Frezowanie CNC to jedna z najpopularniejszych metod obróbki skrawaniem, która zrewolucjonizowała procesy produkcyjne w wielu branżach. Łącząc tradycyjne frezowanie z technologią komputerowego sterowania numerycznego, frezowanie CNC umożliwia wytwarzanie części o skomplikowanych kształtach i wysokich tolerancjach wymiarowych, które spełniają najbardziej rygorystyczne wymagania. W tym artykule przyjrzymy się bliżej technologii frezowania CNC, jej zaletom i zastosowaniom.
Co to jest frezowanie CNC?
Frezowanie CNC (sterowane numerycznie, od ang. computerized numerical control) to rodzaj obróbki skrawaniem, pozwalający na szybkie formowanie płaskich i kształtowych powierzchni za pomocą frezu obracającego się we wrzecionie obrabiarki. Ruchy wrzeciona sterowane są przez komputer, który interpretuje kod numeryczny i przekształca go w precyzyjne ruchy narzędzia. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie skomplikowanych kształtów i detali, które byłyby trudne lub wręcz niemożliwe do wykonania przy użyciu tradycyjnych metod obróbki.
Jak wygląda samo frezowanie CNC?
Frez osadzony we wrzecionie (będącym częścią centrum frezarskiego) stopniowo usuwa wierzchnią warstwę półfabrykatu (nadmiar materiału), aby uzyskać wymagany rozmiar i kształt. Ruchami głowicy frezującej steruje sterownik CNC, który realizuje zadaną sekwencję ruchów w co najmniej jednej płaszczyźnie. Parametry te, takie jak głębokość skrawania, prędkość obrotowa czy posuw, są określone w programie i dostosowane do właściwości obrabianego materiału oraz oczekiwanej jakości powierzchni.
Dzięki zastosowaniu sterowania komputerowego (gdzie ruchami frezu w wielu płaszczyznach sterują siłowniki i przekaźniki) oraz możliwości zautomatyzowania procesu wprowadzania i wyprowadzania obrobionych elementów do przestrzeni roboczej frezarki CNC, możliwe jest:
- bardzo szybka i powtarzalna produkcja dużych ilości elementów– zwłaszcza w porównaniu do tradycyjnych metod wytwórczych,
- niższy koszt jednostkowy wytworzenia części– szczególnie widoczny przy większych projektach,
- zachowanie marginalnych tolerancji wymiarowychmiędzy częściami wykonanymi w jednej partii, a nawet między różnymi partiami,
- poprawa bezpieczeństwa pracy,
- zmniejszenie ryzyka błędu ludzkiegooraz liczby elementów odrzucanych w czasie kontroli jakości,
- optymalizacja wykorzystania zasobów ludzkich– jeden pracownik może nadzorować pracę większej liczby urządzeń CNC (w przypadku tradycyjnych frezarek jedna osoba może obsługiwać tylko jedno urządzenie w określonych ramach czasowych).
Te cechy sprawiają, że usługa frezowania CNC jest niezbędna w zastosowaniach wymagających bardzo wysokiej jakości produkcji oraz utrzymania powtarzalnych wymiarów wytworzonych elementów.
Proces frezowania CNC
Proces frezowania CNC można podzielić na kilka kluczowych etapów:
- Projektowanie: pierwszym krokiem jest stworzenie projektu części w programie CAD (Computer-Aided Design). Projekt ten zawiera wszystkie informacje o kształcie, wymiarach i tolerancjach części.
- Programowanie: następnie projekt CAD jest importowany do programu CAM (Computer-Aided Manufacturing), gdzie tworzony jest program sterujący dla maszyny CNC. Program ten określa ścieżkę ruchu narzędzia, prędkość skrawania, głębokość skrawania i inne parametry obróbki.
- Ustawienie maszyny: po przygotowaniu programu, maszyna CNC jest konfigurowana do obróbki. Obejmuje to wybór odpowiednich narzędzi, mocowanie materiału i ustawienie parametrów maszyny.
- Obróbka: po zakończeniu konfiguracji, maszyna CNC rozpoczyna proces obróbki, wykonując precyzyjne ruchy narzędzi zgodnie z programem CAM.
- Kontrola jakości: po zakończeniu obróbki, część jest poddana kontroli jakości, aby upewnić się, że spełnia wszystkie wymagania.
Frezowanie CNC to zautomatyzowany proces, który nie wymaga bezpośredniego zaangażowania człowieka w ręczną obróbkę przedmiotów i części. Operator CNC obsługuje maszynę za pomocą interfejsu oprogramowania – wprowadza niezbędne dane, śledzi pracę frezarki i w razie konieczności edytuje wprowadzone parametry.
Obróbka wykończeniowa
Warto dodać, że po zakończeniu frezowania CNC części mogą być przekazane zleceniobiorcy lub poddane dodatkowym procesom, które mogą być skupione na:
- poprawie gładkości uzyskanej powierzchni (np. szlifowanie CNC lub elektropolerowanie),
- ulepszeniu parametrów mechanicznych powierzchni (szeroko pojęta galwanotechnika, np. anodowanie aluminium lub cynkowanie),
- poprawie walorów wizualnych lub odporności na czynniki zewnętrzne (np. malowanie proszkowe),
- przygotowaniu do dalszej obróbki – w przypadkach, w których frezowanie CNC jest tylko jednym z etapów produkcji (np. EDM).
Rodzaje frezowania CNC
Sama obróbka CNC może być realizowana w wielu płaszczyznach, określanych jako „osie”. Typowa produkcja oparta na frezarkach CNC odbywa się w 3 osiach: poziomej (X), pionowej (Y) oraz głębokości (Z). Taki układ pozwala na realizację większości standardowych projektów. Jednak w przypadku bardziej złożonych procesów, takich jak te wymagane w branży motoryzacyjnej (automotive) czy lotniczej, stosuje się wieloosiowe frezarki CNC, np. 5-osiowe. Dzięki dodatkowym osiom możliwe jest obrabianie skomplikowanych kształtów i detali w jednym ustawieniu, co znacząco zwiększa precyzję i efektywność produkcji.
Frezowanie CNC można podzielić na różne typy w zależności od ruchu narzędzia, orientacji frezu oraz konstrukcji maszyny. Oto najważniejsze podziały:
Ze względu na ruch narzędzia:
- Frezowanie współbieżne– ostrze frezu porusza się w tym samym kierunku, co posuw materiału. Daje to gładszą powierzchnię, ale wymaga bardziej precyzyjnego ustawienia maszyny.
- Frezowanie przeciwbieżne– ostrze frezu porusza się w przeciwnym kierunku do posuwu materiału. Jest bardziej powszechne i łatwiejsze w kontroli.
Ze względu na orientację frezu:
- Frezowanie walcowe (obwodowe)– narzędzie usuwa materiał głównie boczną powierzchnią frezu.
- Frezowanie czołowe– narzędzie usuwa materiał końcem frezu, co pozwala na obróbkę płaskich powierzchni.
- Frezowanie skośne– narzędzie porusza się pod określonym kątem do powierzchni materiału.
Materiały poddawane frezowaniu CNC
Frezowanie CNC znajduje zastosowanie w obróbce różnorodnych materiałów, w tym:
- metali(np. bloków wykonanych ze stali, aluminium, mosiądzu, brązu czy tytanu),
- tworzyw sztucznych(np. bloków różnego rodzaju polimerów),
- drewna,
- i wielu innych materiałów.
W praktyce, jeśli dany materiał nadaje się do obróbki tradycyjną frezarką (jest „skrawalny”), może być również obrabiany przy pomocy frezarki CNC. Oczywiście każdy z tych materiałów wymaga innych parametrów frezowania, zastosowania odpowiednich narzędzi (np. frezów) czy technologii obróbki (np. dodatkowego odprowadzania temperatury).
Zastosowania frezowania CNC
Frezowanie CNC wspiera przede wszystkim sektory, które wymagają masowej produkcji przedmiotów spełniających wyśrubowane normy użyteczności (np. bezpieczeństwa) czy wysokie wymagania wizualne. Obecnie z frezowania CNC korzystają branże takie jak:
- branża lotnicza – na której potrzeby powstały pierwsze obrabiarki CNC i która stale wykorzystuje ten proces produkcji (zarówno lotnictwo wojskowe, jak i cywilne),
- branża automotive – skrawanie CNC wykorzystane jest do produkcji części większości układów samochodów, od napędowego (np. bloki silników, tłoki), przez hamulcowy (np. tarcze, zaciski), aż do karoserii czy elementów wnętrza,
- branża energii odnawialnych – wykorzystuje obróbkę numeryczną do wytwarzania elementów paneli fotowoltaicznych czy wiatraków,
- branża energetyczna – masowa produkcja komponentów infrastruktury energetycznej byłaby trudniejsza bez skrawania numerycznego,
- branża medyczna – od przyrządów chirurgicznych, aż do zaawansowanych protez,
- branża wojskowa – powszechnie wykorzystuje skrawanie numeryczne do masowej produkcji części broni, pojazdów czy sprzętu wojskowego,
- szeroko pojęta branża AGD i RTV,
- branża elektroniczna,
- w praktyce każda branża, która potrzebuje precyzyjnego wytworzenia elementów w dużych ilościach.
Czynniki wpływające na cenę frezowania CNC
O tym ile kosztuje frezowanie CNC decyduje wiele czynników, dlatego wycena każdego zlecenia powinna być realizowana indywidualnie. Nie istnieje sztywny cennik frezowania CNC – dlatego trzeba podchodzić do każdego zlecenia indywidualnie. Ostateczna cena frezowania CNC zależy od wielu czynników:
- rodzaju obrabianego materiału,
- stopnia złożoności projektu,
- dostępności gotowych plików CAD/CAM,
- parametrów mechanicznych części,
- oczekiwanego czasu realizacji,
- parametrów technologicznych produkcji,
- wielkości zamówienia),
- usług dodatkowych (np. mycia części lub poddania ich innym procesom galwanotechnicznym).
Podsumowanie
Frezowanie CNC to wszechstronna i precyzyjna technologia, która zrewolucjonizowała procesy produkcyjne w wielu branżach. Dzięki swoim zaletom, CNC stało się niezastąpionym narzędziem w produkcji części o skomplikowanych kształtach i wysokich tolerancjach wymiarowych. Wraz z rozwojem technologii, CNC będzie odgrywać coraz większą rolę w nowoczesnym przemyśle, umożliwiając wytwarzanie coraz bardziej zaawansowanych produktów.
Frezowanie CNC w Radmot - Kompleksowe rozwiązania w jednym zleceniu
Jako firma CNC z wieloletnim doświadczeniem, oferujemy kompleksowe usługi obróbki metali, w tym usługa frezowania CNC, usługa toczenia CNC oraz szereg usług dodatkowych, takich jak mycie, anodowanie aluminium, znakowanie laserowe i montaż. Dysponujemy nowoczesnym parkiem maszynowym, wyposażonym w ponad 80 urządzeń od renomowanych producentów, co pozwala nam realizować najbardziej wymagające projekty z najwyższą precyzją.
Zapraszamy do pobrania naszej prezentacji, w której prezentujemy technologie i maszyny, na których produkujemy części. Dzięki niemal 40-letniemu doświadczeniu w branży CNC wiemy, jak sprostać oczekiwaniom naszych klientów i zapewnić najwyższy standard usług.
Chętnie poznamy Twoje potrzeby i pomożemy dobrać optymalne rozwiązania technologiczne. Nasza wycena jest całkowicie darmowa, a nasi specjaliści są zawsze gotowi, by udzielić fachowego wsparcia na każdym etapie współpracy. W RADMOT wierzymy, że precyzja i jakość to klucz do Twojego sukcesu.
Powiązane artykuły o frezowaniu CNC, które mogą Cię zainteresować:
Frezowanie 5 osiowe - Co to jest i jakie korzyści oferuje
Frezowanie aluminium przy pomocy maszyn cnc
Frezowanie czołowe: cechy, zastosowania oraz zalety
Frezowanie metalu - zastosowanie i zalety procesu
Frezowanie stali - czym jest ten proces?
Frezowanie tworzyw sztucznych - CNC i tradycyjne
