W dynamicznym sektorze produkcji precyzyjnej obróbka skrawaniem jest solidnym fundamentem. Ciągły rozwój systemów sterowanych komputerowo (CNC) całkowicie zmienił metody tworzenia elementów o wysokiej dokładności. Poniższy tekst stanowi szerokie źródło wiedzy dla osób, które chcą zlecić frezowanie CNC lub zgłębić tajniki nowoczesnego toczenia CNC.
Wybór odpowiedniej metody obróbki skrawaniem decyduje o jakości, tempie pracy i kosztach projektu. Znajomość mocnych i słabszych stron poszczególnych technologii CNC pozwala lepiej dopasować proces do charakteru detalu.
Przed podjęciem zlecenia obróbki skrawaniem warto się zastanowić nad szczegółową analizą technologiczną. Dzięki temu można zauważyć możliwe trudności i dostosować dokumentację do realnych potrzeb produkcyjnych.
Profesjonalna analiza technologiczna zwykle obejmuje:
Badania potwierdzają, że starannie zaplanowane działania mogą obniżyć koszty produkcji nawet o 30%. Często bywa tak, że 65% problemów pojawia się przez niedostateczne przygotowanie projektu pod kątem technologii.
Decyzja o zastosowaniu frezowania bądź toczenia CNC zależy w głównej mierze od geometrii detalu, wymaganych tolerancji i wielkości serii:
Frezowanie CNC https://anbi-tech.pl/anbi-tech-produkcja/frezowanie-cnc najczęściej jest najlepsze przy:
Toczenie CNC https://anbi-tech.pl/anbi-tech-produkcja/toczenie-cnc zdaje egzamin w przypadku:
Dzisiejsze centra obróbcze coraz częściej łączą obie techniki w jednym urządzeniu. Dzięki temu realizacja skomplikowanych zleceń CNC wymaga jedynie jednego mocowania, co zwiększa precyzję i skraca cykl wytwarzania https://anbi-tech.pl.
Precyzyjna dokumentacja techniczna często okazuje się najważniejszym elementem projektu. Taki komplet informacji powinien uwzględniać:
Często bywa tak, że główne problemy w zleceniach CNC zaczynają się od niedokładnej dokumentacji!
Frezowanie CNC jest wszechstronnym rozwiązaniem, które umożliwia tworzenie skomplikowanych elementów z różnych materiałów. Współczesne centra frezarskie oferują coraz szersze spektrum zastosowań i stale przesuwają granicę tego, co można osiągnąć.
Frezowanie aluminium wymaga specyficznych kroków, ponieważ ten metal charakteryzuje się dobrą obrabialnością, ale równocześnie stawia pewne wyzwania:
Typowe parametry frezowania aluminium to wysoka prędkość skrawania (300–1000 m/min) i dość duży posuw (0,1–0,3 mm/ząb). W obróbce zgrubnej często stosuje się większą głębokość skrawania, zwłaszcza przy narzędziach o ostrych krawędziach i dużym kącie natarcia.
Współczesne strategie frezowania CNC aluminium obejmują m.in. obróbkę wysokowydajną (HEM), frezowanie z dużym posuwem (HFM) czy frezowanie trochoidalne do głębokich kieszeni. Dane z branży mówią nawet o 300-procentowym wzroście żywotności narzędzi i skróceniu czasu pracy do 60% w porównaniu z tradycyjnym podejściem.
Rozwiązania wieloosiowe, takie jak frezowanie 3D i frezowanie 5D, otwierają zupełnie nowe perspektywy w obróbce skomplikowanych detali. Kluczowe różnice między tymi technologiami to:
Frezowanie 3D (trzyosiowe):
Frezowanie 5D (pięcioosiowe):
Frezowanie 3D i 5D znajduje zastosowanie m.in. w formach wtryskowych, turbinach, implantach, częściach lotniczych czy elementach motoryzacyjnych. Obserwuje się wzrost zapotrzebowania na usługi frezowania 5D o około 15% rocznie. Wskazuje to na rosnące znaczenie tej metody.
Skuteczna obróbka CNC aluminium wymaga starannego wyboru narzędzi i ustalenia parametrów. W nowoczesnych narzędziach dedykowanych aluminium często stosuje się powłoki o niskim współczynniku tarcia (np. DLC). Kluczową rolę odgrywa też geometria ostrza, ułatwiająca odprowadzanie wiórów.
Przykładowe parametry frezowania trzpieniowego:
| Parametr | Obróbka zgrubna | Obróbka wykończeniowa |
|---|---|---|
| Prędkość skrawania | 300–800 m/min | 500–1000 m/min |
| Posuw na ząb | 0,1–0,25 mm | 0,05–0,15 mm |
| Głębokość skrawania | Do 2D* | 0,2–0,5 mm |
| Szerokość skrawania | 0,5–0,7D* | 0,1–0,3D* |
*D – średnica narzędzia
Przy obróbce CNC aluminium główne wyzwania to długie wióry, potencjalne przegrzanie i drgania przy cienkich ściankach. Duże znaczenie ma skuteczne chłodzenie (np. mgłą olejową lub cieczą pod wysokim ciśnieniem). Dzięki temu da się podnieść jakość powierzchni nawet o 40% i przedłużyć żywotność narzędzi o 50–70%.
Toczenie CNC stworzono z myślą o częściach obrotowych. Dzisiejsze tokarki CNC są jednak znacznie bardziej zaawansowane i potrafią wykonywać wiele operacji wykraczających poza zwykłą obróbkę walcową.
Toczenie metalu w warunkach CNC to efektywny sposób wytwarzania, który gwarantuje:
Nowoczesne tokarki CNC pozwalają m.in. na toczenie wzdłużne, poprzeczne, stożkowe, wytaczanie otworów i gwintowanie. Ograniczeniem jest jednak to, że detal powinien mieć kształt zbliżony do obrotowego. Trudniej tu też o obróbkę powierzchni prostopadłych do osi obrotu.
Dane branżowe podkreślają, że toczenie CNC może zwiększyć wydajność nawet 5-10 razy w porównaniu z tradycyjnymi technikami. Dlatego jest to bardzo korzystne w średnio- i wielkoseryjnej produkcji.
Wielozadaniowe centra obróbcze, łączące toczenie i frezowanie CNC, zapewniają m.in.:
Te zintegrowane rozwiązania są szczególnie popularne w przemyśle lotniczym, przy produkcji turbin i w hydraulice siłowej. Według analiz można skrócić łączny czas produkcji o 40–60% w porównaniu z rozdzielnym toczeniem i frezowaniem.
Toczenie aluminium wymaga odpowiedniego doboru narzędzi i parametrów. Zwykle rekomenduje się stosowanie ostrzy o dużym dodatnim kącie natarcia (15–30°) i szerokich rowkach wiórowych. W aluminium sprawdzają się wysokie prędkości skrawania (300–800 m/min) oraz umiarkowane posuwy (0,1–0,4 mm/obr). Chłodzenie ma kluczowe znaczenie, a wióry warto kontrolować za pomocą łamaczy.
Najczęstsze problemy przy toczeniu aluminium to między innymi owinięte wióry, niepożądana chropowatość, drgania (przy cienkościennych częściach) i narost na krawędzi. Ich rozwiązaniem jest między innymi zastosowanie łamaczy wiórów, mocnych chłodziw, ostrzejszych krawędzi narzędzia czy prawidłowe podparcie elementu.
Doświadczenie pokazuje, że utrzymanie ostrej krawędzi tnącej oraz odpowiednie chłodzenie często decydują o jakości obróbki. Przy popularnych stopach z serii 6000 optymalna prędkość skrawania w pracy wykończeniowej bywa w granicach 600–700 m/min.
