Frezowanie czołowe: cechy, zastosowania oraz zalety

Frezowanie czołowe jest jedną z najczęściej stosowanych technik skrawania – zarówno w przypadku klasycznej obróbki na urządzeniach kontrolowanych ręcznie, jak i sterowanych numerycznie (CNC). Pozwala ono na efektywne usuwanie dużych ilości materiału w krótkim czasie, a ze względu na dużą popularność i wiele zastosowań uchodzi za jeden ze współczesnych standardów frezowania. 

Czym jest frezowanie czołowe i jakie są jego zastosowania?

Czym jest frezowanie czołowe płaszczyzn i jakie są optymalne parametry pracy?

Frezowanie czołowe to technika skrawania polegająca na usuwaniu nadmiaru materiału przy pomocy czoła frezu przykładanego pod kątem prostym do obrabianej powierzchni. Wrzeciono frezarki dokonuje kolejnych posuwów i za pomocą ostrzy ustawionych pod kątem 90 stopni usuwa materiał, zgodnie z zadaną głębokością posuwu, głębokością i określoną prędkością (Vc). Jest ono stosowane najczęściej do obróbki powierzchni płaskich, a z racji niskiego obciążenia, dokładności oraz uzyskiwanego efektu końcowego często stosowana zarówno do obróbki zgrubnej, jak i wykończeniowej.

Wpływ parametrów pracy przy frezowaniu czołowym 

Parametry pracy przy frezowaniu czołowym są bezpośrednio związane z:

• obrabianym materiałem (różne stopy metali czy rodzaje polimerów wymagają różnych parametrów w celu uzyskania zadowalającej jakości powierzchni), 
• etapu obróbki – obróbka zgrubna może pozostawiać wyraźne ślady narzędzi, jednak przy obróbce precyzyjnej powierzchnia powinna być jak najbardziej zbliżona do finalnej, 
• wybór rodzaju obróbki frezowaniem czołowym – istnieje podział na zwykłe, HSM (ang. high speed machining – obróbka szybkościowa, w tym przypadku nazywana często „frezowaniem czołowym z dużymi posuwami”) oraz ciężkie frezowanie czołowe (udarowe). Ten ostatni dotyczy skrawania materiałów utwardzanych lub hartowanych (np. stali hartowanej) i wymaga innych parametrów pracy, 
• wybranym rodzajem frezu – do tego typu obróbki najczęściej wybierane są frezy czołowe (mające płytki tnące na cylindrycznej części frezu, dzięki czemu po przyłożeniu do materiału odcinają wióry tylko tą powierzchnią) o różnym kącie przystawienia (im mniejszy, tym możliwe są wyższe prędkości posuwu oraz zmniejszenie grubości odrzucanych wiórów). Tak też do obróbki HSM często stosuje się frezy o niskim kącie przystawienia (10 stopni); do obróbki ciężkiej – o kącie przystawienia zbliżonym do 60 stopni; do typowego frezowania czołowego materiałów łatwoskrawalnych stosuje się najczęściej frezy o kącie przystawienia 90 stopni, 
• sztywności osiowej obrabianego przedmiotu – frezowanie cienkich ścianek wymaga innego podejścia niż obróbka stabilnych i sztywnych bloków materiału, 
• oczekiwaną jakością powierzchni – im są one wyższe, tym szybkość i głębokość skrawania powinny być niższe.

Mając tę wiedzę profesjonalni operatorzy CNC mogą podjąć decyzję o odpowiednich parametrach pracy, takich jak: 

• prędkość skrawania (Vc), 
• posuw roboczy (ft), 
• prędkość obrotowa wrzeciona,
• czy głębokość frezowania (ap). 

Każda z nich przekłada się na jakość uzyskiwanej powierzchni, efektywność pracy i zużycie narzędzi. Na przykład zwiększenie prędkości posuwu roboczego (ft) może wpływać na pogorszenie jakości uzyskiwanej powierzchni, a zwiększenie głębokości przy zachowaniu wysokiej prędkości skrawania może dodatkowo obniżać żywotność narzędzia. Są to jednak informacje, na których powinien skupić się profesjonalny operator frezarek CNC – z perspektywy klienta zamawiającego wykonanie części jest to dodatkowa informacja. 

Zastosowanie i zalety frezowania czołowego

Najważniejszą zaletą frezowania czołowego jest efektywność usuwania nadmiaru materiału, bardzo korzystne formowanie wiórów oraz szybkość pracy. Jest to technika powszechnie stosowana na wszystkich etapach obróbki, jednak najczęściej jest wybierana do skrawania wstępnego (zgrubnego). Na tym etapie frezowanie czołowe zapewniana realne korzyści, a niedoskonałości powierzchni (wysoka chropowatość i ślady narzędzi) są usuwane w dalszej obróbce. Możliwość zastosowania wysokich posuwów (przy pracy na bardzo sztywnych frezarkach) pozwala znacznie przyspieszyć pracę, nawet w przypadku skrawania czołowego ciężkiego. 

Warto dodać, że jest to zarazem technika bardzo elastyczna i – przy zastosowaniu odpowiednich parametrów pracy – może być z powodzeniem używana do obrabiania finalnego powierzchni płaskich. W celu poprawy parametrów skrawania można również stosować frezy walcowo-czołowe, które – poza usuwaniem częścią czołową nadmiaru materiału – wyrównują już zgrubnie uformowaną powierzchnię za pomocą ostrzy ułożonych na części walcowej. 

Poza obróbką płaskich części, skrawanie czołowe może być stosowane również – w pewnym zakresie – do skrawania elementów z otworami. Taka obróbka wymaga jednak znacznego zmniejszenia prędkości pracy – zarówno ze względu na konieczność redukcji obciążenia narzędzia skrawającego, jak i jakość uzyskiwanej powierzchni. Z drugiej strony – jest ona dosyć wymagająca dla operatorów i osób programujących pracę frezarek CNC lub kierujących urządzeniami automatycznymi. W celu uzyskania najlepszej jakości powierzchni oraz efektywności pracy ostrze powinno jak najrzadziej wchodzić i wychodzić z obrabianego materiału. 

Jedno zlecenie, wiele korzyści - tak się współpracuje z RADMOT

W RADMOT oferujemy usługi frezowania CNC, usługi toczenia CNC, jak i wiele usług dodatkowych, w tym mycie, anodowanie aluminium, znakowanie laserowe oraz montaż. Mamy do Twojej dyspozycji ponad 80 nowoczesnych maszyn w naszym parku maszynowym, wszystkie od renomowanych producentów. Pobierz prezentację i sprawdź na jakich obrabiarkach produkujemy części.

Skontaktuj się z nami i powiedz, czego potrzebujesz. Usługi CNC świadczymy od niemal 40 lat. Nasza wycena jest zupełnie darmowa. A jeśli będziesz mieć wątpliwości, jaka technologia sprawdzi się u Ciebie najlepiej, nasza fachowa wiedza jest na Twoje usługi.