Frezowanie

Frezarki są zasadniczo narzędziami montowanymi na trzpień lub wałek, posiadającymi jedną lub więcej krawędzi tnących. Oprócz korpusów frezów opartych na wkładkach, dostępne są również frezy trzpieniowe ze stali szybkotnącej oraz monolityczne frezy węglikowe. Użycie frezów trzpieniowych ze stali szybkotnącej stopniowo zmniejsza się w ostatnich latach, a obecnie są one głównie wykorzystywane w obrabiarkach manualnych. Jakość i cena frezów węglikowych, w stosunku do wydajności narzędzia i metod obróbczych umożliwianych przez nowoczesne maszyny obróbcze, ustanowiły ten typ narzędzia jako najczęściej używany model frezów trzpieniowych. Istnieje szeroka gama frezów trzpieniowych dla różnych zastosowań, takich jak tradycyjne frezy trzpieniowe proste do frezowania naroży i rowków, frezy trzpieniowe z dużą długością cięcia do dynamicznego frezowania, frezy trzpieniowe z dużym promieniem czoła do frezowania wysokimi posuwami, frezy promieniowe lub beczkowe (frezarki baryłkowe) do frezowania powierzchni 3D oraz różnego rodzaju frezy zaokrąglające, fazujące, do rowków T i rowków jaskółczych. Frezy oparte na wkładkach to korpusy stalowe frezów, do których przykręcane są wymienne ostrza (wkładki). Frezy z wkładkami są ekonomiczne, a dzięki wymiennym wkładkom, konserwacja narzędzia jest łatwa. Różne geometrie wkładek mogą być używane z różną jakością i powłokami do obróbki różnych materiałów. Frezy z wkładkami dostępne są zarówno w modelach trzpieniowych, jak i wałkowych i są generalnie większe niż frezy trzpieniowe z monolitycznego węglika. Przykłady frezów z wkładkami to frezy czołowe, kształtowe, narożne, wysokoposuwne, wiertnicze, do rowków i krążkowe.

Dynamiczne frezowanie to metoda obróbki rozwinięta wspólnie przez producentów narzędzi i twórców oprogramowania CAM. Metody dynamicznego frezowania pierwotnie opracowano do zgrubnej obróbki trudnoskrawalnych materiałów jak twarde stale i wysokotemperaturowe super stopowe, ale doskonale nadają się również do frezowania innych materiałów. Metoda ta korzysta z pełnej głębokości cięcia narzędzia, co pozwala na równomierne zużycie na całej długości skrawającej i poprawia trwałość narzędzia.

Podstawową zasadą dynamicznego frezowania jest duża głębokość osiowa (a_p) i mała głębokość promieniowa (a_e) cięcia w porównaniu do tradycyjnych metod obróbki. W dynamicznym frezowaniu unika się skrawania na pełnej szerokości narzędzia i ruchów liniowych, a usuwanie materiału odbywa się poprzez płynne ruchy skrawające.

Dynamiczna obróbka zazwyczaj odbywa się w trybie współbieżnego frezowania, co oznacza, że narzędzie zawsze wraca na początek nowego przejścia z wysokim posuwem (posuwem nie-skrawającym) po zakończeniu wióra. Podejście i zejście do ścieżki skrawania odbywa się zawsze po krzywej (ok. 10% D_c). W dynamicznym frezowaniu, średnica narzędzia (D_c) może stanowić maksymalnie 70% szerokości obrabianego obszaru. Boczny krok w dynamicznym frezowaniu o wysokich prędkościach skrawania a_e zazwyczaj wynosi około 5-20% D_c, w zależności od narzędzia i obrabianego materiału.

W dynamicznym frezowaniu można używać powszechnych narzędzi skrawających, ale najlepsze korzyści metody uzyskuje się przy użyciu długotnących monolitycznych frezów węglikowych zaprojektowanych specjalnie do dynamicznego frezowania, które są wyposażone w wiele krawędzi tnących i rowki łamiące wióry. Przykłady to frezy trzpieniowe z serii produktów MD133 firmy Walter Tools, które oferują długości skrawania 3xD, 4xD i 5xD. Boczny krok stosowany w ścieżkach narzędzi dynamicznych jest zależny od czynników takich jak głębokość narzędzia, obrabiany materiał, używana maszyna obrabiarkowa, stożek wrzeciona maszyny, uchwyt narzędziowy i mocowanie obrabianego elementu. Aby zapewnić udany proces obróbki, zawsze korzystaj z kalkulatorów wartości obróbczych producentów narzędzi, które uwzględniają te aspekty. Przykłady takich kalkulatorów to Walter GPS.