Frezowanie CNC (Computerized Numerical Control, czyli komputerowe sterowanie numeryczne) to typowy proces obróbki znany jako frezowanie cnc wykonywane pod kontrolą komputera. Frezowanie polega na cięciu materiału takiego jak drewno, metal czy tworzywo sztuczne, podczas gdy narzędzie wykonuje ruch obrotowy. Komputerowe sterowanie określa wszystko, od kolejności używanych narzędzi, przez ścieżkę każdego freza, do prędkości obrotowej wrzeciona i ustawienie posuwów.
Istnieje wiele różnych typów maszyn do frezowania CNC, które pozwalają na różne poziomy złożoności w procesie cięcia i frezowanie różnych złożonych kształtów. Najprostsza frezarka cnc ma trzy osie ruchu. Bardziej zaawansowane maszyny frezujące mogą mieć pięć lub więcej osi, najczęściej są używane do wytwarzania bardziej skomplikowanych części.
Dostępna jest szeroka gama narzędzi wspierających różne warianty procesu frezowania, od standardowych frezów i wiertła po specjalne narzędzia do frezowania czołowego i profilowego, czy inne narzędzie skrawające. Dzięki tak wielu różnym typom frezarek CNC i frezów, niemal każdy kształt lub projekt można wyprodukować na tej maszynie.
Krótka historia frezowania cnc
Początki Automatyzacji (1940-1950):
Pierwsze kroki w kierunku automatyzacji obróbki skrawaniem zostały podjęte podczas II wojny światowej. W tym czasie zaczęto eksperymentować z pierwszymi maszynami sterowanymi za pomocą taśmy perforowanej.
Pierwsze Urządzenia CNC ( Późne lata 50):
W latach 50. XX wieku John T. Parsons i Frank L. Stulen opracowali pierwszą maszynę sterowaną numerycznie przy użyciu komputera. Było to początkiem ery CNC.
Rozwój Oprogramowania (1960-1970):
Wraz z postępem technologicznym i rozwojem komputerów osobistych powstały pierwsze programy CAD/CAM, które umożliwiły projektowanie i produkcję skomplikowanych części z niezrównaną precyzją.
Rozwój Technologii (1980-1990):
W latach 80. i 90. technologia polegająca na frezowaniu cnc stała się bardziej dostępna dla małych i średnich przedsiębiorstw, co przyczyniło się do jej globalnej ekspansji. Maszyny stały się bardziej zaawansowane, z większą liczbą osi i możliwościami.
Era Cyfrowa (2000 – teraz):
Współczesne frezarki CNC są wyposażone w zaawansowane funkcje, takie jak frezowanie wieloosiowe, druk 3D i zintegrowane systemy pomiarowe. Internet Rzeczy (IoT) i sztuczna inteligencja zaczęły odgrywać kluczową rolę w optymalizacji i monitorowaniu procesów frezowania.
Rodzaje frezowania CNC
Frezowanie CNC, czyli obróbka współbieżna lub przeciwbieżna skrawaniem cnc, to kluczowa technologia w nowoczesnym przemyśle produkcyjnym. W zależności od potrzeb i specyfikacji projektu, istnieje wiele różnych technik na frezowanie CNC. Do najpopularniejszych należą:
Frezowanie Płaskie: Polega na cięciu powierzchni równolegle do obrotowej osi narzędzia (np. zbieranie naddatku materiału)
Frezowanie Czołowe: Używane do tworzenia powierzchni prostopadłych do osi obrotu freza.
Frezowanie Kątowe: Pozwala na cięcie pod określonym kątem względem obrabianego elementu.
Frezowanie Formujące: Służy do tworzenia nieregularnych kształtów, takich jak krzywe czy kontury.
Frezowanie Wielonarzędziowe: Wykorzystuje kilka narzędzi jednocześnie, zwiększając efektywność produkcji.
Jakie zalety ma frezowanie cnc?
Frezowanie CNC ma szerokie zastosowanie dla przemysłu produkcyjnego. Dzięki technologii CNC możliwe jest osiągnięcie nieporównywalnego stopnia precyzji w obrabianych częściach, co pozwala na tworzenie detali o ścisłych tolerancjach zarówno łatwo, jak i efektywnie. Dzięki frezowaniu cnc, interwencja człowieka jest minimalna lub w ogóle nie jest wymagana, co przyczynia się do nieosiągalnie wysokich temp produkcji, stałej jakości, ułatwionej codziennej pracy oraz znacznego obniżenia kosztów pracy. Wykorzystanie technologii CNC w frezowaniu jest to niezwykle precyzyjny sposób, to gwarancja wydajności, oszczędności, co czyni ją niezastąpioną w wielu branżach przemysłowych.
Od czego zależy cena frezowania CNC?
Frezowanie cnc – cena zależy od wielu czynników, oto niektóre z nich:
Materiał Obrabiany: Różne materiały, takie jak aluminium, stal nierdzewna, tworzywa sztuczne czy tytan, mają różne koszty i trudności w obróbce. Niektóre materiały wymagają specjalnych narzędzi lub dłuższego czasu obróbki, co może wpłynąć na koszt.
Złożoność Części: Im bardziej skomplikowany jest projekt, tym więcej czasu i precyzji wymaga jego wykonanie. Złożone kształty, precyzyjne detale czy głębokie kieszenie mogą zwiększyć koszty.
Wielkości zamówienia: Produkcja seryjna często jest bardziej opłacalna na sztukę niż produkcja pojedynczych egzemplarzyz ze względu na powtarzalność procesu produkcji.
Narzędzia i Ustawienia Maszyny: Specjalistyczne narzędzia, takie jak frezy diamentowe czy narzędzia do obróbki twardego metalu, mogą zwiększyć koszty. Ponadto, częste zmiany narzędzi, punktu zerowego lub konieczność ustawienia maszyny pod konkretny projekt mogą wpłynąć na cenę.
Czas Obróbki: Szybkość obróbki jest kluczowa. Dłuższy czas obróbki oznacza wyższe koszty pracy i zużycie maszyny. Im dłuższe frezowanie tym wyższe koszty.
Jakość i Tolerancje: Wysokie wymagania dotyczące jakości i precyzji mogą zwiększyć koszty, ponieważ wymagają one bardziej precyzyjnych narzędzi i dłuższego czasu obróbki.
Koszty Pośrednie: Takie jak koszty transportu, opakowania, kontroli jakości czy ewentualne poprawki.
Region i Dostawca: Ceny mogą różnić się w zależności od regionu i dostawcy usług CNC. Wybór renomowanego dostawcy może oznaczać wyższe koszty, ale gwarantuje lepszą jakość i niezawodność.
Frezowanie CNC – jakie materiały podlegają skrawaniu cnc?
Frezowanie CNC jest wszechstronną techniką obróbki skrawaniem, która pozwala na obróbkę szerokiej gamy materiałów. Oto najczęściej używane materiały w frezowaniu CNC:
- Metale:
- Aluminium: Jest lekkie, frezowanie jest łatwe i często stosowane w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym oraz w produkcji prototypów.
- Stal nierdzewna: Odporna na korozję, jest wykorzystywana w przemyśle spożywczym, medycznym i w wielu innych aplikacjach.
- Stal węglowa: Stosowana w produkcji narzędzi, maszyn i konstrukcji.
- Miedź, mosiądz i brąz: Są łatwe do obróbki i często stosowane w elektronice, dekoracji oraz w produkcji monet.
- Tworzywa sztuczne:
- Poliwęglan (PC): Przezroczysty i wytrzymały, stosowany w produkcji osłon, okien i innych elementów.
- Poliamid (PA): Często znany jako nylon, jest wytrzymały i elastyczny.
- Poliakrylonitryl-butadien-styren (ABS): Popularny w produkcji prototypów i przedmiotów codziennego użytku.
- Szkło akrylowe (Pleksi)
- Kompozyty:
- Materiały takie jak włókno węglowe czy włókno szklane, które łączą różne materiały w celu uzyskania pożądanych właściwości.
- Drewno i jego pochodne:
- Różne gatunki drewna, sklejka, MDF są często obrabiane skrawaniem CNC w celu tworzenia mebli, dekoracji czy elementów konstrukcyjnych.
- Kamień i ceramika:
- Choć rzadziej, niektóre maszyny CNC są zdolne do obróbki kamienia, ceramiki czy nawet szkła.
W jakich branżach stosuje się usługi frezowania cnc?
branża przemysłu lotniczego, frezowanie CNC jest niezbędne do wytwarzania skomplikowanych części do samolotów i rakiet, które muszą spełniać rygorystyczne normy bezpieczeństwa i precyzji. Dzięki tej technologii możliwe jest tworzenie lekkich i wytrzymałych komponentów, które są kluczem do nowoczesnej awiacji.
Przemysł motoryzacyjny – Frezowanie CNC w tej branży również jest popularne. Od skomplikowanych elementów silnika po precyzyjne składniki układu kierowniczego, technologia CNC pozwala na produkcję części o wysokiej dokładności, które są niezbędne w nowoczesnych pojazdach.
Wiele innych gałęzi przemysłu, takich jak medycyna, elektronika, energetyka czy przemysł zbrojeniowy, również korzysta z frezowania CNC. W każdej z tych branż technologia ta pozwala na tworzenie produktów o wyższej jakości, większej precyzji i w krótszym czasie.