In der Fertigung werden verschiedene Arten von Bearbeitungsverfahren eingesetzt, die alle ihre Vorteile und ihren Nutzen haben. Diese Verfahren ermöglichen es den Herstellern, eine Reihe von Produkten mit hoher Genauigkeit herzustellen. Die maschinellen Fertigungsverfahren können in zwei Gruppen unterteilt werden: Traditionelle Zerspanung und Unkonventionelle Bearbeitungsverfahren:
7 Arten von traditionellen Bearbeitungsverfahren
Die traditionelle Bearbeitung umfasst eine Reihe von Verfahren, mit denen Materialien nach genauen Vorgaben geformt, geschnitten und veredelt werden. Diese bewährten Techniken sind seit Jahren von grundlegender Bedeutung für die Fertigung. Sie bieten Flexibilität, Verlässlichkeit und Kosteneffizienz. Hier sind einige wichtige traditionelle Bearbeitungsverfahren.
Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die einzelnen Bearbeitungsarten:
1. Drehen Prozess
Übersicht：
Beim CNC-Drehen wird ein Werkstück auf einer Drehmaschine gedreht, während ein Schneidwerkzeug Material vom Durchmesser des Werkstücks abträgt. Das Schneidewerkzeug bleibt stationär. Es schneidet entlang der Länge des Werkstücks. Branchen wie die Automobilindustrie und die Luft- und Raumfahrt nutzen das Drehen, da es Präzision, Effektivität und Anpassungsfähigkeit bietet.
Diese Eigenschaften machen sie zu einem wichtigen Bestandteil von Bearbeitungsprozessen. Informieren Sie sich über unsere hochwertigen CNC-Drehservices, wenn Sie einen benötigen.
Verwendet:
CNC-Drehen wird eingesetzt, um Objekte wie Wellen, Stangen und Scheiben zu formen. Sie kann auch Formen und komplizierte Details wie Gewinde formen.
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2. Fräsverfahren
Methode:
Beim Fräsen werden rotierende Schneidwerkzeuge eingesetzt, um Material von der Oberfläche eines Werkstücks abzutragen.
Die Schneidwerkzeuge sind mit Schneidkanten versehen und können sich entlang von Achsen bewegen, was die Herstellung von komplizierten Formen, Schlitzen und Taschen ermöglicht.
Verwendet：
CNC-Fräsen bringt viele Vorteile mit sich. Es ist eine vielseitige Technik, die in verschiedenen Branchen zur Herstellung von ebenen Flächen, Zahnrädern und komplizierten Komponenten wie Formen und Gesenken eingesetzt wird. Informieren Sie sich über unsere hochwertigen CNC-Fräsdienste, wenn Sie einen benötigen.
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3. Bohren Prozess
Methode:
Bohren ist ein Bearbeitungsprozess, der bei der Herstellung verschiedener Produkte und Teile eine Rolle spielt. Beim Bohren werden mit einem rotierenden Schneidwerkzeug, dem Bohrer, Löcher in einem Werkstück erzeugt. Der Bohrer wird auf das Werkstück aufgesetzt und gedreht, um Material zu entfernen und das Loch zu formen.
Die Aufgaben des Bohrens reichen von der Herstellung von Löchern bis hin zu komplexen Verfahren wie Senkbohren und Reiben. Dieses Fertigungsverfahren ist für die Herstellung von Öffnungen für Verbindungselemente und andere Bauteile unerlässlich.
Verwendet:
Das Bohren findet in allen Branchen Anwendung, in denen Löcher für Befestigungselemente, Dübel, Rohre und elektrische Leitungen benötigt werden. Es ist ein Teil der Fertigungs- und Bautätigkeiten in Branchen wie der Automobil-, Luft- und Raumfahrtindustrie, medizinisch und Elektronik. Es gibt verschiedene Arten von Maschinen, darunter CNC-Bohrmaschinen, die verschiedene Möglichkeiten und Präzisionsstufen bieten.
4. Schleifprozess
Methode:
Beim Schleifen werden Körner verwendet, um Material von der Oberfläche eines Werkstücks zu entfernen. Die Schleifscheibe dreht sich mit hoher Geschwindigkeit, um Toleranzen und glatte Oberflächen zu erzielen. Industrien wie die Automobilindustrie, die Luft- und Raumfahrt und der Werkzeugbau nutzen das Schleifen für Fertigungszwecke. Es ist besonders effektiv bei gehärteten Materialien oder geometrischen Komponenten.
Zu den Schleiftechniken gehören das Flachschleifen, das Rundschleifen, das spitzenlose Schleifen und das Innenschleifen, die jeweils unterschiedliche Möglichkeiten und Genauigkeitsgrade bieten. Insgesamt dient das Schleifen als Bearbeitungsmethode zur Herstellung hochwertiger Komponenten in verschiedenen Branchen.
Verwendet:
Das Schleifen eignet sich hervorragend für die Präzisionsbearbeitung von gehärteten Werkstoffen und findet Anwendung im Werkzeugbau, in der Luft- und Raumfahrttechnik, in der Automobilproduktion und in der Herstellung medizinischer Geräte.
5. Planungsprozess
Methode:
Hobeln beinhaltet einen linearen Materialabtrag, um Oberflächen zu erzeugen oder die Dicke eines Werkstücks zu verringern.
Bei der Bearbeitung eines Werkstücks bewegt sich das Werkzeug quer und trägt so Stück für Stück Material ab.
Verwendet:
Das Hobeln wird häufig in der Holz- und Metallbearbeitung eingesetzt, um Teile wie Platten, Blöcke und Bretter zu bearbeiten.
6. Sägevorgang
Methoden:
Beim Sägen wird das Material mit einem Sägeblatt geschnitten, das sich hin und her oder im Kreis bewegt, um das Material zu formen.
Verwendet:
Das Sägen ist in der Metall-, Holz- und Kunststoffbearbeitung üblich. Es wird verwendet, um Materialien zur leichteren Handhabung in Stücke zu schneiden und kann gerade Linien, Kurven und Winkel erzeugen.
7. Räumnadelverfahren
Verfahren:
Räumen verwendet ein Werkzeug mit Schneidzähnen, um Material in einer geraden Linie zu entfernen. Das Werkzeug wird durch das Werkstück gedrückt, um Formen oder Merkmale zu erzeugen.
Verwendet:
Räumnadeln sind ideal für die Herstellung von Formen wie Zahnrädern, Wellen und Riemenscheiben. Dieses Verfahren wird in der Luft- und Raumfahrt sowie im Maschinenbau eingesetzt.
Insgesamt spielen diese Herstellungsverfahren eine Rolle in der Produktions- und Bauindustrie. Jedes Verfahren hat seine Funktionen und Anwendungen.
Eine Vielzahl von Komponenten und Produkten wird mit Präzision und Effizienz hergestellt. Herkömmliche Bearbeitungsmethoden haben eine Reihe von Vorteilen wie Zuverlässigkeit, einfache Einrichtung und Vielseitigkeit bei der Handhabung von Materialien. Im Vergleich zu spanabhebenden Verfahren fehlt es ihnen jedoch oft an Geschwindigkeit, Präzision und der Fähigkeit, Formen zu erzeugen. Trotzdem bleibt die traditionelle Bearbeitung ein Aspekt der Fertigung, da sie kostengünstige Lösungen bietet und eine Vielzahl von Komponenten für verschiedene Branchen herstellt.
5 Arten von fortschrittlichen oder unkonventionellen Bearbeitungsprozessen
Bei den nicht konventionellen Bearbeitungstechniken, die auch als fortschrittliche Bearbeitung bezeichnet werden, kommen hingegen innovative Ansätze zum Einsatz, um Materialien mit außergewöhnlicher Präzision zu formen, zu schneiden oder zu bearbeiten. Im Gegensatz zu Methoden, die auf Verfahren wie Schneiden und Schleifen beruhen, nutzen nicht-konventionelle Verfahren thermische Energie, um Material von einem Werkstück zu entfernen. Einige bemerkenswerte nicht-konventionelle Bearbeitungsverfahren sind：
1. Elektrochemisches Bearbeitungsverfahren (ECM)
Bei dieser Methode wird das Material durch Auflösen vom Werkstück entfernt. Es ist besonders vorteilhaft für die Bearbeitung von Formen und anspruchsvollen Materialien wie Titan und Superlegierungen und gewährleistet Präzision und Oberflächenqualität.
2. Laserstrahl-Bearbeitung (LBM) Prozess
Beim LBM wird ein Laserstrahl eingesetzt, um das Material des Werkstücks entweder zu schmelzen oder zu verdampfen.
Es eignet sich zum Schneiden, Bohren, Schweißen und Gravieren von Materialien. Diese Technik gewährleistet Genauigkeit und minimale Hitzeeinwirkung.
3. Elektronenstrahl-Bearbeitungsverfahren (EBM)
Beim EBM wird ein Elektronenstrahl eingesetzt, um mit Hilfe von Energie Material vom Werkstück zu entfernen. Es findet Anwendung in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt und der Halbleiterherstellung für die Bearbeitung von Merkmalen auf Materialien.
4. Verfahren der Abrasivstrahl-Bearbeitung
Diese Methode bietet Vorteile wie die Möglichkeit, Formen zu bearbeiten und dünne oder zerbrechliche Materialien sowie solche mit hoher Härte oder Sprödigkeit zu verarbeiten. AJM erzeugt keine hitzebeeinflussten Zonen und minimiert so die Belastung des Werkstücks. Dies macht es ideal für die Bearbeitung empfindlicher Komponenten oder hitzeempfindlicher Materialien.
5. Ultraschall-Bearbeitungsprozess
Bei der Ultraschallbearbeitung wird das Material mit Hilfe von Vibrationen abgetragen. Sie eignet sich besonders für die Bearbeitung harter und spröder Werkstoffe, wobei eine hohe Präzision und hervorragende Oberflächengüte erzielt werden.
Insgesamt bieten nicht-traditionelle Bearbeitungsverfahren Vorteile wie die Möglichkeit, Formen zu formen und empfindliche Materialien mit gehärteten Oberflächen zu bearbeiten, während gleichzeitig der Werkzeugverschleiß und die Wärmeentwicklung minimiert werden. Außerdem bieten sie Präzision und eine hervorragende Oberflächenqualität für Anwendungen, die Toleranzen und höchste Qualitätsstandards erfordern.
Nicht-traditionelle Bearbeitungsmethoden können mit Kosten für Ausrüstung und Arbeitsgänge verbunden sein, so dass sie aufgrund der geringeren Geschwindigkeiten für die Produktion weniger geeignet sind. Sie bieten jedoch Lösungen für die Herstellung von Komponenten und Materialien.
Unterschied zwischen konventionellem und unkonventionellem Bearbeitungsverfahren
Der Hauptunterschied zwischen konventioneller und nicht-konventioneller Bearbeitung liegt in ihrer Vorgehensweise, ihren Kosten und ihrer Anwendung:
- Investitionen in den Maschinenpark: Konventionelle Verfahren wie Drehen oder Fräsen erfordern geringere Anfangsinvestitionen, während nicht-konventionelle Techniken wie Erodieren oder Laserschneiden höhere Vorlaufkosten erfordern.
- Kompatibilität der Materialien: Herkömmliche Verfahren eignen sich besser für Standardmetalle, während nicht-konventionelle Verfahren für fortschrittliche Materialien geeignet sind.
- Operative Kosten: Nicht-konventionelle Techniken verbrauchen mehr Energie, was zu höheren Betriebskosten führt.
- Präzision und Komplexität: Mit unkonventionellen Methoden lassen sich enge Toleranzen und komplexe Formen besonders gut realisieren.
- Arbeitskosten: Für nicht-konventionelle Verfahren sind qualifizierte Arbeitskräfte aufgrund der erforderlichen Spezialausrüstung und Programmierung unerlässlich.
Kostenvergleich zwischen traditioneller und nicht-traditioneller Bearbeitung
Beim Vergleich der Kosten für nicht-zerspanende Verfahren müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden. Zu diesen Faktoren gehören die Kosten für die Ausrüstung, die laufenden Betriebskosten, die Materialkosten, die Arbeitskosten und die zusätzlichen Gemeinkosten.
1. Bei herkömmlichen Bearbeitungsverfahren wie Drehen, Fräsen, Bohren und Schleifen werden in der Regel Maschinen wie Drehbänke, Fräsmaschinen und Bohrmaschinen eingesetzt. Die für diese Maschinen erforderlichen Vorabinvestitionen sind im Allgemeinen niedriger als bei einigen traditionellen Bearbeitungsmethoden.
2. Nicht-traditionelle Techniken wie Laserschneiden, Funkenerosion (EDM), Wasserstrahlschneiden und Ultraschallbearbeitung erfordern oft kostspielige Ausrüstung. Die anfänglichen Investitionskosten für diese Methoden können im Vergleich zu anderen Verfahren erheblich höher sein.
3. Betriebskosten im Zusammenhang mit Bearbeitungsmethoden umfassen in der Regel den Energieverbrauch, Werkzeugkosten und die Kosten für Kühl-/Schmiermittel. Diese Kosten können je nach den zu bearbeitenden Materialien variieren. der Komplexität der zu bearbeitenden Teile.
4. Sowohl bei traditionellen als auch bei nicht-traditionellen Methoden fallen in der Regel Materialkosten an, da sie eine Reihe von Materialien verarbeiten können, darunter Metalle, Kunststoffe und Verbundstoffe.
5. Die Arbeitskosten bei der Bearbeitung bestehen aus den Gehältern des Bedienpersonals sowie allen zusätzlichen Arbeitskräften, die für Einrichtungsverfahren, Werkzeugwechsel und die Handhabung von Teilen benötigt werden.
6. Die Arbeitskosten können je nach Komplexität der Vorgänge und der für den Betrieb und die Programmierung der bei den Methoden verwendeten Spezialgeräte erforderlichen Fähigkeiten schwanken. Qualifizierte Bediener mit Fachwissen können hohe Löhne verlangen.
7. Gemeinkosten wie Miete für Einrichtungen, Versicherungsgebühren und Verwaltungskosten fallen in der Regel unabhängig davon an, ob traditionelle oder nicht-traditionelle Bearbeitungsmethoden verwendet werden.
8. Die mit den Verfahren verbundenen Kosten können Ausgaben für Stromverbrauch, Material und Wartung der Geräte umfassen. Die spezifische Methode und ihre Anwendung können die Variabilität dieser Kosten beeinflussen.
9. Bestimmte unkonventionelle Methoden können Materialien erforderlich machen. Einschränkungen haben, die sich auf die Materialkosten auswirken.
10. Für die Bearbeitung unkonventioneller Methoden können auch zusätzliche Kosten für die Instandhaltung der Anlagen, Versicherungen und Verwaltungskosten anfallen.
Letztendlich hängt die Entscheidung für eine kostengünstige Bearbeitung von Faktoren wie der jeweiligen Anwendung, dem Produktionsvolumen, dem Materialbedarf und dem gewünschten Präzisionsniveau ab.
Um mehr über die Bearbeitungskosten zu erfahren, lesen Sie bitte diesen Beitrag: Kosten der CNC-Bearbeitung: Ultimativer Leitfaden
Welches Bearbeitungsverfahren bietet den besseren Wert?
Im Hinblick auf die Kosteneffizienz wirken sich Faktoren wie Investitionen, Produktionsvolumen, Arbeitskosten, Abfallerzeugung und Zeitaufwand darauf aus, wie wirtschaftlich eine bestimmte Bearbeitungsmethode ist.
Die Wahl zwischen konventioneller und nicht-konventioneller Bearbeitung hängt von verschiedenen Überlegungen ab, unter anderem von der Materialkompatibilität - traditionelle Methoden sind oft besser für die Bearbeitung von Metallen geeignet.
Bei der Bearbeitung von Materialien, die unkonventionell sind, können Methoden wie das Erodieren von Vorteil sein. Die Projektanforderungen spielen eine Rolle bei der Bestimmung des zu verwendenden Bearbeitungsprozesses. Einige Verfahren sind effektiver, um Toleranzen oder komplexe Formen zu erreichen, was sich auf die Kosten auswirken kann.
Die Berücksichtigung der Kosten für Werkzeuge und Ausrüstung ist von entscheidender Bedeutung. Herkömmliche Bearbeitungsverfahren erfordern in der Regel Werkzeuge und Ausrüstungen, können aber mit höheren Anfangsinvestitionen verbunden sein.
Bestimmte Bearbeitungstechniken können Arbeitsaufwand erfordern. Verbrauchen mehr Energie, was zu höheren Betriebskosten führt.
Die Reduzierung von Abfällen ist für die Kosteneffizienz entscheidend. Prozesse, bei denen Ausschussmaterial anfällt, können zur Kostensenkung beitragen.
Durch die Bewertung dieser Faktoren können die Hersteller ihre Kosten optimieren. Verbessern Sie die Produktionseffizienz.
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