Gängige Bearbeitungsprozesse und ihre Anwendungen

 

In der modernen Fertigung ist die maschinelle Bearbeitung ein wesentlicher Bestandteil des Prozesses. Dazu gehören Schneiden, Schleifen, Bohren und andere Vorgänge mit verschiedenen mechanischen Geräten, um die gewünschte Form, Größe und Oberflächenqualität zu erreichen. In diesem Artikel werden acht gängige Bearbeitungsverfahren und ihre Anwendungen vorgestellt, darunter Drehen, Fräsen, Bohren, Schleifen, Bohren, Hobeln, Formen und Funkenerosion (EDM).

 

 

Ⅰ Drehen

 

▲ Drehen

 

1. Prozessübersicht

Beim Drehen wird das Werkstück auf einem rotierenden Spannfutter fixiert und mit einem Schneidwerkzeug in die gewünschte Form und Größe gebracht. Es eignet sich besonders für die Herstellung zylindrischer Teile wie Wellen und Hülsen.

 

2. Merkmale des Drehprozesses

Als wichtiges mechanisches Bearbeitungsverfahren weist das Drehen eine Reihe einzigartiger Eigenschaften auf, darunter:

 

(1) Starke Anpassungsfähigkeit in der Verarbeitung

 

• Materialanpassungsfähigkeit:Das Drehen eignet sich nicht nur für verschiedene Stahlmaterialien, sondern auch zum präzisen Schneiden von Nichteisenmetallen, Nichtmetallen und sogar ultraharten Materialien. Aufgrund dieser breiten Materialanpassungsfähigkeit spielt das Drehen eine wichtige Rolle in der metallverarbeitenden Industrie.
• Strukturelle Anpassungsfähigkeit:Durch Drehen können Werkstücke unterschiedlicher Form und Struktur bearbeitet werden, insbesondere innere und äußere rotierende Flächen wie Zylinder und Kegel. Es passt sich auch gut an unterschiedliche Präzisions- und Rauheitsanforderungen an.

 

(2) Flexible und vielfältige Verarbeitungsmöglichkeiten

Beim Drehen können verschiedene rotierende Oberflächen bearbeitet werden, darunter flache Oberflächen, gekrümmte Oberflächen, Bögen, Schraubenlinien und andere geformte Oberflächen, wodurch die Anforderungen für die Bearbeitung komplexer Formen erfüllt werden.

 

(3) Stabiler Schneidprozess

Beim Drehen ist die gleichmäßige Drehung des Rohlings oder Werkstücks die Hauptbewegung, während das Schneidwerkzeug oder andere Schneidkanten für die Vorschubbewegung sorgen. Diese Bewegung sorgt für einen relativ stabilen Schneidprozess mit minimalen Schwankungen der Schnittkraft.

 

Aufgrund der Stabilität des Schneidprozesses ermöglicht das Drehen ein größeres Zerspanungsvolumen und verbessert so die Produktionseffizienz. Der reibungslose Schneidprozess trägt außerdem dazu bei, eine gleichbleibende Bearbeitungsgenauigkeit aufrechtzuerhalten.

 

(4) Hohe Bearbeitungspräzision

Die Bearbeitungsgenauigkeit beim Drehen ist relativ hoch und erreicht typischerweise IT6 oder mehr. Durch Feindrehen kann eine noch höhere Präzision erreicht werden.

 

Durch Drehen kann auch die Positionsgenauigkeit der verschiedenen bearbeiteten Oberflächen sichergestellt werden, beispielsweise die Koaxialität und Rechtwinkligkeit zwischen der Fläche und der Achse.

 

(5) Hervorragende Oberflächenqualität

Die Oberflächenrauheit gedrehter Werkstücke ist relativ gering und erreicht typischerweise Ra 0,8 μm oder weniger und erfüllt damit die Anforderungen an die Oberflächenqualität vieler hochpräziser Teile.

 

(6) Einfache Werkzeugstruktur

Der Aufbau des Drehwerkzeugs ist relativ einfach, leicht herzustellen und zu schärfen und kostengünstig. Gleichzeitig können die geometrische Form und die Winkel des Drehmeißels flexibel geschliffen und an unterschiedliche Bearbeitungsanforderungen angepasst werden.

 

(7) Hohe technische Anforderungen

Das Drehen erfordert ein solides theoretisches Fundament und umfassende praktische Erfahrung, insbesondere im Werkzeugschärfen, das ein hohes Qualifikationsniveau erfordert.

 

3. Bewerbungen

Drehen ist ein wichtiges mechanisches Bearbeitungsverfahren mit einzigartigen Eigenschaften, darunter:

 

▲ Art des Drehens

 

• Herstellung zylindrischer Teile:Herstellung zylindrischer Teile: Getriebewellen und Lagerhülsen.
• Bearbeitung rotierender Flächen:inEinschließlich innerer und äußerer zylindrischer Flächen, konischer Flächen, Endflächen, Nuten und Gewinde.
• Präzisionsbearbeitung:Durch Feindrehen kann eine hohe Präzision und Oberflächengüte der Bauteiloberflächen erreicht werden.

 

 

Ⅱ Fräsen

 

▲ Fräsen

 

1. Prozessübersicht

Beim Fräsen wird die Oberfläche eines Werkstücks mit einem rotierenden Schneidwerkzeug geschnitten. Durch die Steuerung des Bewegungspfads des Werkzeugs können flache Oberflächen, konkave und konvexe Oberflächen, Zahnräder und andere komplex geformte Teile bearbeitet werden.

 

2. Bewerbungen

 

▲ Art des Fräsens

 

• Flache Oberflächenbearbeitung:Das Planfräsen dient der Erzielung ebener Werkstückoberflächen.
• Dreidimensionale Verarbeitung:Vertikalfräsen und Schaftfräsen werden zur Bearbeitung von Nuten, Löchern und komplexen Profilen eingesetzt.
• Zahnradbearbeitung:Beim Zahnradfräsen können die Zähne von Zahnrädern bearbeitet werden.
• Komplexe Kurvenverarbeitung:Das Profilfräsen eignet sich zur Bearbeitung komplexer Kurven- oder Konturformen.

 

 

Ⅲ Bohren

 

▲ Bohren

 

1. Prozessübersicht

Bohren ist ein Prozess, bei dem ein rotierender Bohrer in das Material eines Werkstücks schneidet, um Löcher mit einem bestimmten Durchmesser und einer bestimmten Tiefe zu erzeugen. Es wird häufig in der Fertigung, im Bauwesen und in der Wartung eingesetzt.

 

2. Bewerbungen

 

▲ Bohrart

 

• Bearbeitung kleiner Löcher:Konventionelles Bohren eignet sich für die Bearbeitung von Löchern mit kleinem Durchmesser.
• Genaue Positionierung:Beim Zentrierbohren werden zuerst kleine Löcher erzeugt, wodurch eine präzise Positionierung bei größeren Löchern gewährleistet wird.
• Tieflochbearbeitung:Tieflochbohren dient der Bearbeitung tiefer Löcher und erfordert spezielle Bohrer und Kühltechniken.
• Mehrachsbearbeitung:Mehrachsiges Bohren ermöglicht die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Löcher und verbessert so die Produktionseffizienz.

 

 

Ⅳ Schleifen

 

▲ Grillen

 

1. Prozessübersicht

Beim Schleifen werden abrasive Werkzeuge (z. B. Schleifscheiben) verwendet, um die Oberfläche eines Werkstücks zu schneiden oder zu schleifen und so eine hohe Präzision und Oberflächenqualität zu erreichen.

 

2. Bewerbungen

 

▲ Art des Grillens

 

• Hochpräzise Bearbeitung:Wird für Formen, mechanische Präzisionsteile, Werkzeuge usw. verwendet.
• Verbesserung der Oberflächenbeschaffenheit:Durch Schleifen kann die Rauheit von Werkstückoberflächen deutlich verbessert werden.
• Hartstoffbearbeitung:Durch Schleifen können hochharte Materialien wie Hartmetall und Titanlegierungen bearbeitet werden.

 

 

Ⅴ Langweilig

 

▲ Langweilig

 

1. Prozessübersicht

Beim Bohren wird mit einem rotierenden Werkzeug in ein vorhandenes Loch in einem Werkstück geschnitten, um präzise Abmessungen und Ebenheit zu erzielen.

 

2. Bewerbungen

 

▲ Art der Bohrung

 

• Lochbearbeitung:Besonders geeignet für hochpräzise Innenzylinderbohrungen mit hoher Oberflächengüte.
• Bearbeitung großer Werkstücke:Wird auf großen Werkzeugmaschinen zum Bohren großer und tiefer Löcher verwendet.
• CNC-Bohren:Die automatisierte Bearbeitung durch Programmierung verbessert Präzision und Effizienz.

 

 

Ⅵ Hobeln

 

1. Prozessübersicht

Beim Hobeln wird mit einem Hobel eine hin- und hergehende lineare Bewegung auf der Oberfläche eines Werkstücks ausgeführt, hauptsächlich zur Bearbeitung großer, flacher Flächen.

 

2. Bewerbungen

 

▲ Art der Hobelung

 

• Bearbeitung großer Werkstücke:Wie Werkzeugmaschinenbetten, Sockel usw.
• Grob- und Feinbearbeitung:Unterteilt in Grobbearbeitung zum schnellen Materialabtrag und Feinbearbeitung zur Verbesserung der Oberflächenqualität.
• Manuelle und automatisierte Bearbeitung:Manuelles Hobeln eignet sich für kleine Serien und einfache Bearbeitungsaufgaben, während automatisiertes Hobeln die Effizienz und Stabilität verbessert.

 

 

Ⅶ Formgebung

 

▲ Formgebung

 

1. Prozessübersicht

Beim Formen werden Schnitte mit einem Formwerkzeug schrittweise vertieft, wodurch komplexe Innenkonturen entstehen.

 

2. Bewerbungen

 

▲ Art der Formgebung

 

• Komplexe Formbearbeitung:Für Werkstückkonturen, Nuten, Löcher und andere komplexe Formen.
• Hochpräzise Anforderungen:Durch die Formgebung wird typischerweise eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und Oberflächenqualität erreicht.
• Sondermaterialbearbeitung:Geeignet für hochharte oder schwer zerspanbare Materialien.

 

 

Ⅷ Funkenerosion (EDM)

 

▲ EDM

 

1. Prozessübersicht

EDM nutzt elektrische Entladungen, um Material von der Werkstückoberfläche abzutragen und so Bearbeitungsziele berührungslos zu erreichen.

 

2. Bewerbungen

• Schwer zerspanbare Materialien:Wie Hartmetall, Titanlegierungen usw.
• Hochpräzise Bearbeitung:EDM kann eine Maßgenauigkeit im Submikronbereich erreichen, die für Formen, Präzisionsteile usw. geeignet ist.
• Komplexe Formbearbeitung:Ideal für Innenkonturen, kleine Löcher, Schlitze und andere komplexe Formen.

 

 

Ⅸ Fazit

 

Die acht oben genannten Bearbeitungsverfahren haben ihre einzigartigen Eigenschaften und eignen sich für unterschiedliche Bearbeitungsanforderungen. Drehen, Fräsen und Bohren sind traditionelle Zerspanungsprozesse, die bei der Bearbeitung verschiedener Werkstücke weit verbreitet sind. Beim Schleifen und Bohren steht eine hohe Präzision und Oberflächenqualität im Vordergrund, während sich das Hobeln und Formen ideal für große Werkstücke und komplexe Formen eignet. EDM spielt mit seinem einzigartigen berührungslosen Verfahren eine Schlüsselrolle bei der Bearbeitung schwieriger Materialien und komplexer Formen. In der tatsächlichen Produktion sollte der geeignete Bearbeitungsprozess basierend auf Material, Form, Größe und Oberflächenanforderungen des Werkstücks ausgewählt werden, um die besten Bearbeitungsergebnisse zu erzielen.