Czym jest frezowanie CNC?

Frezowanie CNC to wysoce precyzyjna metoda obróbki skrawaniem, w której za sterowanie maszyną odpowiada system numeryczny zintegrowany z mikrokomputerem. Ze względu na swoje liczne zalety, nowoczesne frezarki CNC stosowane są coraz powszechniej. Ich zastosowanie przydaje się we wszystkich gałęziach przemysłu, które wymagają wysokiej precyzji obróbki oraz optymalnej powtarzalności jej wykonania. Za wykorzystaniem frezarek CNC przemawia zminimalizowany czas produkcji, a także możliwość przygotowania elementów o skomplikowanej formie. Technologia ta pozwala jednocześnie na zachowanie dużej dokładności powierzchniowej oraz wymiarowej.

Frezowanie CNC jest jedną z najczęściej stosowanych metod obróbki wiórowej. W procesie tym wykorzystywane są maszyny, które różnią się od tokarek czy szlifierek pod względem kinematyki. Na etapie frezowania obrabiany przedmiot pozostaje nieruchomy, a za wykonywanie ruchu obrotowego odpowiada narzędzie. Frezowanie CNC jest metodą kształtowania półfabrykatów poprzez stopniowe eliminowanie naddatku materiału z elementu, który jest przetwarzany. Operacja ta pozwala na uzyskanie wyrobu o pożądanych kształtach, wymiarach czy właściwościach powierzchni. Zasada obróbki we frezarkach CNC nie odbiega od tej znanej z konwencjonalnych maszyn. W ręcznym frezowaniu za większość czynności odpowiada jednak operator, który musi ustawić pozycję i posuw, zamocować narzędzie czy dobrać obroty wrzeciona. Frezowanie CNC ogranicza zakres prac, ponieważ są one przejmowane przez odpowiedni program.

Proces programowania frezarki CNC opiera się na wprowadzeniu algorytmu, na podstawie którego sterownik wykonuje polecenia i reguluje działania maszyny. Do specyficznych cech frezowania CNC należy wysoka precyzja i powtarzalność obróbki. Na dokładność wpływa zarówno możliwość zaprogramowania, jak i sama budowa urządzeń sterowanych numerycznie. W zależności od modelu precyzja pozycjonowania może wynieść nawet do 0,002 mm. Jednym z takich urządzeń jest 5-osiowa frezarka Hermle C400, której zakres roboczy wynosi X859 x Y700 x Z500 mm. Po zaprogramowaniu maszyna jest w stanie cyklicznie wytwarzać części. Jeżeli zajdzie potrzeba dokonania korekt wymiarów czy parametrów, zmiany mogą być wprowadzane bezpośrednio w panelu sterowania. Takie rozwiązanie pozwala na wytwarzanie wielu odmian wyrobów w łatwy sposób, poprzez zwykłą modyfikację istniejącego programu CNC.

Frezowanie CNC znacząco skraca łańcuch całego procesu produkcji. Ze względu na zastąpienie sterowania manualnego, podnosi się również produktywność stanowisk. Nie bez znaczenia pozostaje zwiększenie precyzji wytwarzanych elementów oraz zminimalizowanie błędów, jakie operator może popełnić na etapie obróbki. Frezarki CNC poprawiają jednocześnie bezpieczeństwo stanowiska pracy, ze względu na brak styczności pracowników z obrabianymi elementami. Możliwość regulacji posuwu oraz innych parametrów skrawania przez komputer podnosi żywotność narzędzi, a jednocześnie korzystnie wpływa na jakość frezowanych powierzchni. Takie możliwości oferuje chociażby frezarka Pinnacle LV105, której zakres roboczy to X1020 x Y560 x Z560 mm. Osie maszyny mogą być sterowanie jednocześnie lub indywidualnie, dzięki czemu nie występują problemy z obróbką nawet trudnych płaszczyzn. Ma to szczególne znaczenie w przypadku skomplikowanych form, w których występują powierzchnie wypukłe, skośne czy wklęsłe. W porównaniu z frezowaniem konwencjonalnym, zastosowanie frezowania CNC znacząco skraca czas takich obróbek.

Metoda frezowania CNC wykorzystywana jest w wielu zakładach przemysłowych. W zależności od potrzeb obróbczych umożliwia ona produkcję jednostkową, seryjną i masową. W pierwszym przypadku wytwarzanie często opiera się na wykonywaniu prototypów, dlatego kluczowe znaczenie ma unikalność elementów. Produkcja jednostkowa przeprowadzana jest m.in. przy okazji wytwarzana różnego rodzaju przyrządów, takich jak elektrody, tłoczniki, formy wtryskowe czy matryce. Wykonanie tych narzędzi wymaga utrzymania dużej dokładności wymiarowej przy zachowaniu odpowiedniej struktury powierzchni, w czym bardzo dobrze sprawdza się frezowanie CNC. Metoda ta znajduje zastosowanie także w produkcji seryjnej, np. w zakładach wytwarzających różnego rodzaju maszyny. Frezarki CNC pozwalają na skrócenie czasu przezbrojenia poszczególnych wyrobów, a także wykonania dodatkowych podzespołów. Ich zastosowanie przekłada się na oszczędność pieniędzy, które przeznaczyć można na inne inwestycje. Do takich prac bardzo dobrze nadaje się frezarka QV147, posiadająca zakres roboczy X1400x Y710 x Z610 mm. Frezowanie CNC powszechnie wykorzystywane jest również w produkcji masowej, zwłaszcza w przemyśle motoryzacyjnym. Precyzja obróbki ogranicza koszty wytwarzania części samochodowych, a możliwość konfiguracji maszyn sprzyja utrzymaniu elastyczności linii produkcyjnej. Zastosowanie frezarek CNC w produkcji masowej niweluje konieczność rozbudowy parku maszynowego, niezależnie od rodzaju wytwarzanych elementów.