Przewodnik po wydajnym frezowaniu

Najważniejsze zagadnienia dotyczące precyzyjnego i produktywnego frezowania

Frezowanie to proces o zasadniczym znaczeniu dla branży obróbki skrawaniem metalowych przedmiotów, używany w wielu procesach: od obróbki złożonych elementów dla przemysłu lotniczego po części kluczowe w branży motoryzacyjnej. Jednak pomimo powszechnego stosowania tej techniki, udane skrawanie zależy od starannego rozważenia kilku kwestii. W jaki sposób producenci mogą osiągnąć dużą dokładność, nienaganną chropowatość powierzchni i wydajność kosztową?  W artykule swoje rady przedstawia Barry Cahoon, specjalista od rozwiązań produktowych z obszaru obrotowych narzędzi na płytki wymienne – region Europa, zatrudniony w firmie Sandvik Coromant, która jest liderem w dziedzinie obróbki metalu skrawaniem i dostarczania rozwiązań do produkcji.

 

Uzyskanie optymalnych wyników frezowania wymaga doboru narzędzi skrawających zaprojektowanych pod kątem spełnienia wymogów precyzyjnej obróbki. Należy przy tym uwzględnić takie czynniki, jak geometria skrawania, twardość materiału i strategie obróbki. Bez względu na to, czy chodzi o dokładne frezowanie walcowo-czołowe, szybkościowe frezowanie czołowe czy złożoną wieloosiową obróbkę konturów, wydajność narzędzia frezarskiego wpływa bezpośrednio na wydajność i dokładność całego procesu.

Na czym polega udane frezowanie?

W każdej udanej operacji frezowania kluczową rolę odgrywa precyzja. Uzyskanie wąskich zakresów tolerancji wymiarowych i precyzji geometrycznej ma zasadnicze znaczenie dla funkcjonowania przedmiotów obrobionych zgodnie z ich przeznaczeniem. Innym krytycznym czynnikiem jest chropowatość powierzchni. Gładkie, czyste wykończenie to wymóg nie tylko estetyczny, lecz także funkcjonalny. W branżach takich, jak przemysł lotniczy, w których podzespoły takie jak łopatki turbin lub obudowy sprężarek muszą spełniać surowe wymogi w zakresie kultury pracy, nawet najdrobniejsze wady powierzchni mogą być przyczyną poważnych problemów. W grę wchodzi także wydajność. Procesy frezowania wymagają uzyskania maksymalnej objętościowej wydajności skrawania materiału przy jednoczesnym ograniczeniu do minimum czasu skrawania, a to wszystko bez uszczerbku dla jakości.

Do tego dochodzi kwestia trwałości narzędzi. Producenci stale szukają sposobów na wydłużenie okresu eksploatacji narzędzia, co z kolei redukuje liczbę koniecznych zmian narzędzia, ogranicza do minimum przestoje i w ten sposób przyczynia się do obniżki kosztów. Jednak trwałość narzędzia wiąże się ściśle z takimi czynnikami, jak kontrola spływu wiórów i opory skrawania. Słabe odprowadzanie wiórów lub nadmierne opory mogą powodować szybkie zużywanie się narzędzi, co skutkuje niższą wydajnością i wynikami poniżej optymalnych.

Dobór narzędzi: klucz do udanego frezowania

Wobec tylu zmiennych, wybór właściwego narzędzia jest często największym wyzwaniem. Różne czynności – takie jak frezowanie walcowo-czołowe, frezowanie czołowe, albo frezowanie z wysokim posuwem – wymagają stosowania narzędzi o specyficznych geometriach i potencjale skrawania.

Dokładność i precyzja to fundament każdego procesu frezowania. Od tworzenia płaskich powierzchni po obróbkę występów pod kątem 90 stopni lub złożonych konturów: w kwestii precyzji nie ma miejsca na kompromisy. Właściwa kontrola ścieżki narzędzia, zoptymalizowane parametry skrawania i stabilna dynamika maszyny są niezbędne do spełnienia tolerancji wymiarowych. Takie narzędzia, jak CoroMill® MS60 zapewniają niezawodną wydajność, zwłaszcza frezowania walcowo-czołowego, dzięki możliwości obróbki występów, których kąt między ściankami wynosi faktycznie 90 stopni.

Wydajność i efektywność kosztowa to zagadnienia kluczowe w każdym środowisku produkcyjnym. Czas zaoszczędzony podczas obróbki przekłada się bezpośrednio na niższe koszty, przez co niezbędne staje się skrócenie do minimum czasów realizacji bez uszczerbku dla jakości. Pod tym względem frez CoroMill® MH20, zaprojektowany specjalnie do lekkiej obróbki frezarskiej, oferuje doskonałą wydajność w sytuacjach wymagających skrawania materiału z dużą prędkością. Wyjątkowa konstrukcja jego płytek ogranicza opory skrawania, umożliwiając szybsze posuwy przy zachowaniu stabilności narzędzia, zwłaszcza podczas obróbki głębokich wybrań i kieszeni. Zwiększa to nie tylko prędkość obróbki, lecz także trwałość narzędzia, ograniczając potrzebę częstych wymian narzędzia i obniżając ogólny koszt produkcji.

Znaczenie kontroli spływu wiórów i oporów skrawania jest często niedoceniane, ale czynniki te mają daleko idący wpływ na proces frezowania. Skuteczne odprowadzanie wiórów jest kluczowe dla uniknięcia zbyt wysokich temperatur i zapewnienia czystej obróbki, co jest szczególnie ważne w przypadku głębokich wybrań i kieszeni. Brak dostatecznej kontroli spływu wiórów może powodować skrawanie wiórów, co przyczynia się do pogorszenia chropowatości powierzchni i szybszego zużywania się narzędzi. Nowoczesne geometrie narzędzi, takie jak te stosowane w rozwiązaniach do frezowania o wysokiej wydajności, mają optymalizować spływ wiórów, zmniejszając ryzyko zakleszczenia i zwiększając ogólną żywotność narzędzia. CoroMill® MF80 to frez oferujący płynny spływ wiórów i minimalne opory skrawania, co czyni z niego bardzo niezawodne narzędzie zarówno do obróbki zgrubnej, jak i wykończeniowej. Jednocześnie jego zdolność do obsługi szerokiego zakresu materiałów i warunków obróbki zwiększa jego wszechstronność i produktywność w wielu rozwiązaniach.

Wreszcie przy doborze narzędzi do obróbki wymagających materiałów, np. z grup ISO M i ISO S, precyzja i niezawodność nie podlegają dyskusji. CoroMill® MS20, stworzone przez firmę Sandvik Coromant nowe rozwiązanie do frezowania czołowego pod kątem 90 stopni, zapewnia doskonałe bezpieczeństwo krawędzi i dokładność wymiarową. Pozwala to uzyskiwać znaczną produktywność i powtarzalność wyników, nawet w przypadku wymagających zastosowań, np. w przemyśle lotniczym i wydobycia ropy naftowej i gazu ziemnego.

Warunkiem udanego frezowania jest dogłębne zrozumienie zależności między konstrukcją narzędzia, właściwościami materiału i parametrami obróbki. Dzięki starannemu doborowi narzędzi przeznaczonych do konkretnego zadania – może to być precyzyjne frezowanie walcowo-czołowe, frezowanie czołowe z wysoką prędkością lub frezowanie o dużej objętościowej wydajności skrawania – producenci mogą osiągnąć swoje cele w postaci poprawy produktywności, niższych kosztów i wyjątkowej jakości przedmiotów obrobionych. Równowaga między precyzją, wydajnością, trwałością narzędzia i kontrolą spływu wiórów decyduje ostatecznie o powodzeniu operacji frezowania.

Dowiedz się więcej o tym, jak firma Sandvik Coromant może tchnąć nowe życie w obróbkę frezarską w Twoim zakładzie, odwiedzając nasze specjalne centrum wiedzy.

Źródło: Sandvik Coromant