Obróbka skrawaniem to technika znana od wielu dekad i dzięki wysokiej wydajności oraz możliwościom kształtowania elementów z wielu materiałów. Ta technika 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 sztuczna (np. POM) i drewno (też sklejki i płyty).
Możliwości tej techniki obróbki rozszerzyło wprowadzenie maszyn sterowanych numerycznie, czyli frezarek, tokarek i szlifierek CNC. Automatyzacja procesu produkcji czy wysoka powtarzalność (tolerancje elementów są bardzo niskie) sprawiły, że obróbka skrawaniem stała się ogólnie przyjętym standardem.
Czym jest obróbka skrawaniem i jej podział?
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.
Do obróbki skrawaniem zalicza się:
- frezowanie (czyli usuwanie materiału przy pomocy frezu, zamontowanego na wysokoobrotowej głowicy – wrzecionie),
- toczenie (czyli usuwanie materiału przy pomocy specjalnych ostrzy tokarskich z bryły materiału obracającego się na głowicy),
- struganie (czyli usuwanie materiału przy pomocy struga),
- wiercenie (czyli wykonywanie otworów przy pomocy odpowiedniego wiertła – co ważne, frezy nie są tym samym, co wiertła, mimo pozornych podobieństw),
- szlifowanie (czyli usuwanie niewielkich elementów przy pomocy powierzchni ściernych, najczęściej wykorzystywane jako ostatni etap procesu obróbki skrawaniem, nadający powierzchni gładkość),
- obróbkę skrawaniem przy pomocy maszyny CNC, działającej w oparciu o jeden z procesów (frezowanie CNC, szlifowanie, toczenie CNC), jednak sterowanej numerycznie.
Samą obróbkę skrawaniem dzieli się na dwie główne grupy:
- obróbkę wiórową, do której wykorzystuje się narzędzia o ustalonej geometrii i liczbie ostrzy, a usuwany materiał jest zamieniany w wióry,
- obróbkę ścierną, w której używane są różnego rodzaju narzędzia ścierne (tarcze, taśmy, osełki), a nadmiar materiału jest zamieniany w bardzo drobne wióry.
Jak wygląda obróbka skrawaniem?
Sam proces obrabiania elementu przy pomocy skrawania najlepiej opisują kolejne etapy, które dzielone są ze względu na dokładność oraz ilość usuwanego materiału.
Te etapy to:
- obróbka wstępna, nazywana też zgrubną, w trakcie której usuwany jest nadmiar materiału,
- obróbka średniodokładna, w trakcie której nadawany jest obiektowi wstępny kształt,
- obróbka dokładna – na tym etapie przeprowadza się precyzyjną obróbkę obiektu i nabiera on finalnego kształtu,
- obróbka bardzo dokładna, czasem nazywana „wykańczającą”, w której najczęściej stosuje się obróbkę ścierną.
Można je z łatwością zastosować zarówno do frezowania, jak i toczenia czy szlifowania. Z kolei rodzaj obróbki (czyli to, na jakiej maszynie jest ona wykonywana) jest uzależniony od:
- rodzaju materiału (metal, drewno, tworzywa sztuczne, itp.),
- wielkości elementu docelowego,
- ale przede wszystkim – rodzaju elementu, który chcemy uzyskać. Produkcja elementów cylindrycznych (np. tulei łożysk) jest możliwa na frezarce, jednak lepiej sprawdzi się do tego toczenie CNC. Z kolei do szybkiego uzyskania obiektu o skomplikowanych kształtach najlepiej sprawdzi się frezowanie CNC.
Efektem końcowym obróbki skrawaniem jest element o oczekiwanym kształcie i właściwościach, możliwy do dalszej obróbki, np. anodowania.
Wykorzystanie obróbki skrawaniem
Ta forma obróbki metali, drewna, szkła, kamienia i tworzyw sztucznych pozwala na wytworzenie szerokiej gamy obiektów i części o różnych rozmiarach. Wysoka powtarzalność zapewniana przez skrawanie CNC daje niemal nieograniczone możliwości jeśli chodzi o powtarzalną produkcję nawet najbardziej skomplikowanych obiektów.
Obecnie skrawanie (w szczególności: CNC) stosuje się w produkcji elementów do branż takich jak:
- motoryzacja (łożyska, części silnika czy całe bloki, elementy turbosprężarek),
- lotnictwo (wirniki, części silników, itp.),
- instrumenty medyczne,
- energetyka (części transformatorów, itp.),
- szeroko pojęte wyposażenie domu (od AGD, przez RTV, aż do elementów wystroju wnętrz).
A to tylko kilka obszarów, w których precyzyjna obróbka skrawaniem znalazła zastosowanie – w praktyce każda branża, która potrzebuje wykonanych precyzyjnie części korzysta z tej technologii. Najczęściej: przy pomocy obróbki CNC.
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.
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.
