Frezowanie CNC jest precyzyjnym procesem obróbki skrawaniem, podczas którego wykorzystywane są maszyny sterowane numerycznie. Ze względu na to, że pozwala on uzyskiwać niemal dowolne kształty, a przy tym zapewnia dokładność nieosiągalną dla pracy ręcznej, jest jedną z najczęściej stosowanych metod kształtowania materiałów.
Proces ten charakteryzuje to że obrabiany przedmiot jest unieruchomiony, a elementy urządzenia wykonują ruch. To odróżnia frezowanie od toczenia, podczas którego to kształtowany przedmiot się porusza, a części tnące maszyny pozostają nieruchome. Jak w każdym procesie, także podczas obróbki mogą zdarzyć się błędy. Jakie są najczęściej spotykane i jak ich uniknąć? Tego warto dowiedzieć się z naszego artykułu.
Frezowanie CNC w praktyce
Zastosowanie procesu frezowania CNC jest bardzo szerokie, a wytwarzanie produktów można podzielić na: jednostkowe, seryjne i masowe. Zasada działania jest podobna w każdym z tych przypadków. Zaprogramowana frezarka CNC wykonuje określoną liczbę powtórzeń, dzięki czemu można uzyskać dokładnie zaplanowaną liczbę produktów.
W odróżnieniu od frezowania ręcznego, frezowanie CNC przebiega za pomocą programu komputerowego. Specjalista wprowadza wszystkie potrzebne informacje do komputera maszyny. Zaprogramowane w ten sposób urządzenie wykonuje wszystkie czynności zgodnie z wprowadzonymi danymi do systemu.
Dzięki temu pomijamy takie czynności jak:
- pobranie narzędzia i zamocowanie go we wrzecionie,
- ustawienie posuwu i pozycji narzędzia,
- dobór obrotów wrzeciona,
- przejazdy narzędzia.
Każdą z tych czynności zarządza komputer, robiąc to niezwykle precyzyjnie.
Frezowanie CNC można wykorzystywać między innymi do produkcji:
- form wtryskowych,
- matryc i tłoczników,
- elektrod,
- podzespołów maszyn,
- elementów pojazdów.
Ten proces obróbki materiałów jest powszechnie wykorzystywany w lotnictwie, automatyce, motoryzacji, a nawet w medycynie. Niestety, pomimo tak zaawansowanych technologicznie urządzeń, niekiedy dochodzi do różnego rodzaju błędów.
Jakie błędy są najczęściej popełniane przy frezowaniu CNC?
Podczas frezowania CNC można napotkać różne problemy i błędy, które mogą mieć wpływ na jakość i dokładność obrabianego materiału. Najważniejsze błędy spotykane podczas frezowania CNC to te związane z:
- błędnym sposobem odwzorowania przedmiotu obrabianego,
- niedokładnym ustaleniem, a następnie również błędnym zamocowaniem przedmiotu obrabianego,
- brakiem wzięcia pod uwagę rozszerzalności termicznej materiałów,
- usterkami występującymi na linii obrabiarka–uchwyt–przedmiot–narzędzie.
Maszyny numeryczne nie powodują błędów, powodują je operatorzy
Warto zauważyć, że maszyny numeryczne nie powodują błędów, a przyczyną ich powstawania są zwykle niedoświadczeni lub nieprzeszkoleni operatorzy. Część z tych błędów będzie możliwa do wyeliminowania wraz ze wzrostem doświadczenia i umiejętności pracownikó. Te bardziej zaawansowane, wiążą się jednak z koniecznością zastosowania innych metod, które opracowano specjalnie w tym celu. Dwie najważniejsze z nich to:
- Metoda frezowania CNC off line, która polega na bezpośrednim wprowadzeniu programu poprzez panel robota. Sprawdza się w przypadku tworzenia prostych programów. W sytuacji tworzenia dość skomplikowanego oprogramowania wprowadzanie poszczególnych instrukcji może okazać się uciążliwe.
- Metoda frezowania CNC on-line, która w sposób bezpośredni dopasowuje proces obróbki przedmiotu. Polega na “ pokazywaniu” przez operatora robotowi określonego ruchu, który następnie jest przez robota zapamiętamy i odtwarzany.
Błędy przy wykorzystywaniu maszyn CNC
Występujące podczas frezowania CNC błędy mogą mieć również związek z niewłaściwą eksploatacją i korzystaniem z samego urządzenia. Najczęściej spotykane to:
- wykonywanie „ruchów ciągnących”, które są niewskazane i mogą grozić wysunięciem się frezu z uchwytu,
- wykorzystanie niewłaściwych lub zużytych już frezów, co może obniżać jakość pracy urządzenia i produktu,
- wywieranie zbyt dużego nacisku na obrabianą powierzchnię – nie przyśpieszy to procesu frezowania, a może doprowadzić do uszkodzenia maszyny,
- brak zastosowania odpowiedniego chłodzenia.
Jak uniknąć błędów przy frezowaniu CNC?
Aby precyzyjnie wykonywać frezowanie CNC i unikać rażących błędów w tym procesie warto zastosować się do instrukcji.
- Na początek należy przeprowadzić testową obróbkę bez korekcji frezu dla ustalonych parametrów obróbki, zapewniających zadowalającą wydajność.
- Następnie należy dokonać precyzyjnych pomiarów otrzymanego kształtu powierzchni w wytypowanych na podstawie kryteriów konstrukcyjnych wyrobu, punktach
- Na podstawie zaobserwowanego błędu, oszacować liczby jednostek minimalnej korekcji, koniecznych do sprowadzenia toru narzędzia do przynajmniej częściowego nałożenia się z idealnym zarysem obrabianej powierzchni.
- Ważne jest, aby wykonać obróbkę eksperymentalną przy wprowadzonych kolejno korekcjach. o jeden elementarny krok.
- Dokonać pomiarów otrzymanych błędów w poprzednio określonych punktach i wypełnienie tablicy „wrażliwości na korekcję”.
- Zastosować algorytm optymalizujący, który wyznacza optymalny wektor korekcji w wytypowanych punktach.
- Wprowadzić otrzymany wektor korekcji do programu obróbki.
- Zrobić testową obróbkę skorygowanym programem.
- Na koniec pozostaje uruchomienie serii produkcyjnej.