aspektid tagavad kvaliteetsemad komponendid, mille tulemuseks on parem jõudlus ja kauem kestvad lõpptooted.

Läbiviimise aeg

Üldiselt on töödeldud detailide tarneaeg tavaliselt lühem kui muude tootmisprotsesside puhul. Töötlemise otsene olemus tagab kiirema valmimisaja, kuna ei ole vaja vorme ega seadistusi. Selline kiire reageerimisvõime aitab ettevõtetel kiiresti reageerida turu nõudmistele.

Muudatused

Tootmise ajal võimaldab mehaaniline töötlemine teha komponentidesse lihtsaid muudatusi. Juhul, kui detaili muutmine osutub vajalikuks, saab seda teha kiiresti, ilma et see põhjustaks pikemat seisakut või oleks üldse liiga kallis. Seetõttu aitab selline paindlikkus oluliselt kaasa tootekujunduse täiustamisele.

Tugevus

Töödeldud detailide tugevus on veel üks eelis, mis ei saa jääda märkamatuks. Materjalide valik, sealhulgas metallid ja ülitugevad plastid, tagab vastupidavuse ja vastupidavuse karmidele tingimustele ning suurtele pingetele, mistõttu on need ideaalsed kriitiliste rakenduste jaoks.

Pinna viimistlus

Töödeldud detailid annavad sageli parema pinnatöötluse võrreldes muude tootmisprotsessidega, mis on nende valmistamiseks vajalikud, ja selleks on head põhjused. Kuna mehaanilisel töötlemisel kasutatavad tööriistad on täpsed, on saadud pinnad kas kasutusvalmis või vajavad minimaalset järeltöötlust. See omadus on oluline selliste detailide puhul, millel on kõrged esteetilised standardid või spetsiifilised toimivusnõuded.

Osade mehaanilise töötlemise tehnikad ja protsessid

Tootmisprotsesside ja -meetodite mitmekesisus võimaldab arendajatel ja tootjatel valida toodete konkreetsete omaduste ja materjalide omaduste jaoks kõige sobivama tehnika. Järelikult tagab selline kohanemisvõime, et mehaaniline töötlemine võib tõhusalt muuta kuju alates lihtsatest vormidest kuni keeruliste vormideni, samuti materjale alates pehmest plastist kuni kõvade metallideni. Seetõttu on vaja paindlike võimsuste ja suure täpsusega tööpinke masstootmiseks või individuaalsete tellimuste jaoks, sest need on valmis vastama rangetele nõuetele ja muutuvatele nõudmistele.

• Freesimine: CNC-veski valmistab varumaterjalist freesitud osi. Sellega valmistatakse lamedate või kontuursete pindadega osi, kasutades erinevaid masinaid ja lõiketööriistu, nagu näiteks näofreesimine, otsafreesimine, CNC-freesimine jm.
• Pööramine: Tingitöötlemisel toodetakse treitud detailid, kui toorik pöörleb, samal ajal kui lõikur eemaldab materjali, et saada silindrikujulisi kujundeid. CNC-treimine hõlbustab keermete valmistamist töödeldud objektidele, näiteks võllidele, aga ka välistele detailidele.
• Puurimine: Puurid pöörduvad selle protsessi käigus sihtmärgiks puurimisel ringi. Nii tekitavad nad tööstusharudes töödeldud detailidesse erineva suuruse ja sügavusega auke.
• Broaching: Siin tulevad mängu spetsiaalsed lõiketööriistad, mida kasutatakse keeruliste sisekujude täpseks valmistamiseks, mis on võrreldes muude protsessidega, nagu näiteks lihvimine või freesimine, parema kvaliteediga.
• Lihvimine: Lihvimine: Lihvimine toimub abrasiivsete ketaste abil, mis eemaldavad materjali, mille tulemuseks on töödeldud detailide väga täpne ja sile viimistlus.
• Elektriline survevaba mehaaniline töötlemine (EDM): See tehnika kasutab elektrilahendusi, et eemaldada materjali keerulistelt või raskesti töödeldavatelt vormidelt.
• Laserlõikus: See tehnika kasutab suure võimsusega laserkiirt sihtmaterjalide, sealhulgas lõigatavate plast- või metallitükkide täpseks sulatamiseks, aurustamiseks või mahalõhkumiseks.
• Ultrahelitöötlus: Mikroskopeeritult keeruliste detailide töötlemist nõudvate haprate materjalide puhul peavad kasutatavad koostisained olema abrasiivset läga sisaldavaid koostisosi, et ultrahelilained saaksid neid vibreerida.

Töödeldud detailide pinnaviimistlus

Pindade viimistlust kasutatakse nii töödeldud detailide välimuse kui ka tööparameetrite parandamiseks. Nad takistavad korrosiooni läbi katte, parandavad kulumiskindlust ja suurendavad pinna kõvadust. Selles osas täidavad lakid mitte ainult osade kaitsmise, vaid ka nende välimuse parandamise funktsiooni nähtava kasutuse jaoks.

• Töödeldud: töödeldava detaili pinnaviimistlus pärast töötlemist, mis on immutatud tööriista jälgedega. Seetõttu on seda tüüpi viimistlus odav selliste rakenduste puhul, kus puhtalt visuaalset aspekti ei arvestata. See tagab libisemisvõime mõnede mehaaniliste detailide puhul.
• Helmetestatud: need viimistlusvahendid kasutavad klaashelmeid, et puhuda ühtlaselt suure kiirusega ja tekitada matt või satiinne pind. See tähendab, et pinna peegeldusvõime märgistamine tühistab mehaaniliste märkide välimuse, mida tehakse nii visuaalsetel kui ka ohutusega seotud põhjustel.
• Anodeerimine: anodeerimisel kasutatakse protsessi, mille käigus kantakse alumiiniumosade peale õhuke keraamiline kiht, mis on kõva ja mittejuhtiv. See meetod minimeerib punktsiooni, kulumist ja korrosiooni ning seejärel saab detaili värvida mis tahes värvi kujunduse jaoks.
• Pulbriga kaetud: Pulbriga katmisel kasutatakse vabalt liikuvat kuiva pulbrit. See pulber kõvastub tavaliselt kuumuses, et moodustada nahk. See viimistlus annab palju parema paksuse ja kulumiskindluse. Nii on see ideaalne pind välitingimustes või suure liiklusega aladel kasutamiseks.
• Pindamine: pindamine seisneb teise metalli peene kihi moodustamises pinnale. Legeerimine võib suurendada korrosioonikindlust, kivikaredust, visuaalset atraktiivsust või muid soovitud omadusi vastavalt kasutatavale metallile.
• Poleerimine: see protsess hõlmab kas füüsiliselt või keemiliselt materjali kõige ülemise kihi eemaldamist. See viimistlus sobib ideaalselt dekoratiivsete rakenduste ja hõõrdumise suhtes kergete osade jaoks.

Töödeldud detailide tolerantsid

Osade nõuetekohaseks paigaldamiseks on vaja säilitada töödeldud detailide tolerantsid. Need sätestavad piirid, mille piires võib osa mõõde erineda. See muutub veelgi hullemaks sellistes täpsetes olukordades nagu lennundus ja meditsiiniseadmed.

Näiteks võib tuua reaktiivmootorid, mille puhul on vaja minimaalsete tolerantsidega osi, et tagada tõhus töö ja ohutus. Kui esineb mõni kõrvalekalle, võib see põhjustada mootori rikkeid. See näitab, kui olulised on täpsed tolerantsid töökindluse ja tõhususe seisukohalt.

Teisest küljest võivad aiatööriistade puhul olla suuremad tolerantsid, kuna need ei ole kriitilised rakendused. See vähendab tootmiskulusid, kuid hoiab need siiski töökorras. Tolerantside valikul tuleks lähtuda iga komponendi rollist ja mõõtmete kõrvalekallete mõjust.

Kuidas teostada allhankeid mehaaniliste detailide jaoks？

In your search for a supplier for your machining needs, it is important to take into account several factors that guarantee the quality of your parts. The market is full of machining factories, but when choosing one, you need to look at their experience, technology, and track record in manufacturing high-quality components. Making an informed decision will enable you to achieve the projected outcomes of your project.

• Sertifikaadid: Kuigi ISO-sertifikaadid on head näitajad masinaehitusettevõtte kohta, ei ole need kogu lugu sellest, mida ettevõte suudab teha. Sellised sertifikaadid aitaksid valida tõhusaid mehaanilise töötlemise partnereid.
• Suu-sõna: Rääkides teiste riistvarafirmadega, kes kasutavad mehaaniliste osade tootjaid, võib saada väärtuslikku teavet selle kohta, kuidas allhankeid teostada.
• Nõudluse teave: Kui nende vastused ei rahulda teid, siis mõelge kaks korda, enne kui võtate endale kohustuse.
• Pakkumuste taotlemine (RfQ): Erinevate mehaanilise töötlemise ettevõtete hinnapakkumiste võrdlemine võimaldab välja selgitada teie projekti jaoks kõige kuluefektiivsema ettevõtte.
• Tehaste külastamine: Tootjate tehaste külastamine võimaldab teil näha asju nii, nagu need toimuvad, ja seadmeid, mida nad kasutavad. Mõnel juhul on kasulik palgata esindaja nende külastuste korraldamiseks.

Töödeldud detailide allhanketööde valmistamise korraldamisel arvestage paari peamist nõuannet.

• Järgige DfM suuniseid: Veenduge, et digitaalsed disainilahendused on valmistamiskõlblikud, järgides täpselt tootmisotstarbelise projekteerimise suuniseid, nii et ei oleks äärmiselt sügavaid auke või õhukesi seinu, mis võivad tootmisprotsessis raskusi tekitada.
• Kasutage universaalseid standardeid: Andke täielikud tehnilised joonised koos digitaalsete failidega, et vältida inimeste segadusse ajamist. Kasutage selle asemel universaalseid standardeid, mis võivad põhjustada vääritimõistmist.
• NDA: Kui allkirjastate konfidentsiaalsuslepingu, jäävad kõik projektid konfidentsiaalseks ja neid ei jagata kellelegi teisele.
• Laevandusaja tegur: Eriti kui töötate tihedate tähtaegade all, arvestage sisseostetud osade pikema tarneajaga.
• Valmistuge maksmiseks: Tootjad võivad nõuda esmakordse tellimuse puhul ettemaksu, samas kui hilisemate projektide puhul võidakse pakkuda krediiditingimusi.