Analisis Proses Pemesinan dan Operasi Bahan Kerja

 

I. Hubungan antara Reka Bentuk dan Proses

 

1. Reka bentuk memainkan peranan penting dalam kualiti dan kos produk.

2. Pereka bentuk harus mempunyai pemahaman asas tentang proses pemesinan dan aliran kerja.

3. Jurutera proses harus memahami prinsip reka bentuk.

4. Reka bentuk dan proses mesti bekerjasama antara satu sama lain, menghormati fakta, dan mengawal kos.

 

Pereka bentuk (yang tidak memahami pemesinan):

1. Pemilihan bahan yang tidak sesuai

2. Proses rawatan haba yang tidak betul, membawa kepada risiko

3. Proses pemesinan yang kompleks untuk bahagian, meningkatkan kos

4. Proses pemasangan dan penyelenggaraan produk yang lemah

 

Jurutera proses (yang tidak memahami reka bentuk):

1. Sewenang-wenangnya mengubah struktur proses dan ketepatan bahagian

2. Kegagalan untuk memahami keperluan ketepatan pemesinan akhir bahagian, mewujudkan risiko semasa mengosongkan

 

Pereka yang baik mesti terlebih dahulu memahami beberapa pengetahuan pemesinan biasa dan mempunyai pemahaman asas tentang peralatan biasa, seperti saiz bahagian dan ketepatan. Mereka juga harus mempunyai kemahiran melukis dan menyemak yang kukuh, kesedaran tentang keseluruhan proses pemesinan, dan tindakan susulan semasa pemesinan, mengekalkan komunikasi penuh dengan juruteknik barisan hadapan untuk mengoptimumkan lagi reka bentuk. Selain itu, memerhatikan proses dan kaedah pemesinan dalam industri boleh meluaskan pengetahuan mereka dan meningkatkan kemahiran mereka.

 

 

II. Definisi Proses Pemesinan

 

• Proses:Merujuk kepada kemahiran, kaedah dan prosedur yang digunakan dalam pembuatan produk.
• Aliran Proses:Aliran yang secara langsung mengubah bentuk, saiz, kedudukan relatif dan sifat bahagian, menjadikannya produk siap atau separuh siap. Proses penuangan, penempaan, pengecapan, pemesinan, kimpalan dan rawatan haba semuanya dianggap sebagai aliran proses.
• Aliran Proses Pemesinan:Proses yang menggunakan kaedah pemesinan.

 

▲ Proses Pemesinan

 

Proses ini tertumpu terutamanya pada menukar bentuk bahan mentah, di mana tuangan atau kosong palsu dihasilkan melalui tuangan atau penempaan.

 

Proses ini menggunakan pelbagai alat dan peralatan untuk mengosongkan mesin menjadi bahagian, terutamanya mengubah bentuk dan saiznya.

Proses ini tertumpu terutamanya pada penentuan kedudukan relatif bahagian, memasang bahagian yang dimesin menjadi produk mengikut keperluan pemasangan tertentu.

 

 

III. Terminologi Biasa dalam Proses Pemesinan

 

• Operasi:Sebahagian daripada proses pemesinan yang diselesaikan oleh satu (atau sekumpulan) pekerja di stesen kerja (atau mesin) yang sama pada satu (atau sekumpulan) bahagian.
• Persediaan:Sebahagian daripada proses pemesinan diselesaikan dalam satu pengapitan bahan kerja. Sediakan=kedudukan + pengapit.
• Perlawanan:Peranti yang digunakan untuk membantu dalam pemesinan.
• Memotong:Proses mengeluarkan bahan berlebihan daripada bahan kerja menggunakan alat pemotong.
• Dimensi Proses:Dimensi yang disediakan dalam kad proses atau lukisan seperti yang diperlukan untuk pemesinan.

 

▲ Terminologi Biasa dalam Proses Pemesinan

 

▲ Terminologi Biasa dalam Proses Pemesinan

 

▲Terminologi Biasa dalam Proses Pemesinan

 

1. Pemotongan Laser

 

▲ Sesuai untuk plat nipis (terbaik untuk 1.5mm-8mm)

 

2. Berpusing

Kaedah pemesinan di mana bahan kerja berputar sebagai pergerakan utama, dan alat membuat pergerakan suapan.

Pergerakan utama dalam pusingan ialah putaran bahagian, dan pergerakan linear alat adalah pergerakan suapan. Ia amat sesuai untuk pemesinan permukaan pusingan.

 

2.1 Pelarik

 

▲ Pelarik konvensional mendatar (sesuai untuk pengeluaran kumpulan kecil)

 

▲ Pelarik CNC mendatar (sesuai untuk bentuk kompleks dan pengeluaran besar-besaran)

 

2.2 Mengubah Julat Aplikasi

 

▲ Memusing Julat Aplikasi

 

▲ Memusing Julat Aplikasi

 

3. Pengilangan

Pengilangan adalah salah satu kaedah utama untuk pemesinan pesawat. Pemotong pengilangan berputar sebagai pergerakan utama, dan bahan kerja atau pemotong membuat pergerakan suapan.

 

3.1 Mesin Pengisar

 

▲ Mesin pengilangan gantri konvensional

 

▲ Mesin pengilangan menegak

 

▲ Mesin pengisar mendatar

 

3.2 Pengilangan Panjat dan Pengilangan Konvensional

Bergantung pada hubungan antara arah putaran pemotong dan arah suapan, pengilangan boleh dibahagikan kepada pengilangan pendakian dan pengilangan konvensional.

 

• Pengilangan Konvensional:Apabila arah putaran pemotong bertentangan dengan arah suapan, ia dipanggil pengilangan konvensional.
• panjatPengilangan:Apabila arah putaran pemotong adalah sama dengan arah suapan, ia dipanggil penggilingan panjat.

 

▲ Mendaki Pengilangan dan Pengilangan Konvensional

 

3.3 Kelebihan Climb Milling

1. Kurang berkemungkinan menyebabkan getaran bahan kerja, melindungi alat

2. Mengurangkan kehausan alatan

3. Kualiti permukaan yang tinggi dalam pengilangan panjat, terutamanya sesuai untuk aloi aluminium

 

3.4 Aplikasi Pengilangan

• Pengilangan digunakan terutamanya untuk mesin pesawat(termasuk permukaan mendatar, menegak dan condong), alur, permukaan membentuk dan operasi pemotongan.
• Mesin Pengilangan Jenis Lutut (mendatar dan menegak):Digunakan secara meluas dalam pengeluaran kelompok kecil untuk pemesinan bahagian bersaiz kecil dan sederhana.
• Mesin Pengilangan Gantry:Digunakan untuk pemesinan bahagian bersaiz besar dan sederhana. Dilengkapi dengan 3-4 kepala pengilangan yang boleh berfungsi serentak, ia sangat produktif dan digunakan secara meluas dalam pengeluaran kelompok dan besar-besaran.
• Dalam pengeluaran kelompok kecil, beberapa bahagian pembentuk berbentuk cakera juga boleh diproses pada mesin pengilangan menegak menggunakan pemotong menegak.

 

4. Menggerudi

Penggerudian ialah kaedah pemesinan lubang dengan menggerakkan alat dan bahan kerja secara relatif antara satu sama lain manakala alat suapan secara paksi ke dalam bahan kerja. Penggerudian adalah kaedah pemesinan lubang yang paling asas.

 

4.1 Tekan Gerudi

 

▲ Penekan gerudi jejari: Hanya untuk pemprosesan lubang (penggerudian, penorehan)

 

4.2 Aplikasi Penekan Gerudi

• Latihan Bangku:Digunakan untuk lubang kecil (D<13 mm) on small and medium-sized parts in small batch production.
• Gerudi Menegak:Biasa digunakan untuk lubang yang lebih besar (D<50 mm).
• Gerudi Jejari:Digunakan untuk lubang di bahagian sederhana dan besar.
• Untuk bahagian berputar, pertimbangkan untuk menggunakan mesin pelarik atau bor untuk pemprosesan lubang.

 

 

IV Analisis Operasi Bahan Kerja

 

1. Analisis Operasi Bahan Kerja – Contoh 1

 

▲ Lukisan CNC bahan kerja

 

① Pengosongan:φ25x132 (memandangkan tiada keperluan diameter luar, φ25 mencukupi untuk mengosongkan; jika terdapat keperluan diameter luar, kosongkan kepada φ28 dan kurangkan kepada saiz).

② Pelarik:Tebuk lubang tengah dan kepit satu hujung dengan chuck tiga rahang. Tolak φ25, langkah mesin φ16, potong alur kepada saiz φ16 dan φ13.5, panjang keseluruhan mesin, gerudi lubang bawah benang M8 hingga kedalaman 25, dan chamfer.

Apit φ16, sokong hujung satu lagi dengan lubang tengah, mesinkan langkah kepada 76.5 dan φ16.6 (meninggalkan elaun 0.3 untuk ubah bentuk rawatan haba) dan chamfer.

③ Mesin Pengilangan:Kisar kedua-dua hujung rata, memastikan saiz 13 (ini juga boleh dilakukan selepas mengisar, tetapi pemotongan wayar adalah satu-satunya pilihan).

④Rawatan Haba:Permukaan mengeraskan bahagian 76.5 dengan pelindapkejutan frekuensi tinggi kepada HRC40-45, dengan kedalaman 1.5.

⑤ Pengisaran Tanpa Pusat:Betulkan ubah bentuk dan pastikan dimensi φ16g6 (jika tiada keperluan toleransi untuk φ16, langkah ini tidak diperlukan).

⑥ Kerja Bangku:Ketik M8, kedalaman 20, dan deburr.

⑦ Rawatan Permukaan:Penyaduran nikel

 

2. Proses Pemesinan – Contoh 2

 

▲ Lukisan CNC bahan kerja

 

① Pengosongan:Gunakan plat tanah 80x75x25.

② Memotong Wayar:Biarkan 0.5mm untuk mengisar halus pada permukaan yang memerlukan kekasaran 3.2 dan potong dimensi lain mengikut saiz.

③ Mesin Pengilangan:

• (1) Pengisar halus dua permukaan menegak untuk memastikan 3.2 kekasaran dan mengekalkan keserenjang dalam 0.02, memastikan dimensi 75, 70 dan 20.
• (2) Penggerudian: Gunakan kaedah penggerudian tengah, penggerudian, reaming dan reaming untuk mesin 4-φ8H7 lubang pin, memastikan saiz dan kedudukan, gerudi 2-φ6.8 lubang bawah berulir, 2- φ9 melalui lubang, dan mengekalkan jarak tengah 15, 30, dan 45 dalam toleransi.

④ Kerja Bangku:Ketik 2-M8, chamfer dan deburr.

⑤ Rawatan Permukaan:Cat sembur (Y07).

 

3. Proses Pemesinan – Contoh 3

 

▲ Lukisan CNC bahan kerja

 

① Pengosongan:Nilon biru 88x70x55

② Mesin Ukiran CNC:

• (1) Menggunakan A sebagai rujukan, pasangkan sisi A pada meja kerja dengan gam AB, kemudian ukir di sekeliling profil dan bentuk lima sisi. Selepas membentuk, mesin 2-φ8H7 dan φ14-φ9 lubang benam balas, memastikan dimensi lukisan.
• (2) Selepas mengukir lima sisi dan lubang, flip dan mesin sisi A dan talang C20.

③ Deburr.

 

4. Proses Pemesinan – Contoh 4

 

▲ Lukisan CNC bahan kerja

 

① Luruskan selepas mengimpal, mengekalkan kerataan dalam 2mm.

② Penyepuhlindapan:Selepasannealing, luruskan untuk mengekalkan kerataan dalam 2mm.

③ Pengilangan Gantry CNC:

• (1) Penentukuran danPengapit:Menggunakan sisi A sebagai rujukan, letakkan pengatur jarak yang sama tinggi di bawah sisi A. Tentukur setiap titik di sisi B dengan tolok ketinggian, pastikan keseluruhan bahan kerja rata dalam 2mm. Tiada celah dibenarkan pada setiap titik pengapit. Gunakan shim nipis untuk mengisi celah, dan pastikan tiada ubah bentuk semasa pengapit. Tolok dail boleh digunakan untuk memantau ubah bentuk.
• (2)Pengilangan Kasar:Bahagian kilang kasar B, meninggalkan elaun pengilangan halus 1mm. Gunakan pengisar sisi untuk memesin kedua-dua permukaan sisi, meninggalkan 1mm pada setiap sisi. Selepas bahagian pengilangan kasar B, balikkan bahan kerja dan bahagian pengisar kasar A menggunakan kaedah yang sama, tinggalkan 1mm untuk pengilangan halus.
• (3) Pengilangan dan Pengapit Halus:Menggunakan sisi A sebagai rujukan, pasangkannya pada pengatur jarak yang sama tinggi dengan gam AB. Pastikan tiada jurang kekal, kerana pengapit terus pada bahan kerja tidak dibenarkan (gunakan bicu jika perlu).
• (4) Bahagian Kilang Halus B dan Kedua-dua Bahagian:Pastikan kerataan. Selepas pengilangan halus, gerudi lubang menggunakan kaedah penggerudian tengah, penggerudian, reaming dan reaming. Mula-mula, proses empat lubang rujukan {{0}}φ10H7, mengekalkan toleransi kedudukan lubang ±0.02. Setelah lubang rujukan selesai, proses lubang lain mengikut program, memastikan ketepatan dimensi dan toleransi. Mesin semua lubang sisi menggunakan kaedah yang sama dengan pengisar sisi, memastikan bentuk, kedudukan dan toleransi dimensi.
• (5) Selepas bahagian B selesai, flip dan haluskan bahagian A, memastikan kerataan. Semua lubang di sisi A mesti dimesin berdasarkan lubang rujukan 4-φ10H7 di sisi B. Tiada titik rujukan lain harus digunakan. Mesin lubang lain mengikuti program.

④ Kerja Bangku:Ketik semua benanglubang ed, deburr, dan chamfer.

⑤ Rawatan Permukaan:Sembur cat(Y07) pada permukaan bukan mesin, dan lakuer jernih pada permukaan mesin.