Frezowanie Profilowe

Jest to grupa operacji typowa dla obróbki skrawaniem CNC i niemożliwa do wykonania na obrabiarkach konwencjonalnych. W tej kategorii mieści się obróbka w wielu osiach, kształtów wklęsłych i wypukłych w dwóch i trzech wymiarach. Konieczne jest tutaj zaawansowane programowanie ścieżek narzędzia w celu uzyskania optymalnych rezultatów obróbki. Zasadniczo proces powinien być podzielony na co najmniej trzy typy operacji: obróbka zgrubna, obróbka półwykańczająca i obróbka wykańczająca. Czasami wymagane jest superwykańczanie, z użyciem technik obróbki szybkościowej tzw. HSM. W celu uzyskania wysokiej dokładności i produktywności zaleca się realizowanie obróbki zgrubnej i wykańczającej na oddzielnych obrabiarkach z wykorzystaniem dedykowanych narzędzi skrawających do każdej operacji. Operacje wykańczające powinny być przeprowadzane na 4 lub 5 osiowych maszynach z wykorzystaniem zaawansowanych technik programowania.

W związku z faktem, że frezowanie profilowe znajduje zastosowanie w wytwarzaniu bardzo szerokiej gamy produktów począwszy od wszelkiego rodzaju form i matryc aż po elementy turbin energetycznych czy lotniczych, dostępna wiedza na temat tej kategorii frezowania jest bardzo rozległa. Nasza firma nie specjalizuje się tego typu obróbce zatem skupimy się tutaj jedynie na podstawowych zagadnieniach. W operacji frezowania zgrubnego ważne jest aby wybierać metody obróbki która pozostawia stały naddatek dla kolejnych operacji. Frezy walcowo czołowe lub frezy z długą krawędzią pozostawią nierównomierny naddatek, który musi zostać później usunięty. Powoduje to zmienne siły skrawania i odgięcia narzędzia podczas kolejnych etapów obróbki co negatywnie wpływa na dokładność geometryczną ostatecznego kształtu. Użycie frezów z okrągłymi płytkami lub frezów do wysokich posuwów zagwarantuje natomiast łagodne przejścia pomiędzy kolejnymi wierszami i dzięki temu bardziej równomiernie rozłożony naddatek dla kolejnych narzędzi wykańczających. Po zgrubnym otwarciu profilu należy przystąpić do zasadniczej obróbki kształtowej. Mamy tu do dyspozycji dwie podstawowe strategie obróbki: frezowanie po konturze oraz tzw. frezowanie kopiowe. Frezowanie kopiowe to najłatwiejsza metoda z punktu widzenia programowania ścieżki i polega na odwzorowaniu kształtu profilu wieloma równomiernymi przejściami narzędzia prowadzonymi w poprzek konturu. Jednak nie jest to zalecana metoda ze względu na nieoptymalne wykorzystanie potencjału obrabiarki i narzędzia oraz dużą ilość niekorzystnych wejść i wyjść narzędzia z materiału. Bardziej korzystna jest metoda frezowania po konturze, które polega na prowadzeniu narzędzia wzdłuż krawędzi profilu i stopniowym zagłębianiu się w osi Z miarę usuwania materiału. Jest to technika bardziej produktywna, ponieważ skrawanie odbywa się na większej średnicy narzędzia przez co można uzyskać znacznie krótszy czas obróbki. Ponadto pozwala uzyskać nieprzerwane pozostawanie narzędzia w materiale co przedłuża jego trwałość. Frezowanie po konturze powoduje również powstawanie mniejszej ilości szybkich zmian obciążenia roboczego i kierunku. Ma to szczególne znaczenie przy frezowaniu z dużą prędkością i posuwem oraz w materiałach hartowanych, ponieważ w tych przypadkach proces jest szczególnie podatny na powstawanie drgań.