A különféle anyagok, például a fémek, a vasötvözetek, a fa és egyes műanyagok megmunkálására speciális megmunkálógépeket használnak. Ezeket szerszámgépeknek nevezik, és arra szolgálnak, hogy a szilárd munkadaraboknak formát adjanak. Jellemzőik közé tartozik, hogy helyhez kötött, nagy méretű gépek, és háromféle megmunkálást végezhetnek.
Milyen megmunkálási típusok léteznek?
A fémiparban a munkadarabok megmunkálásának három típusa létezik: a forgácsleválasztással járó, a forgácsleválasztás nélküli és a csiszolásos (abrazív) megmunkálás. Az első típus a felesleges anyag leválasztása a munkadarab felületéről apró részecskék, úgynevezett forgácsok formájában; ilyen megmunkálást végeznek például az esztergák és a marógépek.
A forgácsleválasztás nélküli megmunkálógépek más eljárásokkal alakítják a munkadarabokat. Példa erre a különféle kivitelű prés. A préseket fémlemezek alakítására használják, forgácsot azonban nem választanak le. Forgácsleválasztás nélkülinek tekinthetők a szikraforgácsoló gépek, a lézeres vágógépek, a plazmavágók stb. is.
Végül a csiszolásos megmunkálás olyan eljárás, amelyben a munkadarabot köszörűkoronggal koptatják. A köszörűkorong kötőanyaggal összefogott csiszolószemcsékből áll, amelyek lekoptatják a munkadarab felületét. Az ilyen műveleteket végző gépek a köszörűgépek.
Mik azok a megmunkálógépek?
A megmunkálógépekre, vagyis a szerszámgépekre jellemző, hogy az emberi erőtől eltérő energiaforrást használnak, bár sok gép a kezelők beavatkozását is igényli, ha nincs más energiaforrás. Az ilyen gépek feltalálása ugyanis nagyon régre nyúlik vissza: úgy tartják, hogy az első esztergát már az ókorban feltalálták. A ma ismert esztergát később, nagyjából 1751-ben alkották meg, és már mechanikusan állítható forgácsoló szerszám tartozott hozzá.
A gépek technológiájában azonban a nagy ugrás az ipari forradalom idején következett be, amikor feltalálták a gőzgépet. Ettől a gépesítési forradalomtól kezdve terjedt el a marógép, amely az esztergával együtt a műhelyek egyik leggyakrabban használt berendezésévé vált.
Ezek a gépek kézikerekekkel, fogaskerekekkel és karokkal is működtethetők, de automatikus és számítógépes vezérléssel is. A számítógépes számjegyvezérlést éppen a 60-as években találták fel, amikor a gépeket számítógépekkel szerelték fel a folyamatok gyorsítására. Ezek a berendezések a legkifinomultabb technológiát képviselik: javítják a termelést, csökkentik az átfutási időt és az élőmunka-igényt. Ráadásul segítségükkel sokkal összetettebb kialakítású munkadarabok is gyárthatók.
Érdekesség, hogy a megmunkálógépeket a „gépek anyjának” is nevezik, hiszen képesek az összes többi gépet előállítani, beleértve önmagukat is. Emellett különböző méretű, különféle iparágakban használt alkatrészeket gyárthatnak: egy csavartól egészen a repülőgéptörzsig.
Géptípusok
A megmunkálógépek – függetlenül az általuk végzett megmunkálás típusától – három különböző csoportba sorolhatók: forgácsoló gépek (forgácsot választanak le), prések (alakítással állítanak elő munkadarabot) és speciális gépek. Ez utóbbiak eltérő technikákat alkalmaznak, például lézervágást, plazmavágást vagy szikraforgácsolást.
A legfontosabb forgácsoló gépek, amelyeket hagyományos gépeknek is neveznek:
- Eszterga: forgástest munkadarabokat munkál meg, amelyek tokmányba fogva forognak, miközben a forgácsoló szerszám a felületükhöz közelítve forgácsot választ le. Hengeres és kúpos formák megmunkálására használják. Fúró befogásával fúrásra is alkalmas.
- Marógép: több élű forgácsoló szerszámot, úgynevezett marót használ. A gép orsófeje helyben marad, miközben a munkadarab közelít hozzá az anyag eltávolításához.
- Fúrógép: furatok készítésére használják egy forgó szerszám (a fúró) segítségével.
- Köszörűgépek vagy polírozógépek: csiszolótárcsát vagy köszörűkorongot használnak, amely a munkadarab felületét koptatva javítja annak felületi minőségét.
A préseknek is többféle típusa van, például mechanikus és hidraulikus prések; ezeket alakítási folyamatokra használják. Ehhez a munkadarabot egy matricára helyezik egy bélyeg alá, amely működtetéskor a munkadarabnak ütközik, és azt a rugalmassági határon túl alakítja.
A nem hagyományos és speciális megmunkálógépek:
- Szikraforgácsoló gép: elektromos szikrákat használ, amelyek megolvasztják az anyag részecskéit. Lehet elektródás és huzalos (vezető huzallal dolgozó). A munkadarabokat nem vezető folyadékba helyezik.
- Plazmaív: nagy hőmérsékletű, nagy nyomású gázsugarat használ az anyag vágására.
- Lézer: a lézeres megmunkálás az anyag magas hőmérsékleten történő elpárologtatásával vágja a felületeket.
- Ultrahangos: ultrahangos frekvenciájú rezgéseket alkalmaz, csiszolóanyagokkal és vízzel, súrlódásos megmunkáláshoz.