Poznaj typy, to jak działają, czym różnią się od siebie oraz w jakich obszarach znajdują zastosowanie. Wszystko, co ważne o metodach obróbki skrawaniem – czeka w tym poradniku.
Na czym polega obróbka CNC?
Skrót CNC pochodzi od angielskiego „Computerized Numerical Control”, czyli komputerowego sterowania numerycznego. Sama istota tego procesu jest dość prosta. Otóż, obrabiarka usuwa z bloku surowca warstwę materiału (tzw. naddatek) za pomocą narzędzia skrawającego sterowanego komputerowo.
Tzw. ścieżkę poruszania się narzędzia definiują kody określające położenie w osiach X, Y i Z, a także prędkość posuwu oraz obrotów. Taki sposób działania pozwala uzyskać powtarzalność i precyzję – często liczoną dosłownie w mikrometrach.
Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej na temat samego procesu – szczegóły znajdziesz w artykule: Obróbka skrawaniem – co to jest?
Jakie materiały można obrabiać metodami CNC?
Spektrum jest naprawdę szerokie, przy czym największą grupę (i zarazem „chleb powszedni” naszej branży CNC) stanowią przede wszystkim metale. Do najpopularniejszych zaliczamy, chociażby stal, stal nierdzewną, aluminium, tytan, miedź, mosiądz oraz żeliwo. Dalej mamy tworzywa sztuczne i polimery, drewno wraz z materiałami drewnopochodnymi, a także kompozyty.
Naturalnie, dla każdego materiału stosowanego w CNC należy dobrać odpowiednie parametry. Bowiem ta sama maszyna i to samo narzędzie, ale przy źle dobranych parametrach, dadzą zupełnie inne (czytaj: gorsze) efekty.
Jakie są rodzaje metod obróbki CNC? Przegląd i klasyfikacja technik.
Zanim przejdziemy do konkretów – musimy zaznaczyć, że prace realizowane na maszynach CNC dzielimy na trzy zasadnicze grupy:
- Obróbka wiórowa – skrawanie, w którym powstaje tzw. wiór. Należą do niej: frezowanie, toczenie, wiercenie oraz wytaczanie.
- Obróbka ścierna – usuwanie cienkiej warstwy wierzchniej w postaci drobnego pyłu. To przede wszystkim szlifowanie i gładzenie.
- Metody niekonwencjonalne – wykorzystujące erozję i skoncentrowaną energię, czyli: cięcie laserowe, plazmowe, elektroerozja (EDM) oraz strumień wody.
A teraz omówmy sobie najważniejsze z nich.
- Frezowanie CNC – to najbardziej wszechstronna metoda, której wieloostrzowe narzędzie (frez) wykonuje główny ruch obrotowy, a zamocowany detal – ruch posuwowy. W ten sposób daje możliwość obróbki powierzchni płaskich, rowków i kieszeni, a także złożonych kształtów przestrzennych 3D. Do poszczególnych operacji oraz materiałów dobiera się odpowiednie frezy (np. palcowe, czołowe, walcowe i kuliste). W ten sposób frezuje się metale (stal, aluminium, żeliwo), tworzywa sztuczne oraz drewno.
- Toczenie CNC – tutaj z kolei sytuacja jest odwrotna. To detal (wcześniej zamocowany w uchwycie) wykonuje szybki ruch obrotowy. Narzędzie (nóż tokarski) pozostaje nieruchome – poza ruchem posuwowym – i zbiera materiał z powierzchni. Typowe wyroby powstające w wyniku zastosowania tej metody CNC, to: wały, tuleje, śruby, stożki oraz gwinty.
- Wiercenie i wytaczanie CNC – ta dwójka często pracuje w duecie. Wiercenie polega na tworzeniu otworów za pomocą obracającego się wiertła. Wytaczanie to z kolei obróbka otworu, który już istnieje (wywierconego lub pochodzącego z odlewu) – w celu jego powiększenia oraz poprawy dokładności wymiarowej, kształtu i jakości powierzchni.
- Szlifowanie CNC – gdzie wkraczamy już na teren obróbki ściernej. Narzędziem jest ściernica, osełka lub taśma ścierna, a usuwana warstwa przybiera postać bardzo drobnego pyłu (nie wióra o określonej geometrii). To zazwyczaj etap wykończeniowy – stosowany po obróbce wiórowej.
P.S. Część źródeł do metod CNC zalicza również gięcie czy walcowanie. Tyle że są to procesy obróbki plastycznej, a nie skrawania.
Wybór metody obróbki CNC. Jak dopasować ją do konkretnego zadania?
W zasadzie, to wystarczy, że przejdziesz przez te kilka kroków:
- Przeanalizuj geometrię detalu. Kształty obrotowe (wałki, tuleje, gwinty) to naturalne środowisko toczenia. Powierzchnie płaskie, kieszenie i złożone bryły 3D – frezowania.
- Określ materiał. Metale, tworzywa, drewno czy kompozyty – każdy z nich wymaga innych parametrów, narzędzi, a czasem także zupełnie innej metody.
- Ustal tolerancje i jakość powierzchni. Wymagasz bardzo niskiej chropowatości? Wówczas zaplanuj szlifowanie jako etap wykończeniowy.
- Weź pod uwagę wielkość serii. Prototyp, krótka seria czy pełnoskalowa produkcja – wprost wpływa na opłacalność i sposób przygotowania całego procesu.
- Sprawdź wymaganą liczbę osi. Standardowa obróbka 3-osiowa wystarcza w większości projektów. Ale złożone geometrie przestrzenne to już zadanie dla 5-osiowej.
A jeśli po przejściu tej listy nadal masz wątpliwości – nic straconego. Od tego są specjaliści (tacy, jak my), którzy doradzą Ci optymalne rozwiązanie. I to zupełnie niezobowiązująco.
Szukasz zaufanego partnera, któremu powierzysz obróbkę CNC?
Tak się składa, że w warszawskim zakładzie Maximus CNC na co dzień korzystamy prawie z każdej z opisanych metod. Dysponujemy nowoczesnym parkiem maszynowym oraz zespołem, który podpowie Ci, która technika sprawdzi się najlepiej w Twoim projekcie. Chcesz poznać szczegóły współpracy? Skontaktuj się z nami – przeanalizujemy dokumentację, zaproponujemy optymalną metodę i przygotujemy rzetelną wycenę.
