Na czym polega frezowanie CNC?
Obróbka skrawaniem to jedna z najczęściej stosowanych metod obróbki różnych materiałów. Obecnie wykonywana jest najczęściej za pomocą maszyn sterowanych numerycznie (CNC). Można wyróżnić kilka rodzajów obróbki skrawaniem CNC, a jednym z najpopularniejszych z nich jest frezowanie CNC. Wyjaśniamy, na czym polega, jakie są jego rodzaje i jakim zaletom zawdzięcza swoją popularność.
Frezowanie z wykorzystaniem komputerowego sterowania numerycznego
Frezowanie to rodzaj obróbki skrawaniem, który polega na usuwaniu warstwy materiału z obrabianego przedmiotu. Odbywa się z wykorzystaniem frezu, czyli wieloostrzowego narzędzia skrawającego. Obraca się ono wokół własnej osi i przesuwa względem obrabianego przedmiotu, usuwając naddatek materiału i tworząc pożądany kształt. Maszynę, na której przeprowadza się frezowanie, nazywa się frezarką.
Tradycyjne frezowanie, wykonywane ręcznie przez przeszkolonego pracownika, towarzyszy przemysłowi od wielu dekad. Frezowanie CNC (ang. Computerized Numerical Control, pol. skomputeryzowana kontrola urządzeń numerycznych) narodziło się w latach 50. XX wieku, gdy amerykańskie lotnictwo zgłosiło zapotrzebowanie na dużą liczbę identycznych elementów. Dynamiczny rozwój tej metody obróbki rozpoczął się jednak dopiero w latach 80. XX wieku, wraz z upowszechnieniem się mikroprocesorów.
Frezowanie CNC realizowane jest w sposób zautomatyzowany, z zastosowaniem maszyny wyposażonej w mikrokomputer. Proces ten składa się z trzech etapów:
- wykonania projektu wspomaganego komputerowo (CAD),
- przełożenia projektu na plan sterowania frezarką (CAM),
- właściwego frezowania (CNC).
Pracownik nie ma bezpośredniego styku z frezarką – odpowiada jedynie za umieszczenie obrabianego elementu w obszarze roboczym oraz zaprogramowanie maszyny, która następnie samodzielnie przeprowadza obróbkę.
Rodzaje frezowania CNC
Frezowanie CNC można podzielić ze względu na różne kryteria. Pierwszym z nich jest rozmieszczenie ostrzy. Wyróżnia się frezowanie:
- walcowe – oś obrotu frezu jest równoległa do obrabianej powierzchni,
- czołowe – oś obrotu frezu jest prostopadła do obrabianej powierzchni,
- skośne – oś obrotu frezu jest inna niż 0 i 90 stopni.
Frezowanie można podzielić także ze względu na konstrukcję frezarki. Rozróżnia się frezowanie:
- pełne (trzystronne) – obrabiane są 3 powierzchnie,
- niepełne (dwustronne) – obrabiane są 2 powierzchnie,
- swobodne (jednostronne) – obrabiana jest 1 powierzchnia (prostokreślna lub krzywokreślna).
Kolejnym kryterium, według którego można podzielić tę metodę obróbki, jest ruch maszyny. Można wyróżnić frezowanie:
- współbieżne – krawędź tnąca porusza się zgodnie z posuwem materiału,
- przeciwbieżne – krawędź tnąca porusza się w kierunku przeciwnym do posuwu materiału.
Zalety frezowania CNC
Frezowanie CNC zawdzięcza swoją popularność licznym zaletom. Najważniejszą z nich jest wysoka precyzja. Frezowanie CNC pozwala na idealne odwzorowanie założeń projektu i uzyskanie nawet najbardziej skomplikowanych kształtów. Wykonane detale są w stanie spełnić wyśrubowane normy użyteczności czy duże wymagania wizualne.
Dzięki temu, że frezowanie CNC jest w pełni zautomatyzowane, możliwe jest zachowanie wysokiej powtarzalności, a w efekcie uzyskanie wielu elementów o identycznych parametrach. W połączeniu z szybkością produkcji sprawia to, że ta metoda obróbki doskonale nadaje się do tworzenia dużych serii powtarzalnych detali.
Maszyny do frezowania CNC są bardzo uniwersalne. Nadają się do obróbki różnych materiałów: stali (czarnej, nierdzewnej, kwasoodpornej), metali kolorowych (aluminium, miedzi, mosiądzu), tworzyw sztucznych (plexi, poliwęglanu, poliacetalu), drewna oraz materiałów kompozytowych.
Automatyzacja obróbki przekłada się także na zwiększone bezpieczeństwo pracowników. W przeciwieństwie do tradycyjnego frezowania operator nie ma kontaktu z ruchomymi elementami frezarki CNC, chemikaliami czy smarami. Pozwala to znacznie zminimalizować ryzyko wypadku zagrażającego życiu lub zdrowiu.
Wszystkie te zalety sprawiają, że frezowanie CNC pozwala obniżyć koszt produkcji jednostkowego detalu. Dzięki temu zdobywa coraz większą popularność wśród klientów z różnych branż.
