CNC-bearbetningsprodukt av grått gjutjärn

Maskinbearbetning är en process där ett material (ofta metall) skärs till en önskad slutlig form och storlek genom en kontrollerad materialborttagningsprocess.Processerna som har detta gemensamma tema, kontrollerat materialavlägsnande, är idag gemensamt kända som subtraktiv tillverkning, till skillnad från processer för kontrollerad materialtillsats, som är kända som additiv tillverkning.Exakt vad den "kontrollerade" delen av definitionen innebär kan variera, men det innebär nästan alltid användning av verktygsmaskiner (utöver bara elverktyg och handverktyg).

Maskinbearbetning är en del av mångas tillverkningmetallprodukter, men den kan också användas på material som trä, plast, keramik och kompositer.En person som är specialiserad på bearbetning kallas maskinist.Ett rum, byggnad eller företag där bearbetning utförs kallas en maskinverkstad.Mycket av modern bearbetning utförs med datornumerisk styrning (CNC), där datorer används för att styra rörelsen och driften av kvarnar, svarvar och andra skärmaskiner.Detta ökar effektiviteten, eftersom CNC-maskinen körs obemannad vilket minskar arbetskostnaderna för maskinverkstäder.

De tre huvudsakliga bearbetningsprocesserna klassificeras som svarvning, borrning och fräsning.Andra operationer som faller inom diverse kategorier inkluderar formning, hyvling, borrning, broschning och sågning.

Svarvningsoperationer är operationer som roterar arbetsstycket som den primära metoden för att flytta metall mot skärverktyget.Svarvar är det huvudsakliga maskinverktyget som används vid svarvning.

Fräsningsoperationer är operationer där skärverktyget roterar för att få skäreggar att anligga mot arbetsstycket.Fräsmaskiner är de viktigaste verktygsmaskinerna som används vid fräsning.

Borrningsoperationer är operationer där hål produceras eller förfinas genom att bringa en roterande fräs med skäreggar i den nedre delen i kontakt med arbetsstycket.Borrning utförs främst i borrpressar men ibland på svarvar eller kvarnar.

Diverse operationer är operationer som strängt taget kanske inte är bearbetningsoperationer eftersom de kanske inte är spånproducerande operationer utan dessa operationer utförs på en typisk verktygsmaskin.Polering är ett exempel på en diverse operation.Polering ger inga spån men kan utföras vid en svarv, kvarn eller borrpress.

Ett oavslutat arbetsstycke som kräver bearbetning kommer att behöva skäras bort något material för att skapa en färdig produkt.En färdig produkt skulle vara ett arbetsstycke som uppfyller specifikationerna för det arbetsstycket genom tekniska ritningar eller ritningar.Till exempel kan ett arbetsstycke krävas för att ha en specifik ytterdiameter.En svarv är en verktygsmaskin som kan användas för att skapa den diametern genom att rotera ett metallarbetsstycke, så att ett skärverktyg kan skära bort metall och skapa en slät, rund yta som matchar önskad diameter och ytfinish.En borr kan användas för att ta bort metall i form av ett cylindriskt hål.Andra verktyg som kan användas för olika typer av metallborttagning är fräsmaskiner, sågar och slipmaskiner.Många av samma tekniker används i träbearbetning.

Avancerade bearbetningstekniker inkluderar precisionCNC-bearbetning, elektrisk urladdningsbearbetning (EDM), elektrokemisk erosion, laserskärning eller vattenstråleskärning för att forma metallarbetsstycken.

Som en kommersiell satsning utförs bearbetning i allmänhet i en maskinverkstad, som består av ett eller flera arbetsrum som innehåller större verktygsmaskiner.Även om en maskinverkstad kan vara en fristående verksamhet, har många företag interna maskinverkstäder som stödjer företagets specialiserade behov.

Bearbetning kräver uppmärksamhet på många detaljer för att ett arbetsstycke ska uppfylla de specifikationer som anges i tekniska ritningar eller ritningar.Förutom de uppenbara problemen relaterade till korrekta dimensioner, finns det problemet med att uppnå rätt finish eller ytjämnhet på arbetsstycket.Den sämre finish som finns på den bearbetade ytan av ett arbetsstycke kan orsakas av felaktig fastspänning, ett matt verktyg eller olämplig presentation av ett verktyg.Ofta är denna dåliga ytfinish, känd som chatter, uppenbar genom en böljande eller oregelbunden yta och uppkomsten av vågor på arbetsstyckets bearbetade ytor.

Bearbetning är vilken process som helst där ett skärverktyg används för att ta bort små spån av material från arbetsstycket (arbetsstycket kallas ofta "arbetet").För att utföra operationen krävs relativ rörelse mellan verktyget och arbetet.Denna relativa rörelse uppnås i de flesta bearbetningsoperationer med hjälp av en primär rörelse, som kallas "skärhastighet" och en sekundär rörelse som kallas "matning".Verktygets form och dess penetration i arbetsytan, i kombination med dessa rörelser, ger den önskade formen på den resulterande arbetsytan.

Bearbetningsoperationer
Det finns många typer av bearbetningsoperationer, som var och en kan generera en viss detaljgeometri och ytstruktur.

Vid svarvning används ett skärverktyg med en enda skäregg för att avlägsna material från ett roterande arbetsstycke för att skapa en cylindrisk form.Den primära rörelsen åstadkommes genom att rotera arbetsstycket, och matningsrörelsen uppnås genom att flytta skärverktyget långsamt i en riktning parallell med arbetsstyckets rotationsaxel.

Borrning används för att skapa ett runt hål.Det åstadkoms med ett roterande verktyg som vanligtvis har två eller fyra spiralformade skäreggar.Verktyget matas in i en riktning parallell med dess rotationsaxel in i arbetsstycket för att bilda det runda hålet.

Vid borrning matas ett verktyg med en enda böjd spetsig spets in i ett grovt gjort hål i ett snurrande arbetsstycke för att förstora hålet något och förbättra dess noggrannhet.Det är en fin efterbehandling som används i slutskedet av produkttillverkningen.

Brotschning är en av dimensioneringsoperationerna som tar bort en liten mängd metall från ett redan borrat hål.

Vid fräsning flyttas ett roterande verktyg med flera skäreggar långsamt i förhållande till materialet för att skapa en plan eller rak yta.Matningsrörelsens riktning är vinkelrät mot verktygets rotationsaxel.Hastighetsrörelsen tillhandahålls av den roterande fräsen.De två grundläggande formerna av fräsning är: Periferal fräsning och Planfräsning.

Andra konventionella bearbetningsoperationer inkluderar formning, hyvling, broschning och sågning.Även slipning och liknande slipoperationer ingår ofta i kategorin bearbetning.

Ett skärverktyg har en eller flera vassa skäreggar och är tillverkat av ett material som är hårdare än arbetsmaterialet.Skäreggen tjänar till att separera spån från det ursprungliga arbetsmaterialet.De två ytorna på verktyget är anslutna till skäreggen:

Krattan och flanken.
Spånytan som styr flödet av nybildad spån, är orienterad i en viss vinkel kallas spånvinkeln "α".Den mäts i förhållande till planet vinkelrätt mot arbetsytan.Spånvinkeln kan vara positiv eller negativ.Verktygets flank ger ett spel mellan verktyget och den nyformade arbetsytan, vilket skyddar ytan från nötning, vilket skulle försämra finishen.Denna vinkel mellan arbetsytan och flankytan kallas reliefvinkeln.Det finns två grundläggande typer av skärverktyg:

Enpunktsverktyg och multipelskärande verktyg
Ett enspetsverktyg har en skäregg och används för svarvning, borrning och hyvling.Under bearbetningen tränger verktygets spets in under arbetsdelens ursprungliga arbetsyta.Punkten är ibland avrundad till en viss radie, kallad nosradien.

Flera banbrytande verktyg har mer än en skäregg och uppnår vanligtvis sin rörelse i förhållande till arbetsdelen genom att rotera.Borrning och fräsning använder roterande verktyg med flera skärande eggar.Även om formerna på dessa verktyg skiljer sig från ett enpunktsverktyg, är många delar av verktygsgeometrin lika.