Parametry obróbki skrawaniem

Dobór odpowiednich parametrów skrawania takich jak posuw, obroty wrzeciona, głębokość skrawania ma bezpośrednie przełożenie na wyrób końcowy. Dlatego każdy operator maszyny CNC powinien dokładnie przeanalizować to zagadnienie.

Osoba rozpoczynająca swoją przygodę z usługami frezowania CNC ze względu na brak doświadczenia prawdopodobnie nie wie jak ważną częścią pracy operatora jest znajomość parametrów swojej maszyny. Dlatego operator mający doświadczenie w dziedzinie usług CNC  przede wszystkim wie już jak ważna jest to dziedzina i prawdopodobnie orientuje się,  że dobór parametrów obróbki skrawaniem ma kluczową role w codziennej pracy z obrabiarkami sterowanymi numerycznie.  Np. Zbyt agresywne parametry spowodują szybkie zużycie narzędzia oraz istotnie mogą przyczynić się do powstania usterki w maszynie. Na drugim biegunie leżą zbyt zachowawcze ustawienia, które w przeciwieństwie do ostro ustalonych nastaw z pewnością wydłużą czas obróbki co niewątpliwie przełoży się na wyższą cenę świadczonych usług CNC.

Parametry obróbki skrawaniem niewątpliwie pomocne w pracy

Palgio to firma świadcząca usługi frezowania CNC w związku z tym posiada bogatą wiedzę w temacie doboru parametrów frezowania. Firma bazując na swoim doświadczeniu stworzyła zbiór przykładowych parametrów stosowanych do obróbki aluminium. W związku z tym parametry zaprezentowane poniżej mogą być bazą wyjściową doboru nastaw dla osób rozpoczynających swoją przygodę ze światem maszyn sterownych numerycznie ale też ułatwią pracę operatorom średnio zaawansowanym. Należy wspomnieć, że prezentowane parametry obróbki skrawaniem są przykładowe i należy je dostosować do specyfiki pracy wynikającej z charakterystycznych cech danej frezarki.

Parametry obróbki skrawaniem aluminium czyli wartości na dobry start

Przykładowe parametry obróbki skrawaniem aluminium czyli te, które z pewnością sprawdzą się z frezem palcowy 2 ostrzowy wykonanym z węglika spiekanego. Dodatkowo warto zaznaczyć, parametry poniższe powinniśmy stosować przede wszystkim do ruchów zgrubnych i wykańczających.

średnica [mm]	głębokość skrawania [mm]	szerokość skrawania [mm]	posuw [mm/min]	obroty wrzeciona [RPM]
10	5	10	700	14000
10	22	1	1700	20000
6	3	6	600	18000
6	20	0.6	1600	24000
4	2	4	500	19000
4	12	0.4	1300	24000
3	1.5	3	500	20000
3	12	0.3	1300	24000
2	1	2	450	20000
2	8	0.2	800	24000

Parametry obróbki stosowane przede wszystkim do pracy z frezem kulisty 2 ostrzowym, wykonanym z węglika spiekanego i bez wątpienia przeznaczonym do obróbki aluminium 6% Si. Wykorzystywane np. w obróbce wykańczającej przy powierzchniach 3D oraz tworzeniu form wtryskowych.

średnica [mm]	odstęp między wierszami [mm]	głębokość skrawania [mm]	posuw [mm/min]	obroty wrzeciona [RPM]
6	0.3	0.6	2600	20000
5	0.25	0.5	2400	20000
4	0.2	0.4	2000	20000
3	0.15	0.3	1200	20000
2	0.1	0.2	800	20000
1	0.05	0.1	300	20000

Parametry wyznaczone przede wszystkim dla Freza 1 ostrzowego wykorzystywanego do wykonania fazowania. Dodatkowo warto odnotować Kąt stożka wynoszący 90 stopni.

średnica [mm]	głębokość skrawania [mm]	szerokość skrawania [mm]	posuw [mm/min]	obroty wrzeciona [RPM]
8	0.4	0.4	2000	18000
6	0.3	0.3	1600	18000
5	0.25	0.25	1500	18000
4	0.2	0.2	1200	18000
3	0.15	0.15	900	18000
2	0.1	0.1	450	18000

Pojęcia związane z parametrami obróbki skrawaniem które z pewnością warto znać

Prędkość skrawania czyli podstawy frezowania CNC

Prędkość skrawania to liniowa prędkość poruszania się ostrza względem materiału w czasie trwania obróbki dlatego wielkość ta wyrażana jest w m/min.  Parametr ten z pewnością powinien znać każdy operator maszyny CNC i niewątpliwie jest on potrzebny do codziennej pracy na obrabiarce CNC. Znając prędkość skrawania możemy wyliczyć jakie powinny być prawidłowe zadane obroty wrzeciona.

Poniżej prezentujemy sposób obliczania prędkości skrawaniem czyli matematyczną zależność tego parametru

Vsk = (Pi * d * n) / 1000

 d to wielkość  tożsama z wymiarami narzędzia na powierzchni płaskiej czyli jego średnica [mm]

n natomiast symbolizuje prędkość obrotową narzędzia [RPM]

Poniżej wykonaliśmy przykładowe obliczenia prędkości skrawania dla freza o średnicy 6mm i prędkości obrotowej wrzeciona wynoszącej 24000 RPM

Vsk = (3.14 * 6 * 24000)/1000 = 452 [m/min]

Przekształcając wzór na prędkość skrawania jesteśmy wstanie wyliczyć prędkość obrotową wrzeciona co z pewnością przyda się w pracy operatora.

Vobr = (Vsk*1000)/(pi*n) = (400*1000)/(3.14*6)= 21230 RPM

Głębokość skrawania czyli ważny parametr obróbki

Głębokość skrawania może być opisana jako wartość mierzona w milimetrach i odpowiadająca głębokości zanurzenia freza w materiale podczas pojedynczego przejazdu narzędzia. Ważną zasadą jest to by podczas frezowania zgrubnego gdzie frezujemy całą szerokością narzędzia nie przekraczać maksymalnej zalecanej głębokość frezowania. Dlatego należy zwrócić uwagę by głębokość frezowania nie przekraczała połowy średnicy freza.

Szerokość skrawania czyli ile frez może zebrać

Szerokość skrawania to wielkość wyrażana w milimetrach więc obrazowo możną ją opisać jako długość ścianki zbierana przez frez podczas jednego przejazdu. Należy przestrzegać kilku podstawowych zasad dotyczących tego parametru z pewnością jedną z nich jest stosowanie szerokości skrawania z przedziału od 60 do 100 % dla ruchów zgrubnych w przeciwieństwie do obróbki wykańczającej dla której szerokość skrawania nie powinna przekraczać 10% średnicy narzędzia.

Posuw na ząb na zakończenie artykułu

Posuw na ząb czyli liniowa odległość materiału zbierana przez pojedyncze ostrze narzędzia to kolejny parametr połączony z obróbką skrawaniem. Dlatego posługując się prostymi zależnościami matematycznymi możemy wyliczyć prędkość skrawania a to z kolei pozwoli na wyliczenie obrotów wrzeciona.

Wzór na posuw na ząb [mm] = (prędkość skrawania) / (liczba ostrzy * zadane obroty wrzeciona)

Używając powyższego wzoru możemy obliczyć posuw na ząb dla freza posiadającego 2 ostrza i poruszającego się z prędkością skrawania wynoszącą 500 [m/min] przy obrotach wynoszących 24000 RPM

Posuw na ząb [mm] = (500)/(2*24000) = 0.01 [mm]

W podsumowaniu można zaznaczyć , że dla frezów z węglika spiekanego przyjmuje się posuw na ząb nie większy niż 0.02 mm w przypadku freza o średnicy 3mm w przeciwieństwie do  freza 6mm gdzie wartość ta nie powinna przekroczyć 0.04.