W niniejszym artykule przeprowadzamy testy na trzech różnych rodzajach frezów, które zostały specjalnie zaprojektowane do frezowania aluminium. W naszych badaniach skupiamy się na dwóch rodzajach frezów: dwupiórowych i trzypórowych, które są przeznaczone do obróbki tego konkretnego materiału. Naszym celem jest dokładna analiza wpływu tych narzędzi na końcowy wymiar obrabianego elementu, jego gładkość oraz jakość uzyskanej powierzchni. Spróbujemy odpowiedzieć na pytanie, czy wybór odpowiedniego freza do maszyny CNC stanowi kluczowy czynnik wpływający na efektywność i dokładność procesu obróbki. W trakcie artykułu przeanalizujemy wyniki naszych badań i omówimy, jakie czynniki należy brać pod uwagę przy wyborze freza do konkretnych zastosowań w obróbce CNC.
Jakie frezy wybraliśmy do testów
W niniejszym eksperymencie poddajemy ocenie frezy, które zostały zaprojektowane do pracy z aluminium oraz posiadają średnicę wynoszącą 6 mm. Warto także zaznaczyć, że wszystkie te narzędzia pochodzą od tego samego dostawcy, co sprawia, że są one porównywalne pod względem jakości i wydajności. Szczegółowe zestawienie charakterystycznych cech tych frezów zostało przedstawione w poniższej tabeli.
| Frez nr 1 | Frez nr 2 | Frez nr 3 | |
| Numer katalogowy | E.7606 | E.7608 | E.7750 |
| Liczba ostrzy | 2 | 2 | 3 |
| Długość uzwojenia | 16 | 13 | 13 |
| Długość całkowita | 50 | 57 | 57 |
| Kąt ostrzy | 30 | 55 | 42 |
Projekt dla frezowania CNC
Projekt obróbki został opracowany przy użyciu oprogramowania Fusion 360 i składał się z dwóch głównych kroków. Pierwszym etapem było zaplanowanie obróbki powierzchni górnej. W trakcie tego ruchu frez przeprowadzał operacje obróbki współbieżnej oraz przeciwbieżnej, przy zachowaniu szerokości narzędzia na poziomie 4.2 mm.
Drugi etap to obróbka profilu, która z kolei dzieliła się na dwie części. Pierwsza z nich to obróbka zgrubna, gdzie używano narzędzia o kroku 0.6 mm oraz głębokości obróbki wynoszącej 12 mm. Druga część obejmowała operacje wykańczającą, w której narzędzie poruszało się z dwukrotnie większą prędkością.
Test praktyczny na maszynie CNC
W pierwszej fazie naszego testu skorzystaliśmy z freza o oznaczeniu E.7606, którego działanie zostało uwiecznione na dołączonym filmie. W trakcie obróbki powierzchni materiału, zauważyliśmy, że frez pozostawiał stosunkowo dużą ilość wiórów wokół obszaru obrabianego. Ten efekt jest rezultatem kąta ostrza freza, który wynosi 30 stopni. Warto zaznaczyć, że pomimo iż frez zachowywał się dość głośno podczas obróbki profilu, nie występowały żadne niepożądane drgania. Dodatkowo, należy wspomnieć, że głębokość obróbki wynosząca 12 mm nie stanowiła wartości granicznej dla tego narzędzia, ponieważ frez E.7606 posiada część obróbczą o głębokości 16 mm.
Drugim frezem, który został poddany testom na aluminium, był model E.7608. Podczas operacji planowania powierzchni z wykorzystaniem tego narzędzia, zauważamy znacząco inny sposób usuwania wiórów w porównaniu do poprzedniego przypadku. Dzięki kątowi ostrza wynoszącemu 55 stopni, wióry unoszą się wysoko w powietrze, co skutkuje ich niewielką ilością pozostającą na obrabianym materiale. Warto także zaznaczyć, że podczas obróbki profilu zewnętrznego, frez E.7608 działał znacznie ciszej w porównaniu do narzędzia E.7606.
Ostatnim testowanym narzędziem był trzypiórowy frez E.7750. W trakcie obróbki ten frez zachowywał się w sposób bardzo zbliżony do swojego poprzednika. Wydobywające się wióry były skutecznie kierowane z dala od obszaru obrabianego materiału, co przyczyniało się do utrzymania czystej powierzchni materiału.
Wyniki testu obróbki – jakie parametry końcowe można było osiągnąć
Frez dwupiórowy E.7606
Powierzchnia płaska powstała po obróbce tym narzędziem była najlepsza z pośród testowanych narzędzi. Pod palcem nie da wyczuć się żadnych różnic w poziomie materiału a powierzchnia wydaje się idealnie płaska. Profil został wykonany poprawnie, jednak przy dłuższym przyglądaniu się jego powierzchni gołym okiem możemy zobaczyć delikatną fakturkę po obróbce. Ściana profilu była najbardziej poszarpana z testowanych narzędzi. Niemniej jednak ciągle bardzo zadowalająca. W pomiarze prawidłowości otrzymanego wymiaru końcowego. Detal posiadał rozmiar zwiększony o 0,02mm względem docelowej wartości 68.00mm
Frez dwupiórowy E.7608
Obróbka tym frezem wyglądała na wręcz katalogową. Natomiast przy pomiarach okazało się, że frez zostawił bardzo znaczącą różnicę w powierzchni, przy obróbce współbieżnej i przeciwbieżnej. Przeskok miedzy kolejnymi przejściami narzędzia jest bardzo wyczuwalny palcami i może nie być akceptowalny przy aplikacjach wymagających znacznych gładkości powierzchni. Przy tym frezie zdecydowanie należy wybrać jeden typ ruchu np. współbieżny i splanować nim całą powierzchnie materiału.
Frez trzypiórowy E.7750
Frez z rodziny E.7750 wykonał planowanie powierzchni w sposób poprawny. Jedynie w kilku miejscach na detalu można było zobaczyć niewielkie ślady po drganiach narzędzia. Frez ten wykonał natomiast najlepiej profil zewnętrzny. Otrzymany wymiar za jego pomocą wynosił dokładnie wartość nominalną czyli 68.00mm. Powierzchnia po obróbce była gładka i nie wymagała poprawy.
Podsumowanie
Wszystkie testowane narzędzia spisały się w sposób zadowalający. Najlepszy podczas planowania powierzchni okazał się E.7606. Profil natomiast najlepiej wykonał E.7750.
Poniżej nasze oceny jakie przyznajemy dla tych narzędzi.
| E.7606 | E.7608 | E.7750 | |
| Planowanie powierzchni | 5 | 3 | 4 |
| Profil zewnętrzny | 4 | 4 | 5 |