Jak wytwarzać ultraprecyzyjne, prawie identyczne elementy, oszczędzać na materiale – i to na masową skalę? Wystarczy, że zaprzęgniesz do pracy dedykowane urządzenie do frezowania. Możesz wdrożyć je do swojego zakładu lub zlecić prace firmie zewnętrznej (np. takiej, jak nasza). Ale najpierw – pozyskaj na jej temat odrobinę informacji. Wszystko na temat przeznaczenia, specyfiki i działania frezarek CNC – w jednym miejscu. Poznaj mocne i słabe strony, potencjał tych urządzeń i wiele więcej.
Czym są i do czego służą frezarki CNC? Budowa i komponenty.
Frezarka CNC to popularne urządzenie, które za pomocą sterowania numerycznego, odpowiada za obróbkę różnego rodzaju materiałów – w kilku osiach. Do tego celu wykorzystuje tzw. frezy, czyli obrotowe narzędzia. Po tego typu rozwiązania sięga się w obszarach, w których liczy się powtarzalność, precyzja oraz skalowalność produkcji. Technologia pozwala bowiem wykonywać setki, a nawet tysiące – identycznych elementów. Jednocześnie nie tracąc nic na dokładności oraz ich ogólnej jakości.
Typowe frezarki składają się z kilku elementów. Są to:
- wrzeciono – odpowiadające za obracanie frezu,
- silniki – napędzające osie maszyny, dzięki dalej mogą poruszać się także sam frezy,
- stół roboczy (np. z imadłem) – do mocowania materiału,
- rama i prowadnice – gwarantujące sztywność konstrukcji,
- system sterujący – wykonujący program i kontrolujący parametry pracy,
- panel operatorski – pozwalający na uruchomienie, zatrzymanie i monitorowanie procesu,
- system chłodzenia i smarowania – odprowadzające ciepło i ułatwiające usuwanie odpadów,
- czujniki – monitorujące pozycje narzędzia i ogólny stan pracy, zabezpiecza też przed ewentualnymi kolizjami.
Rodzaje frezarek CNC – pionowa, pozioma i inne
Do najbardziej podstawowych typów zaliczamy:
- Frezarkę pionową – kompaktowa, uniwersalna i łatwa w obsłudze. Sprawdza się przy produkcji prototypów oraz w krótkich seriach.
- Frezarkę poziomą – zaawansowana. Polecana przy wytwarzaniu większych elementów i bardziej masowej produkcji.
Oprócz wyżej wymienionych istnieją również tzw. frezarki bramowe oraz stołowe. Pierwsze to zaawansowane rozwiązania, które sprawdzają się przy obróbce bardzo dużych elementów. Te drugie są bardziej kompaktowe, przez co znajdują zastosowanie np. w małych warsztatach i przy ograniczonej przestrzeni.
Jak funkcjonuje frezarka? Opis działania.
Wszystko znajduje swój początek na etapie umocowania materiału. Dalej “stery” przejmuje komputer, który dopasuje zaprogramowaną w kodzie NC prędkość obrotową narzędzi skrawających, a także położenie obrabianego przedmiotu (zazwyczaj przesuwając go po osiach X, Y i Z).
Operator frezarki CNC odpowiada za przygotowanie maszyny, załadunek materiału i nadzór nad pracą. Reszta dzieje się automatycznie, a sam proces jest powtarzalny. To pozwala zadbać, aby każdy kolejny detal był identyczny.
Rodzaje wykorzystywanych frezów
Na wstępie musimy zaznaczyć, że frezy możemy dzielić z uwagi na kilka kategorii.
- Po pierwsze – na podstawie ich kształtu, a co za tym idzie – przeznaczenia. Do tej grupy należą frezy walcowe, czołowe, kątowe, tarczowe, palcowe, modułowe, do gwintów, a także nowoczesny rodzaj, który staje się standardem, czyli – frezy baryłkowe.
- Po drugie – biorąc pod uwagę geometrię zastosowanych ostrzy. Tutaj należy wymienić frezy kulowe, zgrubne, wiertarskie oraz promieniowe.
- Po trzecie – uwzględniając rodzaj materiału wykonania. Najczęściej produkuje się je ze stali szybkotnącej oraz węglika spiekanego. Istnieją również tzw. frezy diamentowe i ceramiczne.
- Po czwarte (ostatni podział) – ze względu na rodzaj powłoki pokrywającej frezy. Odpowiadają one za żywotność narzędzia w stosunku do obrabianego typu metalu.
Jakie materiały można obrabiać?
Bogactwo rodzajów sprawia, że frezarki CNC (po użyciu odpowiedniego frezu, rzecz jasna) z powodzeniem są w stanie poradzić sobie z naprawdę imponującą grupą materiałów i surowców. Oczywiście, każda z nich stawia zgoła inne wyzwania (typ frezu, przez parametry posuwu, temperatura pracy itp.). I tak:
- Metale (aluminium, stal węglowa, stal nierdzewna, miedź, brąz, tytan) – są solidne, wymagają efektywnego chłodzenia.
- Tworzywa sztuczne (ABS, PVC, poliwęglan, PMMA) – są łatwe w obróbce, ale wymagają ostrożności (ryzyko topienia).
- Drewno (i materiały drewnopodobne) – proste we frezowaniu, ale generuje pył i odpady.
- Kompozyty (włókna węglowe, laminaty) – potrzebują ostrożności.
Gdzie są popularne? Zastosowanie frezarek CNC w różnych branżach.
Taka technologia znajduje szczególne zastosowanie przede wszystkim w wielu sektorach przemysłu: motoryzacji, elektronice, medycynie, jubilerstwie, a nawet meblarstwie. Co warte odnotowania – elastyczność CNC pozwala wspierać małe, średnie, jak i całkiem duże biznesy. Sprawdza się bowiem przy skalowanej produkcji, a także z powodzeniem pozwala realizować małe serie oraz prototypy (cenione przez startupy i mniejsze organizacje.
Obróbka frezowaniem w porównaniu do innych metod – czym się różni?
Największym “konkurentem” w tej dziedzinie jest z pewnością toczenie – i to z nim porównamy frezowanie. Różnica między nimi polega na sposobie działania. W tokarce CNC obraca się bowiem samym przedmiotem / elementem. We frezarce – w ruch wprowadzane jest narzędzie.
To sprawia, że toczenie jest idealne dla części o symetrii obrotowej. Frezowanie natomiast radzi sobie z dowolnymi geometriami i pozwala na większą złożoność kształtów. Jest uniwersalne, dzięki czemu za pomocą jednej maszyny jesteś w stanie wykonać więcej operacji.
Kiedy warto, a kiedy nie? Mocne i słabe strony frezarek CNC.
Co przemawia “za”? Przede wszystkim fakt, że takie urządzenia dają Ci możliwość wykonania dowolnych kształtów i geometrii. Plusem jest również powtarzalność serii, skrócenie czasu pracy (zwłaszcza w porównaniu do ręcznej obróbki) oraz zdecydowanie mniejsza liczba defektów. Frezarka CNC jest w stanie pracować 24/7 (przy zachowaniu jedynie minimalnego nadzoru i kontroli). W ten sposób co zwiększa wydajność.
Ale jednocześnie… musisz wziąć pod uwagę pewne “niedogodności”. Pierwsze to wysokie koszty – początkowe, związane z zakupem oraz eksploatacyjne, związane z konserwacją, serwisem i utrzymaniem maszyny. Do tego weź pod uwagę, że będą Ci potrzebni wykwalifikowani specjaliści (operatorzy i programiści CNC). Długi czas przygotowania sprawia, że prawdziwy potencjał frezarek CNC uwalnia się przy większych produkcjach. Dlatego, być może, nie będą najlepszym wyborem dla małych lub jednorazowych zleceń.
Potrzebujesz precyzyjnych elementów?
Jeśli szukasz partnera, który wykona je dla Ciebie – jesteśmy do Twojej dyspozycji. W warszawskim zakładzie Maximus CNC dysponujemy nowoczesnym parkiem maszynowym oraz obsługującym go – doświadczonym zespołem. Jesteśmy w stanie podejmować się nawet najbardziej wymagających i złożonych projektów. Masz taki? Nie czekaj i już dziś skontaktuj się z nami, aby poznać szczegóły i ustalić dalsze etapy współpracy.
