Obróbka skrawaniem - Na czym polega, poznaj proces i rodzaje

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. Sama obróbka skrawaniem 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).

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.

Co to jest obróbka skrawaniem?

Co to 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. Dzięki precyzyjnemu sterowaniu parametrami procesu oraz zastosowaniu nowoczesnych obrabiarek CNC, możliwe jest osiągnięcie bardzo wysokiej dokładności wymiarowej oraz jakości powierzchni, co ma kluczowe znaczenie w produkcji elementów do wymagających branż, takich jak przemysł medyczny, lotniczy czy automotive.

Definicja i cel obróbki skrawaniem

Obróbka skrawaniem co to jest? To proces ubytkowy, polegający na usuwaniu warstwy materiału z obrabianego elementu przy pomocy narzędzi skrawających. Głównym celem jest nadanie przedmiotowi wymaganego kształtu, wymiarów oraz wysokiej jakości powierzchni. Obróbka i skrawanie pozwalają na precyzyjne formowanie metali, tworzyw sztucznych oraz innych materiałów, niezbędnych w nowoczesnym przemyśle.

Rola w przemyśle maszynowym

Obróbka skrawaniem metali pełni kluczową rolę w przemyśle maszynowym, będąc podstawą produkcji części zamiennych, komponentów do urządzeń medycznych, elementów maszyn oraz podzespołów dla branży automotive, lotniczej czy Consumer Products. Dzięki tej technice możliwe jest uzyskanie wysokiej powtarzalności oraz ścisłych tolerancji, co jest niezbędne w produkcji seryjnej i prototypowej.

Obróbka skrawaniem co to jest - podstawy

W praktyce obrabianie skrawaniem to zestaw procesów, takich jak toczenie CNC, frezowanie CNC, wiercenie czy szlifowanie, które polegają na usuwaniu materiału warstwa po warstwie. Kluczowym elementem jest narzędzie skrawające, które oddziałuje na materiał, powodując jego rozdzielenie w postaci wiórów.

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

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.

Obróbka wiórowa

Obróbka wiórowa metali to najczęściej stosowany rodzaj obróbki skrawaniem. Polega na usuwaniu materiału w postaci wiórów przy pomocy narzędzi tnących, takich jak frezy, noże tokarskie czy wiertła. Metoda ta pozwala na uzyskanie precyzyjnych kształtów i gładkich powierzchni.

Obróbka ścierna

Obróbka ścierna to proces, w którym materiał jest usuwany przez mikroskopijne ziarna ścierne, np. w procesie szlifowania. Jest stosowana tam, gdzie wymagana jest wyjątkowo wysoka jakość powierzchni i precyzyjne wymiary.

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.

Metody obróbki skrawaniem

Metody obróbki skrawaniem obejmują zarówno techniki tradycyjne, jak i w pełni zautomatyzowane procesy skrawania sterowane numerycznie. Dobór właściwej metody zależy od rodzaju materiału, geometrii detalu oraz wymagań dotyczących precyzji i skali produkcji.

Obróbka ręczna i ręczna zmechanizowana

Tradycyjne metody obróbki skrawaniem obejmują ręczne toczenie czy frezowanie z użyciem prostych narzędzi, często wspomaganych maszynami z mechanicznym napędem. Metody te są stosowane przy produkcji pojedynczych elementów lub prototypów.

Obróbka maszynowa

Maszynowa obróbka wiórowa to etap, w którym wykorzystuje się specjalistyczne obrabiarki do precyzyjnego usuwania materiału. Maszyny pozwalają na kontrolę parametrów procesu i zwiększają efektywność produkcji.

Obróbka CNC i sterowanie numeryczne

Obróbka CNC to najnowocześniejsza metoda, umożliwiająca programowanie ruchów narzędzia i pełną automatyzację procesów. Sterowanie numeryczne pozwala na produkcję wielkoseryjną i realizację złożonych projektów przy zachowaniu wysokiej powtarzalności.

Proces technologiczny obróbki skrawaniem

1. Obróbka wstępna (zgrubna) – usuwanie nadmiaru materiału.
2. Obróbka średniodokładna – nadanie obiektowi wstępnego kształtu.
3. Obróbka dokładna – precyzyjne formowanie finalnego kształtu obiektu.
4. 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).

Proces usuwania materiału i usuwanie naddatku obróbkowego

Proces technologiczny skrawania polega na usuwaniu naddatku obróbkowego – czyli nadmiaru materiału pozostawionego po wcześniejszych etapach produkcji lub odlewania. Usuwanie materiału następuje w kolejnych etapach, zaczynając od zgrubnej obróbki, aż po wykańczanie powierzchni.

Znaczenie kinematyki w procesie skrawania

Kinematyka procesu skrawania odnosi się do ruchów narzędzi oraz obrabianego przedmiotu. Właściwe dobranie prędkości obrotowych, posuwów i kierunku skrawania jest kluczowe dla optymalizacji procesu, minimalizacji zużycia narzędzi oraz kontroli temperatury, co wpływa na jakość powierzchni i trwałość narzędzia skrawającego.

Przebieg procesu obróbki skrawaniem

Przebieg procesu obróbki z skrawaniem obejmuje kilka etapów: analizę dokumentacji technicznej, dobór odpowiedniej metody i narzędzi skrawających, ustawienie parametrów maszyny oraz wykonanie kolejnych przejść obróbczych – od zgrubnych po wykańczające. Każdy etap jest kontrolowany pod kątem dokładności wymiarów oraz jakości powierzchni, aby uzyskać wyrób zgodny ze specyfikacją.

Firma CNC RADMOT cały taki proces wspiera zaawansowanym zapleczem pomiarowym, co pozwala utrzymać precyzję w produkcji wielkoseryjnej oraz w przypadku detali o wysokiej skomplikowanej geometrii.

Techniki w przemyśle maszynowym

Techniki stosowane w przemyśle maszynowym obejmują szeroki zakres operacji, od toczenia i frezowania, po wiercenie, szlifowanie oraz wytaczanie. Wybór odpowiedniej techniki zależy od wymaganej dokładności, wielkości produkcji oraz właściwości materiału poddawanego obróbce.

Toczenie i toczenie CNC

Toczenie to tradycyjna metoda obróbki tokarskiej, która pozwala na kształtowanie elementów o osiowej symetrii, takich jak wały czy tuleje. Toczenie w wersji CNC znacząco zwiększa wydajność procesów oraz precyzję wymiarową, dzięki automatyzacji i sterowaniu numerycznemu. Precyzyjne toczenie CNC – zobacz, co oferujemy w RADMOT.

Frezowanie CNC

Frezowanie CNC pozwala na kształtowanie detali o złożonej geometrii. Dzięki frezowaniu możliwe jest wykonanie rowków, powierzchni płaskich, kształtów przestrzennych na elementach metalowych i tworzywach. Profesjonalne frezowanie CNC – sprawdź nasze usługi.

Wiercenie i wytaczanie

Wiercenie i wytaczanie to techniki umożliwiające wykonywanie otworów o różnej średnicy i głębokości. Są często łączone z innymi metodami do obróbki skrawaniem w procesie kompleksowej produkcji części.

Materiały obrabiane w obróbce skrawaniem

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)

Metale - stal, aluminium, mosiądz i nie tylko

Obróbka metali skrawaniem obejmuje szeroki zakres materiałów – od stali węglowej, nierdzewnej, poprzez aluminium, mosiądz, aż po i specjalistyczne stopy. Oferta RADMOT obejmuje obróbkę skrawaniem w Polsce i za granicą metali różnego typu, zawsze z zachowaniem ścisłych tolerancji i wysokiej jakości powierzchni. Dzięki własnej anodowni wykonujemy też części anodowane.

Tworzywa sztuczne

Obróbka skrawaniem dotyczy także tworzyw sztucznych, takich jak POM, nylon czy teflon. Dzięki zastosowaniu odpowiednich narzędzi i parametrów możliwe jest uzyskanie precyzyjnych detali z materiałów niemetalowych.

Zastosowanie 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, wymagające wysokiej trwałości i powtarzalności wymiarowej.
• Lotnictwie – wirniki, elementy turbin, części konstrukcyjne, gdzie kluczowa jest odporność na obciążenia i niska masa.
• Medycynie – precyzyjne instrumenty chirurgiczne, wykonane z zachowaniem norm higienicznych i wysokiej jakości powierzchni.
• Energetyce – elementy transformatorów, turbiny wodne, pracujące w wymagających warunkach środowiskowych.
• Wyposażeniu domu – elementy AGD, części do mebli, które muszą być estetyczne i niezawodne w codziennym użytkowaniu.

Produkcja elementów maszyn i komponentów

Obróbka skrawaniem jest fundamentem produkcji części do maszyn i urządzeń, umożliwiając realizację elementów o wysokich wymaganiach technicznych. To rozwiązanie niezbędne dla branż takich jak budowa maszyn i automatyka czy elektrotechnika.

Przemysł motoryzacyjny, elektroniczny, medyczny i energetyczny

Precyzyjna obróbka metali oraz tworzyw wykorzystywana jest szeroko w branżach automotive, przemyśle medycznym i energetycznym. Procesy obróbki skrawaniem pozwalają na produkcję komponentów o wysokiej jakości i powtarzalności, niezbędnych w tych wymagających sektorach. Obróbka skrawaniem firmy, które są doświadczone, gwarantują precyzyjne wykonanie detali zgodnie z wymaganiami technicznymi i terminową realizację zamówień. Tak właśnie działamy w RADMOT – poznaj nasz nowoczesny park maszynowy CNC.

Zalety i wady obróbki skrawaniem

Obróbka i skrawanie CNC pozwalają na uzyskanie bardzo wysokiej precyzji wymiarowej oraz jakości powierzchni, co jest kluczowe w produkcji komponentów technicznych. Jednocześnie wymagają zastosowania odpowiednich narzędzi, parametrów i doświadczenia, ponieważ nieprawidłowy dobór procesu może zwiększać koszty oraz czas obróbki.

Precyzyjne kształtowanie i jakość wykończenia

Obróbka CNC metali umożliwia precyzyjne kształtowanie elementów oraz uzyskanie bardzo gładkich powierzchni, co jest kluczowe w produkcji podzespołów o wysokich wymaganiach.

Oszczędność materiału i zużycie energii

Dzięki procesowi obróbki ubytkowej, usuwającej jedynie niezbędną ilość materiału, obróbka skrawaniem pozwala na znaczące oszczędności materiałowe. Automatyzacja i nowoczesne obrabiarki CNC poprawiają także efektywność energetyczną, zwiększając wydajność procesów i minimalizując straty.

Bezpieczeństwo pracy

W nowoczesnych zakładach obróbka CNC realizowana jest w warunkach zapewniających wysoki poziom bezpieczeństwa operatorów dzięki zastosowaniu zautomatyzowanych systemów i osłon.

Obrabiarki i centra obróbcze CNC

Obrabiarki CNC to zaawansowane maszyny sterowane numerycznie, które umożliwiają precyzyjną i powtarzalną obróbkę skrawaniem, dzięki czemu możliwe jest wykonywanie skomplikowanych kształtów z wysoką dokładnością. Centra obróbcze CNC, wyposażone często w kilka osi ruchu, zwiększają wydajność procesów oraz pozwalają na zastosowanie różnych rodzajów obróbki skrawaniem.

Obrabiarki manualne vs obrabiarki CNC

Obrabiarki manualne są coraz rzadziej wykorzystywane w produkcji seryjnej ze względu na niższą precyzję i powtarzalność. Nowoczesne urządzenia oraz centra CNC umożliwiają pełną automatyzację i precyzję na poziomie nawet 6 klasy dokładności.

Wydajność procesów i kontrola temperatury

Nowoczesne centra obróbcze CNC, takie jak te w parku maszynowym firmy RADMOT, zapewniają wysoką wydajność procesów i precyzyjną kontrolę temperatury, co wpływa na trwałość narzędzi skrawających i jakość finalnego wyrobu.

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.

Kryteria wyboru techniki obróbczej

Wybór metody obróbki metalu skrawaniem zależy od wymagań technicznych części, materiału, skomplikowania kształtu i nakładów produkcyjnych. W RADMOT pomagamy dobrać optymalną technologię produkcji, uwzględniając stosunek ceny do jakości.

Proponujemy również anodowanie części aluminiowych – trwałość i estetyka dla wykończenia, które spełnia najwyższe standardy branżowe i zwiększa odporność detali na warunki eksploatacji.

Wysoka precyzja i ścisłe wymiary

Dla detali wymagających bardzo wysokiej precyzji zalecamy metody CNC, które gwarantują powtarzalność i ścisłe wymiary.

Skomplikowane kształty i gładkość materiału

W przypadku skomplikowanych geometrii oraz wymagań dotyczących jakości powierzchni najlepszym wyborem jest obróbka skrawaniem frezowanie CNC na obrabiarkach 5-osiowych oraz zaawansowane metody wykańczające.

Obróbka skrawaniem firmy – jak wybrać wykonawcę?

Wybór odpowiedniej firmy do obróbki skrawaniem jest kluczowy dla uzyskania wysokiej jakości komponentów oraz terminowej realizacji zamówień. Należy zwrócić uwagę na doświadczenie wykonawcy, dostępność nowoczesnych obrabiarek do obróbki skrawaniem CNC oraz zakres oferowanych usług dodatkowych, takich jak montaż czy obróbki powierzchniowe. W RADMOT zapewniamy kompleksową obsługę od prototypowania po produkcję wielkoseryjną.

Obróbka skrawaniem Polska

Wybierając firmę do obróbki skrawaniem w Polsce, warto zwrócić uwagę na doświadczenie, zaplecze maszynowe oraz referencje w branży. RADMOT, dzięki ponad 80 obrabiarkom CNC i współpracy z renomowanymi klientami, jest gwarancją wysokiej jakości.

Obróbka metali firmy – kryteria wyboru

Kluczowe kryteria to jakość, precyzja, terminowość oraz wsparcie technologiczne. Nasza oferta obejmuje także kompleksowe usługi dodatkowe, takie jak anodowanie aluminium czy montaż, co pozwala na pełne przejęcie produkcji części.

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.

Oferujemy kompleksową obróbkę skrawaniem

W RADMOT wykonujemy szeroką gamę usług związanych z obróbką skrawaniem. 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.