CNC frézování
Co je CNC frézování?
Frézování je nejuniverzálnější obráběcí metoda. Umožňuje získat prakticky jakýkoli tvar. Spočívá v oddělování vrstvy materiálu od obrobku pomocí nástroje, obvykle frézy. Při této technologii je obrobek v klidu, zatímco nástroj vykonává rotační pohyb, který umožňuje dělení materiálu.
V porovnání se soustružením je hlavní rozdíl v konstrukci řezného nástroje. Frézovací nástroje mají obvykle více řezných hran. To způsobuje, že frézování je přerušované obrábění, při kterém břit cyklicky vstupuje a vystupuje z materiálu obrobku. Z tohoto důvodu jsou třísky, které při tomto procesu vznikají, zpravidla krátké a volné.
Obecně je frézování kovů na CNC strojích proces, který vyžaduje odpovídající znalosti, zkušenosti a moderní vybavení. Pro splnění stále rostoucích požadavků na přesnou výrobu dílů na CNC obráběcích strojích je nutné znát technologii obrábění, vlastnosti materiálů a možnosti, které nabízejí moderní řezné nástroje.
Specifickým případem je zde přesné frézování, kde všechny tyto faktory hrají rozhodující roli. Často se stává, že ke konkrétnímu projektu je třeba přistupovat individuálně, aby byl konečný výsledek pro zákazníka uspokojivý. Z tohoto důvodu se CNC frézování kovových dílů vyplatí svěřit odborníkům s příslušnými zkušenostmi.
CNC frézování hliníku
Hliník je velmi častým materiálem při obrábění. Díky dokonalému poměru mezi jeho hmotností a pevností jej konstruktéři rádi používají. Jedinečné vlastnosti hliníku se využívají zejména v leteckém a automobilovém průmyslu, kde je hmotnost dílů rozhodující. Frézování hliníku lze provádět rychle a efektivně za předpokladu správného přístupu. Klíčová je kontrola přilnavosti materiálu k nástroji a tendence vznikajících třísek k poškrábání obrobeného povrchu. Použitím správných nástrojů a chlazením zóny obrábění lze dosáhnout efektivního procesu.
CNC frézování nerezové oceli
Tato konkrétní skupina materiálů patří do kategorie legovaných ocelí. Vyznačuje se použitím některých legujících prvků, jako je chrom a nikl, které přispívají k odolnosti této oceli proti korozi. Nerezové oceli se vyrábějí v různých třídách v závislosti na očekávaných vlastnostech. Z hlediska obrábění je důležité rozdělit nerezové oceli podle jejich vnitřní krystalické struktury. A tak máme feritické a martenzitické oceli, které jsou dobře obrobitelné, a austenitické oceli, které mají tendenci působit problémy při frézování.
CNC frézování ocelí
Oceli jsou díky své oblibě v průmyslových aplikacích hlavním materiálem používaným v CNC frézkách. Vzhledem k širokému použití ocelí jsou k dispozici v různých jakostních třídách, které se liší svými vlastnostmi. Základní dělení je přijato s ohledem na obsah uhlíku a dalších legujících přísad. Rozlišujeme tedy:
Uhlíkové oceli
Skupina ocelí s obsahem uhlíku do 0,55 % velmi často způsobuje problémy při frézování kvůli obtížné tvorbě třísek.
Nízkolegované oceli
Jedná se o nejběžnější skupinu materiálů pro frézování, která se vyznačuje relativně dobrou obrobitelností.
Vysokolegované oceli
Rozsáhlá skupina ocelí se značně rozdílnými vlastnostmi a parametry v závislosti na použitých legujících přísadách.
Základní operace CNC frézování
Čelní frézování
Jedná se o základní frézovací operaci, často označovanou jako frézování čela. Obvykle se provádí pomocí nástrojů s úhlem vstupu 45 stupňů pro lepší tvorbu třísek. Pro čelní frézování se také často používají polygonální nebo kruhové břitové nástroje. To zlepšuje hospodárnost procesu díky velkému počtu dostupných řezných hran.
Za zmínku stojí také možnost použití stíracích destiček při dokončovacích operacích čelního frézování. Jedná se o speciální typ břitových destiček s nadstandardní šířkou břitu, které se používají ke zlepšení kvality povrchu. Používají se v kombinaci se standardními břitovými destičkami tak, že jedna nebo více stíracích destiček je zapuštěno do hlavy vedle frézovacích destiček tak, že pod nimi vyčnívají asi o 0,05 mm. To umožňuje zachytit vzniklé nerovnosti povrchu zanechané ostatními břity.
Frézování ramen
Jedná se o typ frézování, při kterém se obrábění provádí pomocí přední a boční řezné hrany břitů nástroje tak, aby po průchodu frézy vznikly dvě roviny současně. V tomto případě je na výběr široká škála nástrojů, od frézovacích hlavic přes frézy až po čelní frézy. To umožňuje dosáhnout optimálního výsledku obrábění, přičemž jedním ze základních požadavků je pravý úhel 90 stupňů mezi obráběnými rovinami.
Frézování profilů
Jedná se o skupinu operací typických pro CNC obrábění, které nelze provádět na běžných obráběcích strojích. Do této kategorie patří obrábění dílů ve více osách současně, tvarování konkávních a konvexních tvarů ve dvou a třech rozměrech. Pro optimální výsledky obrábění je zde nutné pokročilé programování dráhy nástroje. V zásadě by měl být proces rozdělen na tři typy operací: hrubování, polodokončování a dokončování. Pro díly vyžadující velmi vysokou kvalitu povrchu se používají techniky vysokorychlostního obrábění známé jako HSM .
Frézování drážek
Většina frézovacích aplikací vyžaduje různé typy drážek, kanálků nebo dílčích drážek. Tyto drážky mohou být mělké nebo hluboké, uzavřené nebo otevřené, krátké nebo dlouhé, široké nebo úzké a rovné nebo zakřivené. V závislosti na konkrétním úkolu je třeba zvolit vhodnou techniku a nástroj. Frézy jsou specializované nástroje pro drážkování nebo řezání.
Mohou efektivně provádět dlouhé a hluboké otevřené drážky se zárukou stability a produktivity takové operace. Lze je také kombinovat do sestav, čímž se znásobí objem odebraného materiálu při jednom průchodu. Jednoznačnou výhodou tohoto typu fréz je schopnost stabilně vybírat úzké a hluboké drážky, takže by měly být první volbou při tomto typu použití.
Frézování závitů
Obrábění závitů na frézkách je možné v celé řadě aplikací pro vnitřní i vnější, pravé i levé závity s libovolným stoupáním. Mezi základní nástroje používané při řezání závitů stále patří závitníky a závitořezné nástroje. Pokročilejší formou tvarování vnitřních závitů je tvarování závitů. Pro tento účel existují tzv. závitníky pro tváření za studena, které jsou svou konstrukcí velmi podobné závitníkům, protože nemají břity, ale pouze vrcholy a mazací kanálky.
Jejich úkolem je plasticky tvarovat závit, čímž se zamezí tvorbě třísek. Dalším způsobem tvoření závitů je jejich frézování. Zde máme k dispozici řadu více či méně univerzálních nástrojů, které nám umožňují vyfrézovat téměř jakýkoli závit. Frézování je méně efektivní než tvarování závitů. Přesto umožňuje největší kontrolu nad procesem a doplňuje ho v případech, kdy nemůžeme použít závitník pro tváření za studena.
Specifika procesu CNC frézování
CNC frézování je rozsáhlá oblast technických znalostí. Díky své flexibilitě má velký potenciál při výrobě všech druhů součástí. Kromě tradičních aplikací je frézování často alternativou k jiným metodám, jako je CNC soustružení. Základem pro navrhování efektivních a účinných procesů pro frézovací stroje je znalost technologie a principů programování. Často můžeme stejné úlohy provádět několika nebo dokonce desítkami různých způsobů.
To však znamená, že jen některé způsoby jsou dobré. Konfiguraci frézování je třeba pečlivě promyslet. Mohou se vyskytovat hluboké kapsy, tenké stěny, přerušované obrábění nebo inkluze v materiálu, které je třeba zvážit. Volba metody frézování také do značné míry závisí na dostupném obráběcím stroji, jeho typu, velikosti a výkonu. Další možnosti nabízejí těžká horizontální obráběcí centra a pětiosé obráběcí stroje, které nabízejí plynulé řízení ve všech osách.
Specialisté naší společnosti se dobře orientují v tajuplných znalostech CNC frézování pomocí moderních, vysoce výkonných obráběcích center. Díky tomu dokáží správně naplánovat proces tak, aby CNC obrábění vašich dílů probíhalo co nejproduktivněji při zachování stabilně vysoké kvality výrobků.
