Koneistus on prosessi, jossa materiaali (usein metalli) leikataan haluttuun lopulliseen muotoon ja kokoon ohjatulla materiaalinpoistoprosessilla.Prosessit, joilla on tämä yhteinen teema, ohjattu materiaalin poisto, tunnetaan nykyään kollektiivisesti vähentävänä valmistuksena, erotuksena kontrolloiduista materiaalinlisäysprosesseista, jotka tunnetaan additiivisena valmistuksena.Se, mitä määritelmän "hallittu" osa tarkoittaa, voi vaihdella, mutta se tarkoittaa lähes aina työstökoneiden käyttöä (pelkän sähkötyökalujen ja käsityökalujen lisäksi).
Koneistus on osa monien valmistustametallituotteet, mutta sitä voidaan käyttää myös materiaaleihin, kuten puuhun, muoviin, keramiikkaan ja komposiitteihin.Koneistukseen erikoistunutta henkilöä kutsutaan koneistajaksi.Huonetta, rakennusta tai yritystä, jossa koneistus tehdään, kutsutaan konepajaksi.Suuri osa nykyaikaisesta koneistuksesta suoritetaan tietokoneella numeerisella ohjauksella (CNC), jossa tietokoneita käytetään ohjaamaan myllyjen, sorvien ja muiden leikkauskoneiden liikettä ja toimintaa.Tämä lisää tehokkuutta, koska CNC-kone toimii miehittämättömänä, mikä vähentää konepajojen työvoimakustannuksia.
| CNC-tarkkuustyöstöominaisuudet RMC Foundryssa | |||
| Palvelut | Määrä | Kokoalue (mm) | Vuotuinen kapasiteetti |
| Pystytyöstökeskus (VMC) | 48 sarjaa | 1 500 × 1 000 × 800 | 6 000 tonnia tai 300 000 kappaletta |
| Vaakakoneistuskeskus (VMC) | 12 settiä | 1 200 × 800 × 600 | 2000 tonnia tai 100000 kappaletta |
| CNC kone | 60 sarjaa | Suurin kääntö φ600 | 5000 tonnia tai 600000 kappaletta |
| Toleranssistandardi: ISO 8062 2013, ISO 2768, GOST 26645 (Venäjä) tai GBT 6414 (Kiina). | |||
Kolme pääasiallista työstöprosessia luokitellaan sorvaukseen, poraukseen ja jyrsintään.Muita sekalaisiin kategorioihin kuuluvia toimenpiteitä ovat muotoilu, höyläys, poraus, avaruus ja sahaus.
Sorvaustoiminnot ovat toimenpiteitä, jotka pyörittävät työkappaletta ensisijaisena menetelmänä metallin siirtämiseksi leikkaustyökalua vasten.Sorvit ovat tärkein sorvauksessa käytetty työstökone.
Jyrsintätoiminnot ovat toimenpiteitä, joissa leikkaustyökalu pyörii tuodakseen leikkuureunat vasten työkappaletta.Jyrsinkoneet ovat pääasiallinen jyrsinnässä käytetty työstökone.
Poraustoimenpiteet ovat toimenpiteitä, joissa tehdään tai jalostetaan reikiä saattamalla pyörivä leikkuri, jonka alareunassa on leikkuureunat, kosketuksiin työkappaleen kanssa.Poraustyöt tehdään pääasiassa porakoneissa, mutta joskus sorveilla tai myllyillä.
Sekalaiset operaatiot ovat operaatioita, jotka eivät varsinaisesti ole koneistusoperaatioita, koska ne eivät välttämättä ole lastujen valmistustoimintoja, vaan nämä toiminnot suoritetaan tyypillisellä työstökoneella.Kiillotus on esimerkki sekalaisesta toiminnasta.Kiillotus ei tuota lastua, mutta se voidaan suorittaa sorvissa, myllyssä tai porakoneessa.
Keskeneräisestä työstöä vaativasta työkappaleesta on leikattava materiaalia valmiin tuotteen luomiseksi.Valmis tuote olisi työkappale, joka täyttää kyseiselle työkappaleelle tekniset piirustukset tai suunnitelmat.Esimerkiksi työkappaleella voidaan vaatia tietty ulkohalkaisija.Sorvi on työstökone, jolla voidaan luoda kyseinen halkaisija pyörittämällä metallityökappaletta, jotta leikkaustyökalu voi leikata metallia pois ja luoda tasaisen, pyöreän pinnan, joka vastaa vaadittua halkaisijaa ja pintakäsittelyä.Poraa voidaan käyttää lieriömäisen reiän muotoisen metallin poistamiseen.Muita työkaluja, joita voidaan käyttää erilaisiin metallinpoistoon, ovat jyrsinkoneet, sahat ja hiomakoneet.Monia näistä samoista tekniikoista käytetään puuntyöstyksessä.
Edistyneisiin koneistustekniikoihin kuuluu tarkkuusCNC-työstö, sähköpurkauskoneistus (EDM), sähkökemiallinen eroosio, laserleikkaus tai vesisuihkuleikkaus metallityökappaleiden muotoiluun.
Kaupallisena yrityksenä koneistus tehdään yleensä konepajassa, joka koostuu yhdestä tai useammasta työhuoneesta, joissa on suuria työstökoneita.Vaikka konepaja voi olla itsenäinen toiminta, monet yritykset ylläpitävät sisäisiä konepajoja, jotka tukevat liiketoiminnan erikoistarpeita.
Työstö vaatii huomiota moniin yksityiskohtiin, jotta työkappale täyttää teknisissä piirustuksissa tai suunnitelmissa esitetyt vaatimukset.Oikeisiin mittoihin liittyvien ilmeisten ongelmien lisäksi ongelmana on oikean viimeistelyn tai pinnan tasaisuuden saavuttaminen työkappaleessa.Työkappaleen koneistetusta pinnasta havaittu huonompi viimeistely voi johtua väärästä kiinnityksestä, tylsästä työkalusta tai työkalun sopimattomasta esittelystä.Usein tämä huono pintaviimeistely, joka tunnetaan nimellä tärinä, ilmenee aaltoilevasta tai epäsäännöllisestä pinnasta ja aaltojen ilmaantumisesta työkappaleen koneistetuille pinnoille.
Koneistus on mikä tahansa prosessi, jossa leikkaustyökalua käytetään pienten materiaalilastujen poistamiseen työkappaleesta (työkappaletta kutsutaan usein "työksi").Toimenpiteen suorittaminen edellyttää suhteellista liikettä työkalun ja työn välillä.Tämä suhteellinen liike saavutetaan useimmissa koneistusoperaatioissa ensisijaisella liikkeellä, jota kutsutaan "leikkausnopeudeksi", ja toissijaisella liikkeellä, jota kutsutaan "syötöksi".Työkalun muoto ja sen tunkeutuminen työpintaan yhdistettynä näihin liikkeisiin tuottavat halutun muodon tuloksena olevalle työpinnalle.
Koneistustoimenpiteet
On olemassa monenlaisia työstötoimenpiteitä, joista jokainen pystyy tuottamaan tietyn kappaleen geometrian ja pintarakenteen.
Sorvauksessa leikkuutyökalua, jossa on yksi leikkuureuna, käytetään materiaalin poistamiseen pyörivästä työkappaleesta sylinterimäisen muodon muodostamiseksi.Ensisijainen liike saadaan aikaan pyörittämällä työkappaletta ja syöttöliike saadaan aikaan siirtämällä leikkuutyökalua hitaasti työkappaleen pyörimisakselin suuntaiseen suuntaan.
Porausta käytetään pyöreän reiän luomiseen.Se saadaan aikaan pyörivällä työkalulla, jossa on tyypillisesti kaksi tai neljä kierteistä leikkausreunaa.Työkalua syötetään pyörimisakselinsa suuntaisesti työkappaleeseen pyöreän reiän muodostamiseksi.
Poraustyössä työkalu, jossa on yksi taivutettu teräväkärkinen kärki, viedään pyörivään työkappaleeseen karkeasti tehtyyn reikään, mikä suurentaa hieman reikää ja parantaa sen tarkkuutta.Se on hieno viimeistelyoperaatio, jota käytetään tuotteen valmistuksen loppuvaiheessa.
Kalvaaminen on yksi mitoitusoperaatioista, joka poistaa pienen määrän metallia jo poratusta reiästä.
Jyrsinnässä pyörivää työkalua, jossa on useita leikkaussärmiä, liikutetaan hitaasti materiaaliin nähden tasaisen tai suoran pinnan muodostamiseksi.Syöttöliikkeen suunta on kohtisuorassa työkalun pyörimisakseliin nähden.Nopeusliike saadaan pyörivällä jyrsimellä.Jyrsinnän kaksi perusmuotoa ovat: reunajyrsintä ja tasojyrsintä.
Muita tavanomaisia työstötoimenpiteitä ovat muotoilu, höyläys, aventaminen ja sahaus.Myös hionta ja vastaavat hiontatoimenpiteet sisältyvät usein koneistuksen luokkaan.
Leikkuutyökalussa on yksi tai useampi terävä leikkausreuna ja se on valmistettu työmateriaalia kovemmasta materiaalista.Leikkausreuna erottaa lastun perustyömateriaalista.Leikkaavaan reunaan on yhdistetty työkalun kaksi pintaa:
Haravan pinta ja kylki.
Karapintaa, joka ohjaa vastamuodostetun lastun virtausta, on suunnattu tiettyyn kulmaan, kutsutaan harakulmaksi "α".Se mitataan suhteessa tasoon, joka on kohtisuorassa työpintaan nähden.Kallistuskulma voi olla positiivinen tai negatiivinen.Työkalun kyljessä on välys työkalun ja vasta muodostetun työpinnan väliin, mikä suojaa pintaa hankaukselta, joka heikentäisi viimeistelyä.Tätä työpinnan ja sivupinnan välistä kulmaa kutsutaan kohokulmaksi.Leikkaustyökaluja on kahta perustyyppiä:
Yhden pisteen työkalu ja monimutkainen työkalu
Yksikärkisellä työkalulla on yksi leikkuureuna ja sitä käytetään sorvaukseen, poraukseen ja höyläykseen.Työstön aikana työkalun kärki tunkeutuu työkappaleen alkuperäisen työpinnan alle.Piste pyöristetään joskus tiettyyn säteeseen, jota kutsutaan nenäsäteeksi.
Useilla terästyökaluilla on useampi kuin yksi leikkuureuna ja ne saavuttavat liikkeensä työkappaleeseen nähden yleensä pyörittämällä.Poraus ja jyrsintä käyttävät pyöriviä monisärmäisiä työkaluja.Vaikka näiden työkalujen muodot eroavat yksipistetyökaluista, monet työkalugeometrian elementit ovat samanlaisia.
Harmaaraudan CNC-työstötuotteet
