Obróbka skrawaniem, znana też jako obróbka ubytkowa, to proces polegający na usunięciu naddatku materiału w celu uzyskania określonej geometrii przedmiotu obrabianego. Aby otrzymać pożądany efekt, wykorzystuje się procesy technologiczne o różnej specyfice działania. Na czym dokładnie polega obróbka skrawaniem i jakie znamy sposoby na osiągnięcie określonego kształtu materiału?
Co to jest obróbka skrawaniem?
Obróbka skrawaniem polega na usunięciu zbędnej części materiału w taki sposób, aby nadać przedmiotowi obrabianemu określone parametry, w tym kształt, wymiary czy chropowatość powierzchni. W procesie skrawania wykorzystuje się ostrze narzędzia skrawającego do pozbycia się naddatku.
Obróbka skrawaniem znajduje powszechne zastosowanie w wytwarzaniu elementów maszyn. Z jej możliwości chętnie korzysta branża produkcyjna, zwłaszcza przemysł lotniczy i motoryzacyjny. Stosuje się ją przede wszystkim do obróbki stali, jednak często jest też wykorzystywana do produkcji części wykonanych z innych materiałów, takich jak drewno czy tworzywa sztuczne.
Rodzaje obróbki skrawaniem
Proces technologiczny obróbki skrawaniem dzielimy ze względu na ilość usuniętego materiału oraz uzyskany w ten sposób efekt. Obróbka zgrubna, kształtowa i wykończeniowa to kolejne etapy, które pozwalają otrzymać z fragmentu materiału o nieokreślonej geometrii gotowy produkt o wskazanym kształcie, wymiarach oraz chropowatości.
Jakie znamy metody obróbki skrawaniem? Wyróżniamy następujące rodzaje obróbki metali:
obróbka wiórowa – ten rodzaj obróbki skrawaniem wykorzystuje narzędzia o określonej geometrii do usunięcia dużej ilości zbędnego materiału w celu uzyskania konkretnego kształtu oraz wstępnych wymiarów przedmiotu obrabianego. Dzielimy ją na:
toczenie (stosowane do obrabiania powierzchni wewnętrznych i zewnętrznych brył obrotowych),
wytaczanie (stosowane do powiększania średnicy lub poprawy chropowatości istniejącego otworu),
frezowanie (stosowane do obrabiania powierzchni kształtowych, takich jak rowki i uzębienia),
wiercenie (stosowane do wykonywania otworów),
dłutowanie (stosowane do obróbki kształtów nieobrotowych),
obróbka ścierna – ten rodzaj obróbki skrawaniem wykorzystuje narzędzia o nieokreślonej geometrii do usunięcia niewielkiej ilości materiału w celu uzyskania znormalizowanych wymiarów przedmiotu obrabianego oraz pożądanej chropowatości powierzchni. Dzielimy ją na:
szlifowanie (stosowane do nadania końcowego kształtu i dokładnych wymiarów przedmiotu obrabianego),
gładzenie (stosowane do poprawienia dokładności i chropowatości powierzchni),
polerowanie (stosowane do zmniejszenia chropowatości i nadania połysku powierzchni).
Rodzaj obróbki skrawaniem należy dobierać w zależności od wymagań stawianych parametrom końcowym przedmiotu obrabianego. Wymiary, kształt oraz chropowatość wielu detali zostały znormalizowane, dzięki czemu możliwe jest szybkie i dokładne wytworzenie produktów zdolnych do współpracy z innymi elementami mechanizmów.
Czym różni się obróbka skrawaniem CNC od tradycyjnej?
Tradycyjna obróbka skrawaniem opiera się na wykorzystaniu wiedzy oraz umiejętności operatora, który ręcznie wyznacza ustawienia maszyny. Obrabiarki manualne wymagają każdorazowego ustawienia parametrów dla kolejnych detali. W dobie automatyzacji zaczęto więc stawiać na nowoczesne maszyny, które są zintegrowane z systemami komputerowymi.
Technologia CNC, czyli sterowanie numeryczne obrabiarkami, umożliwia fizyczną produkcję komponentów przy wykorzystaniu danych zawartych w projekcie komputerowym. Obrabiarki CNC wypierają mniej dokładne, tradycyjne obrabiarki ręczne. Dlaczego? Doskonale odzwierciedlają projekt, znacznie zwiększają wydajność procesów obróbki technologicznej oraz eliminują większość błędów związanych z czynnikiem ludzkim. Pozwala to na uzyskiwanie produktów znacznie wyższej jakości.
Jaką metodę obróbki skrawaniem wybrać?
Przy wyborze metody obróbki skrawaniem należy kierować się potrzebami danego projektu. Obróbka tradycyjna sprawdzi się w przypadku zamówień na niewielką skalę dla detali o nieskomplikowanej geometrii. Oczywiście, przy użyciu obrabiarek manualnych jesteśmy w stanie zrealizować mniej lub bardziej zaawansowane projekty, ale może to okazać się zbyt czasochłonne i nieopłacalne finansowo, zwłaszcza przy większym zamówieniu. Jednak przy użyciu obrabiarek tradycyjnych wytwarzanie każdego kolejnego detalu wiąże się z ponownym ustawieniem ręcznym parametrów maszyny, a co za tym idzie, możliwością pomyłki oraz generowaniem błędów jakościowych.
Dlatego w przypadku obróbki wielkoseryjnej i dla detali o bardziej skomplikowanej geometrii warto wykorzystać możliwości, jakie daje technologia CNC. Dane pobrane z systemu komputerowego pozwalają na powtórzenie procesu o określonych parametrach niezliczoną ilość razy, a jednocześnie za każdym razem umożliwiają uzyskanie identycznego produktu. Automatyczne rozwiązanie pozwala więc znacznie podnieść wskaźniki wydajnościowe oraz jakościowe firmy.
