Obróbka skrawaniem cnc to obecnie jedno z najczęściej wykorzystywanych rozwiązań przy produkcji części do maszyn, urządzeń czy nawet przedmiotów użytkowych, z których korzystamy na co dzień. Aby wyprodukowane elementy przyjmowały precyzyjne kształty, niezwykle ważne jest wykorzystanie odpowiednich narzędzi.
Nie bez znaczenia w tym przypadku jest rola operatora maszyny skrawającej. To on decyduje, jakie narzędzie wybrać, aby uzyskać w procesie obróbki skrawaniem odpowiedni produkt. Decyzje podejmuje na podstawie kilku istotnych czynników. Jak wygląda proces dobierania odpowiednich narzędzi skrawających?
Jak działają narzędzia skrawające?
Zadaniem narzędzi skrawających jest nadanie żądanych kształtów, wymiarów i właściwości powierzchni obrabianego materiału. Wykorzystywane w tym procesie narzędzia usuwają warstwy naddatku, który jest przekształcany w wióry. W zależności od oczekiwanego rezultatu możemy spotkać się z różnymi rodzajami obróbki stali.
Precyzyjna obróbka metali – rodzaje
Wśród najczęściej wykorzystywanych metod skrawania możemy wyróżnić:
- frezowanie – kształtowanie płaszczyzn i powierzchni krzywoliniowych,
- toczenie cnc – obrabianie powierzchni w postaci brył krzywoliniowych,
- dłutowanie,
- struganie,
- przeciąganie,
- rozwiercanie,
- gwintowanie.
Obróbka metali cnc może dzielić się na:
- zgrubną (R),
- średnią (M),
- wykańczającą.
Obróbka zgrubna cechuje się dużą głębokością skrawania i maksymalną wydajnością. Jednak nieodpowiednio przeprowadzony proces obróbki zgrubnej może doprowadzić do zniszczenia materiału.
Obróbka średnia jest najczęściej wybieraną metodą, która nadaje się niemal do każdego materiału.
Już z samej nazwy obróbki wykańczającej możemy wywnioskować, jaką pełni rolę. Nieduża siła wykorzystywana w tej metodzie pozwala nadać idealne właściwości obrabianemu materiałowi. Stosowana jest do małych sił skrawania i niewielkich głębokości.
Materiał poddawany obróbce, a narzędzia skrawające
Jednym z najważniejszych parametrów decydujących o wyborze narzędzi do skrawania jest rodzaj obrabianego materiału. Obróbka stali wymaga zastosowania innej techniki skrawania, aniżeli aluminium. Operator maszyny zapoznaje się więc z jego najważniejszą cechą – twardością. Dzięki pogrupowaniu materiałów pod kątem twardości praca operatora przebiega sprawnie. Materiał należy bowiem określić, wykorzystując podział na sześć grup materiałów o określonej twardości. W obróbce cnc wykorzystuje się więc:
- P – stale niestopowe, niskostopowe i wysokostopowe,
- M – stale nierdzewne i austenityczne,
- S – stopy z wykorzystaniem niklu,
- K – żeliwa szare i sferoidalne,
- N – aluminium i inne stopy nieżelazne,
- H – stal hartowana i ulepszona cieplnie.
Z czego wykonane są narzędzia skrawające?
W obróbce skrawaniem cnc znaczenie ma nie tylko obrabiany materiał, ale także materiał, z jakiego zostały wykonane narzędzia. Musi on cechować się odpowiednią twardością i wytrzymałością, a także odpornością na zużycie.
W przypadku materiału, z którego wykonane są narzędzia skrawające, ogromne znaczenie mają czynniki, takie jak:
- stosowana technika obróbki,
- oczekiwana dokładność obróbki,
- sztywność i moc obrabiarki,
- typ obrabianego materiału.
Aby narzędzia skrawające posiadały jak najlepsze parametry pozwalające na efektywną i długotrwałą pracę, do ich produkcji wykorzystywane są następujące materiały:
- stal węglowa – wykorzystywana najczęściej przy produkcji narzędzi do obróbki ręcznej tworzyw sztucznych, drewna, papieru czy gumy,
- stal stopowa – o podobnym zastosowaniu do węglowej, jednak z nieco lepszymi parametrami,
- stal szybkotnąca HSS – jeden z najbardziej wytrzymałych materiałów do produkcji narzędzi skrawających; posiada także najwolniejsze tempo zużywania się,
- węgliki spiekane – materiał o wysokiej twardości w szerokim zakresie temperatur (zachowuje swoje właściwości do 900°C; jeden z najczęściej wybieranych materiałów do produkcji narzędzi skrawających,
- spieki ceramiczne – materiał wykorzystywany przy obróbce żeliwa, stopów żarowytrzymałych i stali utwardzanej, posiada wyższą odporność na temperatury od węglików spiekanych,
- materiały supertwarde – diament i azotek boru.
Narzędzia skrawające – rodzaje
Zapoznałeś się z parametrami, które decydują o wyborze konkretnego narzędzia do obróbki skrawaniem. Jednak spośród jakich narzędzi operator maszyny skrawającej może wybierać?
W obróbce skrawaniem wykorzystywane są następujące narzędzia:
- noże (tokarskie, dłutownicze),
- frezy,
- gwintowniki i narzynki,
- narzędzia do wykonywania otworów (wiertła, nawiertaki, rozwiertaki, pogłębiacze).
Narzędzia skrawające możemy podzielić, uwzględniając m.in. parametry, takie jak: nadawany powierzchni kształt, sposób obróbki cnc czy rodzaj zastosowania.