Những lợi ích của nền văn minh mà chúng ta được hưởng ngày nay về cơ bản là nhờ chất lượng sản phẩm được cung cấp cho chúng ta được cải thiện. Sự cải thiện chất lượng hàng hóa có thể đạt được bằng thiết kế phù hợp có tính đến yêu cầu chức năng cũng như các khía cạnh sản xuất của nó. Quy trình thiết kế có sự quan tâm thích hợp đến quy trình sản xuất cũng sẽ là quy trình lý tưởng. Điều này sẽ đảm bảo cung cấp được sản phẩm tốt hơn với chi phí tiết kiệm.
Sản xuất liên quan đến việc biến nguyên liệu thô thành thành phẩm để sử dụng cho một số mục đích. Trong thời đại hiện nay, nhu cầu về hiệu suất sản phẩm ngày càng tăng nhờ các đặc tính kỳ lạ mong muốn như khả năng chịu nhiệt độ cao, tốc độ hoạt động cao hơn và tải trọng bổ sung. Ngược lại, những điều này sẽ đòi hỏi nhiều loại vật liệu mới và quá trình xử lý liên quan. Ngoài ra, các điều kiện làm việc chính xác mong muốn trong hoạt động công nghiệp hiện đại đặt ra yêu cầu lớn đối với ngành sản xuất.
Hơn nữa, tính kinh tế của hoạt động sản xuất là một yếu tố rất quan trọng cần được xem xét. Để có sức hấp dẫn thẩm mỹ khả thi. Vì vậy, người kỹ sư cần phải suy nghĩ đúng đắn về các khía cạnh khác nhau của quá trình sản xuất.
Quy trình sản xuất là một chủ đề rất cơ bản vì nó không chỉ được các kỹ sư cơ khí mà còn của mọi ngành kỹ thuật quan tâm. Sở dĩ như vậy là vì kỹ thuật nói chung nhằm mục đích cung cấp nhiều loại vật liệu khác nhau cho con người tiêu dùng. Đối với các sản phẩm khác nhau như máy móc nhà máy cần thiết cho hóa chất, dân dụng, điện, điện tử, dệt may, v.v., quy trình sản xuất tạo thành một thành phần quan trọng.
Do đó, sự hiểu biết chi tiết về các quy trình sản xuất là điều cần thiết đối với mọi kỹ sư. Điều này giúp anh ta đánh giá cao khả năng, lợi thế cũng như những hạn chế của các quy trình sản xuất khác nhau. Điều này lần lượt giúp anh ta thiết kế phù hợp bất kỳ sản phẩm nào cần thiết cho anh ta. Thứ nhất, anh ta có thể đánh giá tính khả thi của việc sản xuất từ thiết kế của mình. Anh ta cũng có thể phát hiện ra rằng có nhiều hơn một quy trình sẵn có để sản xuất một sản phẩm cụ thể và vì vậy anh ta có thể đưa ra lựa chọn phù hợp về quy trình yêu cầu chi phí sản xuất thấp nhất và sẽ cung cấp sản phẩm có chất lượng mong muốn. Anh ta cũng có thể sửa đổi thiết kế của mình một chút cho phù hợp với quy trình sản xuất cụ thể mà anh ta chọn.
Sản xuất được định nghĩa là tạo ra một sản phẩm có thể sử dụng được. Sản xuất vẫn là một nghề thủ công cho đến cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên vào cuối thế kỷ 18 với khối lượng thấp và sản xuất-đơn chiếc. Nó đòi hỏi những người thợ thủ công có tay nghề cao phải sản xuất từng mảnh riêng lẻ và lắp chúng khi cần lắp ráp. Đây là một quá trình chậm chạp và tốn kém, nhưng vì không có máy móc nên đó là điều duy nhất có thể thực hiện được. Sự sẵn có của động cơ hơi nước và lò đốt than-đã tạo ra việc phát minh ra một số máy móc chạy bằng năng lượng hơi nước-để tăng đáng kể năng lực sản xuất. Một số lượng lớn các phát minh liên quan đến máy công cụ đã diễn ra trong thời gian này và tiếp tục kéo dài đến thế kỷ 19. Đến cuối thế kỷ 19 với sự phát minh ra điện và vật liệu kỹ thuật tốt hơn, các hoạt động sản xuất trở nên hiệu quả hơn. Sự phát triển của ô tô vào đầu thế kỷ 20 là công cụ cho sự phát triển của nhiều phương pháp và hiệp ước sản xuất khác nhau.
Có một số lượng lớn các quy trình có sẵn cho kỹ sư để sản xuất. Các quá trình này có thể được phân loại thành bốn loại.
(a) Quá trình đúc (b) Quá trình tạo hình
(c) Quy trình chế tạo (d) Quy trình loại bỏ đồng hồ
1. Quá trình đúc
Đây là những quá trình duy nhất sử dụng kim loại lỏng. Đúc cũng là một trong những quy trình sản xuất lâu đời nhất được biết đến. Nó đòi hỏi phải chuẩn bị một khoang thường bằng vật liệu chịu lửa để giống với vật thể cuối cùng được tạo ra. Kim loại nóng chảy được đổ vào khoang khuôn chịu lửa này và được phép đông đặc lại. Vật sau khi đông đặc được lấy ra khỏi khuôn. Quá trình đúc được sử dụng phổ biến để sản xuất nhiều loại sản phẩm. Quá trình cơ bản trong số này là đúc cát trong đó cát được sử dụng làm vật liệu chịu lửa. Quá trình này phù hợp như nhau cho việc sản xuất một lô rất nhỏ cũng như ở quy mô rất lớn.
Một số quy trình đúc khác dành cho các nhu cầu chuyên biệt là:
- Đúc khuôn vĩnh viễn-
- Bán-đúc khuôn
- Độ chính xác-Đúc đầu tư
- Đúc ly tâm
- Đúc khuôn
- Paster-đúc khuôn
Đổ kim loại nóng chảy tại xưởng đúc:
2. Quá trình hình thành
Đây là các quy trình sản xuất ở trạng thái rắn liên quan đến lượng lãng phí vật liệu tối thiểu và sản xuất nhanh hơn. Trong quá trình tạo hình, kim loại có thể được nung nóng đến nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ rắn một chút và sau đó tác dụng một lực lớn sao cho vật liệu chảy và có hình dạng mong muốn. Hình dạng mong muốn được điều khiển bằng một bộ công cụ gọi là khuôn, có thể đóng hoàn toàn hoặc đóng một phần trong quá trình sản xuất. Những quy trình này thường được sử dụng cho-tỷ lệ sản xuất ở quy mô lớn. Nhìn chung đây là những phương pháp kinh tế và trong nhiều trường hợp cũng cải thiện được các tính chất cơ học.
Một số quá trình tạo hình kim loại là:
- Lăn
- Đùn
- Thả rèn
- Vẽ dây
- Rèn ép
- Hoạt động kim loại tấm
- Sự giả mạo khó chịu
3. Quy trình chế tạo
Đây là các quy trình sản xuất thứ cấp trong đó nguyên liệu thô ban đầu được xử lý bằng bất kỳ quy trình sản xuất nào được mô tả trước đó. Về cơ bản, nó liên quan đến việc nối các mảnh vĩnh viễn hoặc tạm thời để chúng thực hiện chức năng cần thiết. Việc nối có thể đạt được bằng một trong hai hoặc cả nhiệt và áp suất và/hoặc vật liệu nối. Nhiều công trình kết cấu thép mà chúng ta thấy trước tiên được cuộn và sau đó được nối với nhau bằng quy trình chế tạo.
Một số quy trình được quan tâm trong danh mục này là:
- Hàn nguội
- Hàn khí
- Hàn hồ quang điện
- hàn
- Hàn điện trở
- hàn
- Hàn nhiệt
4. Quy trình loại bỏ vật liệu
Đây cũng là các quy trình sản xuất thứ cấp trong đó vật liệu không mong muốn bổ sung được loại bỏ dưới dạng chip khỏi vật liệu trống bằng một công cụ cứng hơn để có được hình dạng mong muốn cuối cùng. Loại bỏ vật liệu thường là quy trình sản xuất đắt tiền nhất vì tiêu thụ nhiều năng lượng hơn và đồng thời, rất nhiều chất thải được tạo ra trong quy trình này. Tuy nhiên, điều này vẫn được sử dụng rộng rãi vì nó mang lại độ chính xác kích thước rất tốt và độ bóng bề mặt tốt. Nó cũng tạo ra các đường viền chính xác. Quá trình loại bỏ vật liệu còn được gọi là quá trình gia công.
Các quy trình khác nhau trong danh mục này là:
- Mài
- Đang rẽ
- Khoan
- Tạo hình và lập kế hoạch
- Cưa
- Phay
- chuốt
Xưởng gia công CNC chính xác:
Tất cả các quy trình sản xuất này đã được phát triển liên tục để có được những sản phẩm tốt hơn với chi phí giảm. Mối quan tâm đặc biệt là sự phát triển của máy tính và ảnh hưởng của chúng đến quá trình sản xuất. Sự ra đời của máy tính đã tạo ra sự khác biệt rõ rệt đối với hầu hết các quy trình sản xuất nêu trên. Họ đã đóng góp rất nhiều vào việc tự động hóa và thiết kế quy trình.
