ماشین کاری یک فرایند صنعتی است که در زمینه خودرو، ماشین آلات صنعتی و ... استفاده می شود. ماشین کاری شامل چندین عملیات مانند تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری، سنگ زنی و ... می باشد.

امروزه فرایندهای تولیدی جدید و مدرنی در حال استفاده است، اما ماشینکاری CNC (Computer Numeric Controlle) هنوز هم رایج ترین روش برای تولید انبوه قطعات است که می توان انواع فلز و پلاستیک را تولید کرد. در این مقاله با روش های برتر و نحوه کار آنها بیشتر آشنا می شوید.

احتمالا این روش اولین روش در تاریخ است و با بستن قطعه کار روی صفحه چرخان یا مرغک انجام می شود. همان طوری که قطعه می چرخد، ابزار برش  روی یک وسیله نصب می شود و بر روی یک اسلاید متحرک در برابر قطعه قرار داده می شود.

اسلاید را می توان در طول قطعه بالا و پایین برد و به خط مرکز دور و نزدیک کرد. این عمل ساده با حذف زیادی از مواد انجام می شود. همچنین می توان با نصب یک مته بر روی دم، سوراخ های دقیق روی قطعه ایجاد کرد.

از تراشکاری برای ایجاد اشکال متحدالمرکز در محیط خارجی یک قطعه گرد، ایجاد شکاف، شیارهای حلقه ای، شانه های پلکانی، سیلندرها و شافتها استفاده می شود. همچنین می توان برای تولید سطوح صاف و یکدست نیز از تراشکاری استفاده کرد.

تفاوت اساسی فرز با تراشکاری در این است که در فرزکاری قطعه کار در حالت ایستاده است و ابزار برش روی یک اسپیندل می چرخد. قطعه کار روی میزی که در جهت X و Y حرکت می کند، سوار می شود و اسپیندل، ابزارهای مختلف برش را در خود جا می دهد و در محورهای Xو Y و Z حرکت می کند.

از فرزکاری برای بریدگی ها، پخ ها، کانال ها، پروفیل ها، ساخت اشکال مربع و مسطح و سایر ویژگی هایی که به زاویه های برش خورده بستگی دارند، استفاده می شود. تراشکاری و فرزکاری در کنار هم بیشترین مسئولیت برای عملکرد دستگاه CNC را بر عهده دارند.

در فرزکاری نیز مانند تمامی عملیات ماشین کاری فلز، برای خنک کردن قطعه و ابزار برش و روانکاری و دفع ذرات فلز، از مایع برش استفاده می شود.

ساختن سطحی کاملا صاف روی قطعات فلزی بسیار کاربردی است و سنگ زنی بهترین راه برای ساختن چنین سطح دقیقی است. سنگ یک دیسک چرخان است که با ساینده خاصی پوشانده شده است. روش کار به این صورت است که قطعه روی میزی نصب می شود و هنگام حرکت سنگ، قطعه محکم نگه داشته می شود و یا در زیر سنگ به عقب و جلو حرکت می کند.

در حین کار گرما و تنش مکانیکی ممکن است بر روی قطعه اثرگذار باشد، بنابراین باید مراقب سرعت و درجه حرارت ابزار بود.

در این روش یک الکترود رسانا در حالی که به مایع دی الکتریک آغشته می شود، نزدیک به قطعه کار قرار می گیرد. با تخلیه الکترود، ذرات فلز از سطح قطعه کار خارج می شود. وقتی ولتاژ بین دو الکترود زیاد می شود، شدت میدان الکتریکی بین الکترودها زیاد می شود و این کار باعث شکست دی الکتریک مایع می شود و قوس الکتریکی تولید می کند و در نهایت ماده از الکترودها خارج می شود. با اینکه الکترود به طور مستقیم قطعه را لمس نمی کند، اما ممکن است نیاز به تعویض مکرر داشته باشد.

EDM برای ایجاد سوراخ و ویژگی های مربع در داخل ابزارهای فولادی سخت مورد استفاده قرار می گیرد.  EDM همچنین برای ساختن سطوح بافتی و یا حروف برجسته و فرورفته و آرم روی قالب ها استفاده می شود.

وایرکات در دهه 1960 برای ساخت قالب های فولادی سخت به وجود آمد. وایرکات از سیم مسی به عنوان هادی برای بار الکتریکی با ولتاژ بالا استفاده می کند. سیم مسی در طی فرایند برش به طور مداوم دچار فرسایش می شود و باید سیم نو از قرقره در اختیار باشد. برای جلوگیری از فرسایش سیم بین دو قرقره پیچیده می شود تا قسمت فعال سیم دائما در تغییر باشد.

از وایرکات برای ساختن ویژگی های دایره ای یا نیم دایره ای که ساختن آن ها با ابزارهای برش معمولی بسیار دشوار است، استفاده می شود.

این روش ترکیبی از تراشکاری و سنگ زنی است که برای شکل دهی به قسمت خارجی یک جسم استفاده می شود. سنگ استوانه ای را می توان برای اشکال مختلف استفاده کرد، فقط قطعه باید یک محور چرخشی مرکزی داشته باشد. قطعه کار را ثابت نگه می دارند و سنگ استوانه ای یا دایره ای در برابر سطح آن چرخانده می شود. سنگ های استوانه ای را می توان در قطرهای داخلی و خارجی، یا در طول قطعه و اعماق قطعه استفاده کرد.

از این روش می توان برای قطعاتی مانند استوانه، بادامک، میل لنگ، بیضی و ... استفاده کرد. مزیت زیاد این فرآیند تحمل بسیار بالا و دقت زیاد آن است.

تاکنون درباره ماشینکاری فلزات صحبت کردیم ولی در مورد ماشینکاری برای ساخت اپتیک خاص مانند شیشه یا پلاستیک صحبتی نشد.

اپتیک ها به سطوح بسیار ظریف با تحمل بالا نیاز دارند و برای این کار از دستگاه سنگ زنی مخصوصی استفاده می شود که موقع چرخش در چندین محور، عملیات سنگ زنی بر روی سطح انجام شود. از خمیر به عنوان روان کننده و ایجاد سطح سیقلی استفاده می شود.

ساخت اپتیک دقیق به چندین مرحله سنگ زنی نیاز دارد.