5 wskazówek optymalizujących proces frezowania CNC
Frezowanie CNC nie jest prostą czynnością polegającą jedynie na wciśnięciu przycisku „START” na maszynie. Wyfrezowanie części z zadanymi tolerancjami wymaga znajomości maszyny i rozumienia zasad fizyczno-dynamicznych, które wpływać będą na cały proces obróbki. W tym artykule prezentujemy 5 wskazówek dla operatorów maszyn CNC, które pozwolą na zoptymalizowanie procesu obróbki i przyspieszenie frezowania CNC.
Wskazówka numer 1. Użyj właściwego narzędzia
Dobór odpowiedniego narzędzia to jeden z najważniejszych czynników w optymalizacji usługi frezowania CNC. Prawidłowo dobrany frez znacząco podniesie możliwe do osiągnięcia parametry obróbki, zredukuje czas frezowania CNC i podniesie jakość otrzymanej po obróbce powierzchni materiału.
Dobór freza powinien być podyktowany rodzajem obrabianego materiału. Wynika to z faktu, iż każdy rodzaj materiału (tworzywa, metale nieżelazne, stopy metali) charakteryzują się własnymi parametrami i wymagają innego typu obróbki CNC. Zasadniczo twarde materiały typu stal obrabiamy frezami przystosowanymi do obróbki wolno obrotowej, natomiast aluminium wymaga dobrania dedykowanych frezów wysoko obrotowych. Dodatkową kategorią wymagającą doboru właściwego narzędzia jest obróbka tworzyw sztucznych. Podczas frezowania CNC materiałów takich jak POM-C, PE500 czy plexi używamy frezów 1 piórowych z ostrym kątem natarcia ostrza dla zachowania dobrego odprowadzania ciepła poprzez wióry.
Dodatkowo dobór narzędzia będzie wpływał na jakość otrzymanej po obróbce powierzchni. Dany rodzaj freza przełoży się na niższą lub wyższą otrzymaną chropowatość powierzchni. Dla przykładu. Do otrzymania niższej chropowatości powierzchni podczas frezowania CNC aluminium, użyj freza 2 piórowego o większym kącie natarcia ostrzy.
Wskazówka nr 2. Optymalizacja parametrów obróbki CNC
Poprawnie dobrane parametry frezowania CNC to balans między czasem obróbki a szybkością zużywania się narzędzi. Niewłaściwie dobrane, ostre parametry obróbki mogą przyczynić się do nieznacznie szybszego wyfrezowania detalu ale przy tym znacząco skrócić czas życia narzędzia. Dlatego tak ważne jest znalezienie balansu w doborze parametrów obróbki CNC. Zacznij od stosowania podstawowych zasad frezowania CNC. Używaj frezów dedykowanych do obróbki danego typu materiału. Frezuj maksymalnie połową szerokości freza. Używaj chłodzenia narzędzia w każdym procesie obróbczym. Jeśli nie jesteś pewny swoich parametrów, zrób wstępny test obróbki twojego materiału. Do obróbki aluminium stosuj wrzeciona wysoko obrotowe z obrotami w zakresie 18000 – 24000 RPM podczas gdy obróbkę tworzyw wykonuj z obrotami 10000 – 16000 RPM. Zwróć uwagę na obciążenie wrzeciona podczas pracy. Jeśli obróbką powoduje obciążenie wrzeciona powyżej 80% jego możliwości rozważ zmniejszenie prędkości obróbki.
Wskazówka nr 3. Optymalizacja ścieżki narzędzia
Prawidłowa ścieżka narzędzia to kolejny kluczowy element optymalizacji procesu frezowania CNC. Jej parametry mogą w znaczący sposób wpłynąć na czas obróbki. Ścieżka narzędzia generowana jest przez program CAM. Jest wiele firm oferujących oprogramowanie do generacji ścieżki narzędzia (płatne i bezpłatne). Program każdego producenta wygeneruje ścieżkę w inny sposób. Dlatego warto przed zdecydowaniem się na jednego producenta przetestować wersje testowe kilku firm i wybrać tą, która najlepiej odpowiada naszym potrzebą. Podczas tworzenia ścieżki narzędzia warto zwrócić uwagę na sposób przemieszania się narzędzia, dążymy do zredukowania liczby przejazdów w powietrzu. Optymalizacja takich przejazdów może odbyć się poprzez ustawienie odpowiedniego typu sortowania podczas obróbki CNC. Kolejną ważną zasadą, która należy przestrzegać podczas generowania ścieżki narzędzia jest to, że obrabiamy materiał zaczynając od frezów o większej średnicy. Nowoczesne frezarki CNC dodatkowo posiadają możliwość obsługi nowego typu ścieżki narzędzia tak zawianego „fast milling”. Ścieżka tego typu znacząco skraca czas obróbki i nie wpływa na większe zużycie narzędzia. „Fast milling” polega na szybkich i niewielkich ruchach narzędzia w płaszczyznach XY i zbieraniu materiału na pełną głębokość.
Wskazówka nr 4. Używaj materiałów ze sprawdzonych źródeł
W obróbce aluminium bardzo ważny jest stop obrabianego materiału. Aluminium występuje w różnych odmianach twardości i nie wszystkie nadają się do obróbki frezowaniem CNC. W przypadku dobrania niewłaściwego stopu aluminium. Podczas frezowania materiał będzie przyklejał się do freza co znacznie zwiększa możliwość jego uszkodzenia.
Kupuj zawsze materiały ze sprawdzonych źródeł. Sprawdzony dostawca zawsze doda do materiału kartę jego charakterystyki. Wystrzegaj się kupowania materiałów na portalach aukcyjnych od nieznanych sprzedawców. W przypadku materiału zakupionego w taki sposób nigdy nie mamy pewności czy kupiony przez nas wyrób jest tym co zamawialiśmy i czy posiada pożądane właściwości.
Wskazówka nr 5. Wykonaj oprzyrządowanie
Oprzyrządowanie technologiczne to absolutnie wymagany punkt przy realizacji zleceń produkcyjnych. Przed realizacją większej produkcji, zawsze warto zastanowić się nad wszystkimi etapami obróbki CNC i wykonać dedykowane oprzyrządowanie technologiczne. Takie oprzyrządowanie pozwoli na sprawne umieszczanie materiału w ścisłe zdefiniowanej pozycji maszyny co wyeliminuje wielokrotne bazowanie materiału. Dodatkowo oprzyrządowanie umożliwi pewne trzymanie obrabianego materiału podczas frezowania CNC. Przy realizacji zlecenia na kilka tysięcy elementów, poprawnie wykonane oprzyrządowanie może przyczynić się do skrócenia czasu obróbki o nawet kilkadziesiąt procent.