Obróbka CNC rozwija produkcję precyzyjną

Masz problem ze znalezieniem komponentów o wysokiej precyzji? Frustruje Cię niespójna jakość w obróbce outsourcingowej? Wyobraź sobie technologię, która może rzeźbić dowolny pożądany kształt z litych materiałów z precyzją na poziomie mikronów. To jest moc frezowania CNC.

Frezowanie CNC wykracza poza proste cięcie – to sztuka precyzyjnej produkcji. Łącząc systemy sterowania numerycznego komputerowego z szybkoobrotowymi, wielopunktowymi narzędziami tnącymi (frezami czołowymi), przekształca plany projektowe w rzeczywistość. Niezależnie od tego, czy pracuje się ze szkłem, metalem, tworzywem sztucznym czy specjalnymi materiałami, takimi jak drewno, frezowanie CNC zapewnia unikalne komponenty precyzyjne.

Proces frezowania CNC przebiega zgodnie z jasnym przepływem pracy:

• Projekt modelu CAD: Inżynierowie tworzą modele 3D za pomocą oprogramowania CAD (takiego jak Autodesk Fusion 360), ustanawiając podstawę dla wszystkich kolejnych kroków.
• Konwersja oprogramowania CAM: Model CAD importuje się do oprogramowania CAM, które generuje kod G – „mapę nawigacyjną” obrabiarki CNC, szczegółowo opisującą ścieżki narzędzi, pozycje i prędkości.
• Konfiguracja maszyny: Operatorzy mocują surowce do stołu roboczego, wykonują precyzyjne pozycjonowanie za pomocą narzędzi pomiarowych lub sond dotykowych i instalują odpowiednie frezy czołowe.
• Operacja frezowania: Po załadowaniu programu kodu G, frezarka CNC wykonuje precyzyjne usuwanie materiału poprzez szybkie cięcie obrotowe, warstwa po warstwie.

Chociaż oba są procesami sterowanymi komputerowo, ich zasady działania i zastosowania znacznie się różnią:

• Toczenie CNC: Specjalizuje się w częściach cylindrycznych/stożkowych, w których obrabiany przedmiot obraca się, podczas gdy narzędzia poruszają się osiowo/promieniowo – idealne do form symetrycznych obrotowo.
• Frezowanie CNC: Doskonale sprawdza się na powierzchniach płaskich i złożonych geometriach ze stacjonarnymi przedmiotami obrabianymi i ruchem narzędzi wieloosiowych – działając jak dłuto rzeźbiarza.

Liczba osi określa swobodę ruchu frezarki i obsługę złożoności:

• 3-osiowe: Podstawowy ruch liniowy X/Y/Z dla prostych części płaskich
• 4-osiowe: Dodaje zdolność obrotu (zazwyczaj oś A) dla elementów bocznych/cylindrycznych
• 5-osiowe: Łączy trzy osie liniowe i dwie obrotowe dla złożonych powierzchni swobodnych – niezbędne dla komponentów lotniczych i medycznych

Frezowanie CNC służy różnym branżom dzięki swojej precyzji i elastyczności:

• Lotnictwo (podwozie, konstrukcje kadłubów)
• Motoryzacja (panele sterowania, osie, formy)
• Elektronika użytkowa (obudowy urządzeń)
• Medycyna (instrumenty chirurgiczne, ortezy)
• Energetyka (zawory, korbowody)
• Prototypowanie, sztuka, meble i obróbka drewna

Technologia przetwarza prawie wszystkie materiały inżynieryjne – od aluminium i stali po ceramikę i drewno – co czyni ją idealną do szybkiej walidacji projektu. Istnieją jednak ograniczenia dotyczące maksymalnego rozmiaru części (ograniczone przez przesuw maszyny) i minimalnego rozmiaru elementu (ograniczone przez wymiary narzędzia). Niektóre frezarki mają również problemy z ostrymi narożnikami wewnętrznymi.

Aby zmaksymalizować wydajność frezowania CNC:

• Zminimalizuj ponowne mocowanie przedmiotu obrabianego
• Zwiększ promienie narożników wewnętrznych (≥1/4 głębokości cięcia, najlepiej 1/2)
• Unikaj cienkich ścian/sekcji podatnych na deformacje
• Eliminuj nadmiernie małe elementy wymagające mikro-narzędzi
• Standaryzuj gwinty, promienie, materiały i tolerancje

Typowe materiały do frezowania CNC dzielą się na trzy kategorie:

• Tworzywa sztuczne
• Metale miękkie (np. aluminium, mosiądz)
• Metale twarde (np. stal, tytan)

Materiały takie jak aluminium 6061-T6 i stale miękkie oferują doskonałą skrawalność i zrównoważone właściwości. Materiały bardzo twarde lub miękkie mogą stanowić nieprzewidywalne wyzwania związane z obróbką skrawaniem.

Znajomość CAD zwiększa możliwości produkcyjne:

• Używaj funkcji „kreatora otworów” dla standardowych otworów
• Preferuj podstawowe funkcje „wyciągnięcia” lub „obrotu” zamiast złożonych powierzchni „loft” lub „sweep”
• Uprość projekty, spełniając jednocześnie wymagania funkcjonalne