CNC обработващ продукт от сив чугун

Машинната обработка е процес, при който материал (често метал) се нарязва в желана крайна форма и размер чрез контролиран процес на отстраняване на материала. Процесите, които имат тази обща тема, контролирано отстраняване на материал, днес са известни като субтрактивно производство, за разлика от процесите на контролирано добавяне на материали, които са известни като адитивно производство. Какво точно означава „контролираната“ част от определението може да варира, но почти винаги предполага използването на машинни инструменти (в допълнение към само електрически инструменти и ръчни инструменти).

Машинната обработка е част от производството на многометални изделия, но може да се използва и върху материали като дърво, пластмаса, керамика и композити. Лице, което е специализирано в машинната обработка, се нарича машинист. Помещение, сграда или компания, където се извършва механична обработка, се нарича машинен цех. Голяма част от съвременната машинна обработка се извършва чрез компютърно цифрово управление (CNC), при което компютрите се използват за управление на движението и работата на мелниците, струговете и другите машини за рязане. Това повишава ефективността, тъй като CNC машината работи без персонал, което намалява разходите за труд за машинните работилници.

Трите основни процеса на обработка са класифицирани като струговане, пробиване и фрезоване. Други операции, попадащи в различни категории, включват оформяне, рендосване, пробиване, протягане и рязане.

Операциите на струговане са операции, които въртят детайла като основен метод за движение на метала срещу режещия инструмент. Струговете са основният машинен инструмент, използван при струговане.

Операциите на фрезоване са операции, при които режещият инструмент се върти, за да приведе режещите ръбове към детайла. Фрезовите машини са основните машинни инструменти, използвани при фрезоване.

Пробивните операции са операции, при които се произвеждат или усъвършенстват отвори чрез поставяне на въртящ се нож с режещи ръбове в долния край в контакт с детайла. Пробивните операции се извършват предимно в бормашини, но понякога и на стругове или мелници.

Разнообразните операции са операции, които строго погледнато може да не са механични операции, тъй като може да не са операции, произвеждащи стружки, но тези операции се извършват на типична машинна машина. Полирането е пример за различни операции. Полирането не произвежда стружки, но може да се извърши на струг, мелница или бормашина.

Незавършен детайл, изискващ механична обработка, ще трябва да отреже малко материал, за да създаде завършен продукт. Завършеният продукт би бил детайл, който отговаря на спецификациите, определени за този детайл чрез инженерни чертежи или чертежи. Например може да се изисква даден детайл да има определен външен диаметър. Стругът е машинен инструмент, който може да се използва за създаване на този диаметър чрез въртене на метален детайл, така че режещият инструмент да може да отреже метала, създавайки гладка кръгла повърхност, съответстваща на необходимия диаметър и повърхностно покритие. Свредло може да се използва за отстраняване на метал във формата на цилиндричен отвор. Други инструменти, които могат да се използват за различни видове отстраняване на метал, са фрезови машини, триони и шлифовъчни машини. Много от същите тези техники се използват в дървообработването.

Усъвършенстваните техники за обработка включват прецизностCNC обработка, електроразрядна обработка (EDM), електрохимическа ерозия, лазерно рязане или рязане с водна струя за оформяне на метални детайли.

Като търговско начинание машинната обработка обикновено се извършва в машинен цех, който се състои от една или повече работни помещения, съдържащи основни машинни инструменти. Въпреки че машинният цех може да бъде самостоятелна операция, много предприятия поддържат вътрешни машинни цехове, които поддържат специализирани нужди на бизнеса.

Обработката изисква внимание към много детайли, за да може даден детайл да отговаря на спецификациите, посочени в инженерните чертежи или чертежи. Освен очевидните проблеми, свързани с правилните размери, съществува проблемът с постигането на правилното покритие или гладкост на повърхността на детайла. Лошото покритие, установено върху обработената повърхност на детайла, може да бъде причинено от неправилно затягане, тъп инструмент или неподходящо представяне на инструмент. Често това лошо покритие на повърхността, известно като трептене, се проявява чрез вълнообразно или неравномерно покритие и появата на вълни върху обработените повърхности на детайла.

Машинната обработка е всеки процес, при който се използва режещ инструмент за отстраняване на малки парченца материал от детайла (детайлът често се нарича "работа"). За извършване на операцията е необходимо относително движение между инструмента и работата. Това относително движение се постига при повечето машинни операции чрез първично движение, наречено „скорост на рязане“ и вторично движение, наречено „подаване“. Формата на инструмента и проникването му в работната повърхност, комбинирани с тези движения, произвеждат желаната форма на получената работна повърхност.

Механични операции
Има много видове механични операции, всяка от които е в състояние да генерира определена геометрия на детайла и текстура на повърхността.

При струговане се използва режещ инструмент с един режещ ръб за отстраняване на материал от въртящ се детайл, за да се създаде цилиндрична форма. Основното движение се осигурява чрез въртене на детайла, а движението на подаване се постига чрез бавно преместване на режещия инструмент в посока, успоредна на оста на въртене на детайла.

Пробиването се използва за създаване на кръгъл отвор. Постига се чрез въртящ се инструмент, който обикновено има два или четири спирални режещи ръба. Инструментът се подава в посока, успоредна на оста му на въртене в детайла, за да се образува кръгъл отвор.

При пробиване инструмент с един огънат заострен връх се придвижва напред в грубо направен отвор във въртящ се детайл, за да се увеличи леко отворът и да се подобри неговата точност. Това е фина довършителна операция, използвана в крайните етапи на производството на продукта.

Разширяването е една от операциите за оразмеряване, която премахва малко количество метал от вече пробит отвор.

При фрезоване въртящ се инструмент с множество режещи ръбове се премества бавно спрямо материала, за да се генерира равнина или права повърхност. Посоката на движението на подаването е перпендикулярна на оста на въртене на инструмента. Скоростното движение се осигурява от въртящата се фреза. Двете основни форми на фрезоване са: периферно фрезоване и челно фрезоване.

Други конвенционални механични операции включват оформяне, рендосване, протягане и рязане. Освен това шлайфането и подобни абразивни операции често се включват в категорията на машинната обработка.

Режещият инструмент има един или повече остри режещи ръбове и е направен от материал, който е по-твърд от работния материал. Режещият ръб служи за отделяне на стружки от основния работен материал. Двете повърхности на инструмента са свързани с режещия ръб:

Рейк лицето и фланга.
Наклонената повърхност, която насочва потока на новообразуваната стружка, е ориентирана под определен ъгъл, който се нарича наклонен ъгъл "α". Измерва се спрямо равнината, перпендикулярна на работната повърхност. Наклоненият ъгъл може да бъде положителен или отрицателен. Страничната част на инструмента осигурява хлабина между инструмента и новоформираната работна повърхност, като по този начин предпазва повърхността от абразия, което би влошило покритието. Този ъгъл между работната повърхност и страничната повърхност се нарича релефен ъгъл. Има два основни вида режещи инструменти:

Едноточков инструмент и инструмент с множество остриета
Едноточковият инструмент има един режещ ръб и се използва за струговане, пробиване и рендосване. По време на обработката върхът на инструмента прониква под оригиналната работна повърхност на детайла. Точката понякога е закръглена до определен радиус, наречен радиус на носа.

Инструментите с множество режещи ръбове имат повече от един режещ ръб и обикновено постигат своето движение спрямо работния детайл чрез въртене. При пробиване и фрезоване се използват въртящи се инструменти с множество режещи ръбове. Въпреки че формите на тези инструменти са различни от едноточковия инструмент, много елементи от геометрията на инструмента са подобни.