منتج التصنيع باستخدام الحاسب الآلي من الحديد الزهر الرمادي

التصنيع الآلي هو عملية يتم فيها قطع مادة (غالبًا معدنية) إلى الشكل والحجم النهائي المطلوب من خلال عملية إزالة المواد الخاضعة للرقابة. العمليات التي لها هذا الموضوع المشترك، إزالة المواد الخاضعة للرقابة، تُعرف اليوم بشكل جماعي باسم التصنيع الطرحي، تمييزًا عن عمليات إضافة المواد الخاضعة للرقابة، والتي تُعرف باسم التصنيع الإضافي. يمكن أن يختلف بالضبط ما يعنيه الجزء "المتحكم فيه" من التعريف، ولكنه يشير دائمًا تقريبًا إلى استخدام الأدوات الآلية (بالإضافة إلى الأدوات الكهربائية والأدوات اليدوية فقط).

التصنيع هو جزء من تصنيع الكثيرالمنتجات المعدنية، ولكن يمكن استخدامه أيضًا على مواد مثل الخشب والبلاستيك والسيراميك والمواد المركبة. يُطلق على الشخص المتخصص في الآلات اسم الميكانيكي. تسمى الغرفة أو المبنى أو الشركة التي يتم فيها تصنيع الآلات بمتجر الآلات. يتم تنفيذ الكثير من الآلات الحديثة عن طريق التحكم العددي بالكمبيوتر (CNC)، حيث يتم استخدام أجهزة الكمبيوتر للتحكم في حركة وتشغيل المطاحن والمخارط وآلات القطع الأخرى. يؤدي هذا إلى زيادة الكفاءة، حيث تعمل ماكينة CNC بدون طيار وبالتالي تقليل تكاليف العمالة لمتاجر الآلات.

يتم تصنيف عمليات التشغيل الرئيسية الثلاث على أنها الخراطة والحفر والطحن. وتشمل العمليات الأخرى التي تندرج ضمن فئات متنوعة التشكيل، والتخطيط، والتجويف، والتطرق، والنشر.

عمليات الخراطة هي عمليات تقوم بتدوير قطعة العمل باعتبارها الطريقة الأساسية لتحريك المعدن مقابل أداة القطع. المخارط هي الأداة الآلية الرئيسية المستخدمة في الخراطة.

عمليات الطحن هي العمليات التي تدور فيها أداة القطع لوضع حواف القطع على قطعة العمل. آلات الطحن هي الأداة الآلية الرئيسية المستخدمة في الطحن.

عمليات الحفر هي عمليات يتم فيها إنتاج الثقوب أو تحسينها عن طريق جلب قاطعة دوارة ذات حواف قطع في الطرف السفلي لتلامس قطعة العمل. تتم عمليات الحفر في المقام الأول في مكابس الحفر ولكن في بعض الأحيان على المخارط أو المطاحن.

العمليات المتنوعة هي عمليات قد لا تكون، بالمعنى الدقيق للكلمة، عمليات تصنيع، حيث أنها قد لا تكون عمليات إنتاج الخراطة ولكن يتم تنفيذ هذه العمليات باستخدام أداة آلية نموذجية. الصقل هو مثال على عملية متنوعة. لا ينتج عن الصقل أي خردة ولكن يمكن إجراؤه في مخرطة أو مطحنة أو مكبس حفر.

ستحتاج قطعة العمل غير المكتملة التي تتطلب تصنيعًا آليًا إلى قطع بعض المواد لإنشاء منتج نهائي. سيكون المنتج النهائي عبارة عن قطعة عمل تلبي المواصفات المحددة لقطعة العمل تلك من خلال الرسومات الهندسية أو المخططات. على سبيل المثال، قد يُطلب من قطعة العمل أن يكون لها قطر خارجي محدد. المخرطة هي أداة آلية يمكن استخدامها لإنشاء هذا القطر عن طريق تدوير قطعة عمل معدنية، بحيث يمكن لأداة القطع قطع المعدن، مما يؤدي إلى إنشاء سطح مستدير أملس يطابق القطر المطلوب وتشطيب السطح. يمكن استخدام المثقاب لإزالة المعدن على شكل ثقب أسطواني. الأدوات الأخرى التي يمكن استخدامها لأنواع مختلفة من إزالة المعادن هي آلات الطحن والمناشير وآلات الطحن. يتم استخدام العديد من هذه التقنيات نفسها في الأعمال الخشبية.

تقنيات التصنيع المتقدمة تشمل الدقةالتصنيع باستخدام الحاسب الآلي، وتصنيع التفريغ الكهربائي (EDM)، والتآكل الكهروكيميائي، والقطع بالليزر، أو القطع بنفث الماء لتشكيل قطع العمل المعدنية.

كمشروع تجاري، يتم تنفيذ التصنيع بشكل عام في ورشة الآلات، والتي تتكون من غرفة عمل واحدة أو أكثر تحتوي على أدوات الآلات الرئيسية. على الرغم من أن ورشة الآلات يمكن أن تكون عملية قائمة بذاتها، إلا أن العديد من الشركات تحتفظ بورش ميكانيكية داخلية تدعم الاحتياجات المتخصصة للشركة.

تتطلب المعالجة الدقيقة الاهتمام بالعديد من التفاصيل حتى تتوافق قطعة العمل مع المواصفات المنصوص عليها في الرسومات الهندسية أو المخططات. بجانب المشاكل الواضحة المتعلقة بالأبعاد الصحيحة، هناك مشكلة الوصول إلى التشطيب الصحيح أو نعومة سطح قطعة العمل. قد يكون سبب التشطيب السفلي الموجود على سطح قطعة الشغل هو التثبيت غير الصحيح، أو أداة باهتة، أو العرض غير المناسب للأداة. في كثير من الأحيان، يتجلى هذا التشطيب الرديء للسطح، والمعروف باسم الثرثرة، من خلال التشطيب المتموج أو غير المنتظم، وظهور الأمواج على الأسطح المُشكَّلة آليًا لقطعة العمل.

التصنيع هو أي عملية يتم فيها استخدام أداة القطع لإزالة رقائق صغيرة من المواد من قطعة العمل (غالبًا ما تسمى قطعة العمل "العمل"). لإجراء العملية، يلزم وجود حركة نسبية بين الأداة والعمل. يتم تحقيق هذه الحركة النسبية في معظم عمليات التشغيل الآلي عن طريق حركة أولية تسمى "سرعة القطع" وحركة ثانوية تسمى "التغذية". إن شكل الأداة واختراقها لسطح العمل، جنبًا إلى جنب مع هذه الحركات، ينتجان الشكل المطلوب لسطح العمل الناتج.

عمليات التصنيع
هناك العديد من أنواع عمليات التصنيع، كل منها قادر على توليد جزء معين من الهندسة والملمس السطحي.

في عملية الدوران، يتم استخدام أداة القطع ذات حافة قطع واحدة لإزالة المواد من قطعة العمل الدوارة لإنشاء شكل أسطواني. يتم توفير الحركة الأولية عن طريق تدوير قطعة العمل، ويتم تحقيق حركة التغذية عن طريق تحريك أداة القطع ببطء في اتجاه موازٍ لمحور دوران قطعة العمل.

يستخدم الحفر لإنشاء ثقب دائري. يتم إنجاز ذلك بواسطة أداة دوارة تحتوي عادةً على حافتين أو أربع حواف قطع حلزونية. يتم تغذية الأداة في اتجاه موازٍ لمحور دورانها إلى قطعة العمل لتشكيل الفتحة المستديرة.

في عملية التجويف، يتم إدخال أداة ذات طرف مدبب واحد منحني في ثقب مصنوع تقريبًا في قطعة عمل دوارة لتكبير الثقب قليلاً وتحسين دقته. إنها عملية تشطيب دقيقة تستخدم في المراحل النهائية من تصنيع المنتج.

التوسيع هو إحدى عمليات التحجيم التي تزيل كمية صغيرة من المعدن من ثقب تم حفره بالفعل.

في الطحن، يتم تحريك أداة دوارة ذات حواف قطع متعددة ببطء بالنسبة للمادة لإنشاء مستوى أو سطح مستقيم. يكون اتجاه حركة التغذية عموديًا على محور دوران الأداة. يتم توفير حركة السرعة بواسطة قاطع الطحن الدوار. الشكلان الأساسيان للطحن هما: الطحن المحيطي والطحن الوجهي.

وتشمل عمليات التصنيع التقليدية الأخرى التشكيل والتخطيط والتقطيع والنشر. أيضًا، غالبًا ما يتم تضمين عمليات الطحن والكشط المماثلة ضمن فئة التشغيل الآلي.

تحتوي أداة القطع على حافة قطع حادة واحدة أو أكثر، وهي مصنوعة من مادة أصعب من مادة العمل. تعمل الحافة المتطورة على فصل الشريحة عن مادة العمل الأصلية. يتصل بحافة القطع سطحان للأداة:

الوجه أشعل النار والجناح.
وجه أشعل النار الذي يوجه تدفق الرقاقة المشكلة حديثًا، موجه بزاوية معينة تسمى زاوية أشعل النار "α". يتم قياسه بالنسبة للمستوى المتعامد مع سطح العمل. زاوية أشعل النار يمكن أن تكون إيجابية أو سلبية. يوفر جانب الأداة خلوصًا بين الأداة وسطح العمل الذي تم تشكيله حديثًا، وبالتالي حماية السطح من التآكل، الأمر الذي قد يؤدي إلى تدهور اللمسة النهائية. تسمى هذه الزاوية بين سطح العمل والسطح الجانبي بزاوية الإغاثة. هناك نوعان أساسيان من أدوات القطع:

أداة ذات نقطة واحدة وأداة متعددة المتطورة
تحتوي الأداة ذات النقطة الواحدة على حافة قطع واحدة وتستخدم في الخراطة والتجويف والتخطيط. أثناء المعالجة، تخترق نقطة الأداة أسفل سطح العمل الأصلي لجزء العمل. يتم تقريب النقطة أحيانًا إلى نصف قطر معين يسمى نصف قطر الأنف.

الأدوات المتعددة المتطورة لها أكثر من حافة قطع واحدة وعادةً ما تحقق حركتها بالنسبة لجزء العمل عن طريق التدوير. يستخدم الحفر والطحن أدوات دوارة متعددة المتطورة. على الرغم من أن أشكال هذه الأدوات تختلف عن أداة النقطة الواحدة، إلا أن العديد من عناصر هندسة الأداة متشابهة.