Obróbka skrawaniem to technika znana od wielu dekad, która dzięki wysokiej wydajności oraz możliwościom kształtowania elementów z wielu materiałów sprawdza się w produkcji obiektów niezbędnych w wielu branżach – od części samochodowych i lotniczych, aż do drobnych elementów wystroju wnętrza.
Samo skrawanie najczęściej kojarzy się z obróbką metali, ale w tym procesie możliwe jest kształtowanie szerokiej gamy materiałów – od stopów, przez kształty zespolone żywicami, aż po różnego rodzaju tworzywa sztuczne (np. POM) i drewno (także sklejki i płyty).
Możliwości tej techniki obróbki rozszerzyło wprowadzenie maszyn sterowanych numerycznie, czyli frezarek, tokarek i szlifierek CNC. Automatyzacja procesu produkcji oraz wysoka powtarzalność (tolerancje elementów są bardzo niskie) sprawiły, że obróbka skrawaniem stała się ogólnie przyjętym standardem.
Czym jest obróbka skrawaniem
Obróbka skrawaniem, czasem nazywana „obróbką ubytkową”, to proces, w którym dochodzi do usuwania naddatku materiału w celu uzyskania pożądanego kształtu obiektu. Zbędny materiał najczęściej jest usuwany w formie wiór przy pomocy ostrzy lub frezów, a procesowi poddawana jest bryła materiału.
Obróbka CNC a typowa obróbka skrawaniem - różnice
Skrawanie jest stosowane niemal od zarania epoki przemysłowej – w dużej mierze dzięki wysokiej szybkości i precyzji wykonywania obiektów. Zanim obrabiarki CNC pozwoliły na uzyskanie wyższej precyzji i powtarzalności, do skrawania wykorzystywano różnego rodzaju szablony lub formatki oraz procesy (obróbkę ręczną, z czasem ręcznie zmechanizowaną i na obrabiarkach konwencjonalnych, takich jak tokarki). Sterowanie numeryczne (CNC) sprawiło, że obróbka maszynowa stała się prostsza i bardziej precyzyjna oraz umożliwia szybszą produkcję.
Starsze formy obróbki skrawaniem (przy użyciu tokarek czy frezarek) umożliwiały wytwarzanie skomplikowanych i powtarzalnych części, jednak wymagało to dużo większego nacisku na kontrolę jakości oraz czasu. Mimo zastosowania wielu technik, „analogowy” park maszynowy do obróbki skrawaniem nie zapewniał tak dużej precyzji, jak urządzenia CNC. Przyspieszenie procesu sprawiło, że wyceny obróbki skrawaniem przy pomocy urządzeń CNC są bardziej korzystne dla zleceniodawcy, zwłaszcza w przypadku wykonania większej liczby elementów.
Klasyczna obróbka może sprawdzać się w produkcji pojedynczych elementów, np. wytoczenia niedostępnego łożyska (często spotykana praktyka w czasach gospodarki centralnie sterowanej i niedoborów części zamiennych maszyn). Rozwój przemysłu sprawił, że obróbka CNC jak i analogowa cieszy się niesłabnącym zainteresowaniem.
Rodzaje obróbki skrawaniem i ich podział
Obróbka skrawaniem dzieli się na różne rodzaje w zależności od metody usuwania materiału oraz rodzaju używanych narzędzi. Każdy z tych procesów jest dostosowany do specyficznych wymagań produkcji i rodzaju obrabianego materiału.
Podstawowe rodzaje obróbki skrawaniem:
- Frezowanie – Usuwanie materiału za pomocą frezów obracających się wokół własnej osi. Metoda ta umożliwia formowanie płaskich powierzchni, rowków i skomplikowanych kształtów trójwymiarowych.
- Toczenie – Proces, w którym narzędzie skrawające obrabia obracający się element, idealny do tworzenia kształtów cylindrycznych, stożkowych lub gwintów.
- Wiercenie – Wykonywanie otworów za pomocą wiertła. Stosowane do przygotowywania otworów przelotowych lub ślepych o różnej średnicy.
- Szlifowanie – Precyzyjna metoda usuwania niewielkich ilości materiału za pomocą narzędzi ściernych, takich jak tarcze szlifierskie. Używana głównie do wykańczania powierzchni.
- Struganie i dłutowanie – Metody prostoliniowego usuwania materiału przy pomocy ruchu narzędzia skrawającego, stosowane w przypadku mniejszych elementów lub skomplikowanych kształtów.
Podział ze względu na rodzaj narzędzi i wiórów
- Obróbka wiórowa – Wykorzystuje narzędzia o określonej geometrii, które wytwarzają wióry podczas skrawania (np. toczenie, frezowanie).
- Obróbka ścierna – Usuwanie materiału za pomocą narzędzi ściernych, takich jak tarcze czy osełki, które tworzą drobne wióry.
Przebieg procesu obróbki skrawaniem
- Obróbka wstępna (zgrubna) – usuwanie nadmiaru materiału.
- Obróbka średniodokładna – nadanie obiektowi wstępnego kształtu.
- Obróbka dokładna – precyzyjne formowanie finalnego kształtu obiektu.
- Obróbka wykańczająca – nadanie ostatecznej jakości powierzchni, często poprzez obróbkę ścierną.
Etapy te można zastosować do frezowania, toczenia i szlifowania. Wybór maszyny oraz metody obróbki zależy od:
rodzaju materiału (metal, drewno, tworzywa sztuczne, itp.)wielkości elementu,
kształtu docelowego (np. elementy cylindryczne najlepiej obrabiać poprzez toczenie CNC, a skomplikowane kształty – frezowaniem CNC).
Jaką metodę obróbki skrawaniem wybrać?
Dobór metody obróbki skrawaniem zależy od:
- Materiału obrabianego – np. metale twarde wymagają szlifowania, a tworzywa sztuczne łatwiej frezować.
- Kształtu elementu – toczenie sprawdzi się przy kształtach cylindrycznych, a frezowanie przy bardziej złożonych formach.
- Precyzji – dla wysokiej dokładności rekomenduje się szlifowanie i frezowanie precyzyjne.
- Kosztów – maszyny CNC, mimo wyższej ceny za sztukę, są efektywne w produkcji seryjnej.
Jakie materiały można poddawać obróbce skrawaniem?
Do obróbki skrawaniem nadają się: Do obróbki skrawaniem nadają się:
- Metale: stal, aluminium, miedź, tytan, brąz, mosiądz.
- Tworzywa sztuczne: POM, teflon, nylon, poliwęglan.
- Drewno: sklejki, lite drewno.
- Kompozyty: włókno szklane, węglowe.
- Ceramika techniczna (obróbka specjalna, np. szlifowanie)
Wykorzystanie obróbki skrawaniem
Obróbka skrawaniem jest nieodłącznym elementem współczesnej produkcji przemysłowej, znajdując zastosowanie w wielu branżach, które wymagają precyzyjnie wykonanych komponentów o wysokiej powtarzalności. Dzięki możliwości obróbki różnorodnych materiałów, takich jak metale, tworzywa sztuczne oraz elastyczności technologii CNC, skrawanie spełnia potrzeby zarówno w małoseryjnej, jak i masowej produkcji.
- Motoryzacji – części silnika, turbosprężarki, łożyska.
- Lotnictwie – wirniki, elementy turbin, części konstrukcyjne.
- Medycynie – precyzyjne instrumenty chirurgiczne.
- Energetyce – elementy transformatorów, turbiny wodne.
- Wyposażeniu domu – elementy AGD, części do mebli.
Podsumowanie
Obróbka skrawaniem to nieodzowna technologia w produkcji elementów precyzyjnych, wykorzystywana w wielu gałęziach przemysłu. Wprowadzenie maszyn CNC znacząco zwiększyło precyzję, wydajność oraz powtarzalność procesów, co czyni tę metodę idealną zarówno do produkcji jednostkowej, jak i seryjnej.
Dobór odpowiedniej metody obróbki, materiału i narzędzi zależy od specyfiki projektu, dlatego warto zaufać ekspertom, takim jak RADMOT, którzy oferują kompleksowe wsparcie technologiczne.
Kilka słów o nas
W RADMOT wykonujemy szeroką gamę usług związanych z obróbką metali. Nasz park maszynowy pozwala na realizację usług związanych z obróbką numeryczną: usługi frezowania CNC, usługi toczenie CNC jak i wiele usług dodatkowych w tym mycie, anodowanie aluminium, znakowanie laserowe oraz montaż.
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 najlepiej u Ciebie, jesteśmy w stanie doradzić klientom z wielu branż w zakresie skrawania i szybko określić cenę obróbki zamawianych elementów – nasza fachowa wiedza jest do Twojej dyspozycji.
