Frezowanie obwodowe i czołowe to dwa rodzaje obróbki skrawaniem, które można wykonywać na frezarce. O rodzaju frezowania decyduje ruch narzędzia skrawającego tej maszyny, czyli frezu.
Na czym polega frezowanie?
Frezowanie to skrawanie, czyli usuwanie materiału z obrabianego detalu za pomocą obrotowego narzędzia zwanego frezem. Frez ma wiele ostrzy, nazywanych zębami lub płytkami skrawającymi, które wykonują ruchy posuwowe wzdłuż dowolnej z osi obrabiarki. Operacje frezowania wykonuje się na frezarce, która obrabia materiał, zdejmując wióry.
Frezarka pozwala obrabiać różne materiały: metale, stal, żeliwo, metale nieżelazne, drewno i tworzywa sztuczne. Może też obrabiać detale o powierzchniach płaskich lub krzywoliniowych, uzębione itp. Obrabiane detale mogą być ponadto poddawane obróbce zgrubnej lub wykańczającej.
W tradycyjnej frezarce uniwersalnej narzędzie skrawające przemieszcza się nad stołem, wykonując ruch obrotowy, aż do zetknięcia z powierzchnią detalu. Pozwala to uzyskiwać bardzo różnorodne i złożone kształty.
Rodzaje frezarek
Nie każda frezarka umożliwia frezowanie obwodowe i czołowe. Rodzaj obróbki zależy od użytej frezarki. Obecnie istnieje wiele rodzajów frezarek, które można klasyfikować według położenia narzędzia i liczby osi maszyny. Są też frezarki specjalne.
Ze względu na położenie narzędzia wyróżnia się frezarki:
- Poziome. W maszynach tego typu stosuje się frezy walcowe osadzone na poziomym trzpieniu, napędzanym przez wrzeciennik maszyny. Maszyna ma przesuwny wysięgnik zwany suwakiem.
- Pionowe. Wrzeciono jest ustawione pionowo i prostopadle do stołu roboczego. Frezy mocuje się we wrzecionie i obracają się wokół własnej osi. Frezarki pionowe mogą być łożowe lub wspornikowe (typu Bridgeport).
- Uniwersalne. Mają przesuwny wysięgnik zwany suwakiem, który porusza się do przodu i do tyłu po prowadnicach.
Frezarki specjalne:
- Karuzelowe
- Kopiarki
- Bramowe
- Frezarki z ruchomą bramą
- Do drewna
Ze względu na liczbę osi:
- Trzyosiowe. Frezarki te pozwalają sterować ruchem względnym detalu i narzędzia w kartezjańskim układzie współrzędnych X, Y i Z.
- Czteroosiowe. Oprócz osi X, Y i Z mają również oś A, która odpowiada za obrót detalu wokół osi. Umożliwiają frezowanie obwodowe.
- Pięcioosiowe. Oprócz ruchu względnego detalu i narzędzia w osiach X, Y i Z sterowany jest obrót detalu wokół dwóch osi (prostopadłej i równoległej), a także obrót detalu wokół osi poziomej i pochylenie narzędzia. Ta piąta oś to oś B.
Czym jest frezowanie obwodowe i czołowe?
Nie wszystkie frezarki pozwalają wykonywać frezowanie obwodowe i czołowe. Na czym polegają te rodzaje frezowania?
Frezowanie obwodowe
W tej metodzie oś obrotu frezu jest równoległa do obrabianej powierzchni detalu. Stosowany frez ma szereg zębów rozmieszczonych na obwodzie, które pełnią funkcję ostrzy skrawających narzędzia. Frezy do frezowania obwodowego mogą mieć zęby proste lub śrubowe, dzięki czemu skrawanie jest prostokątne lub ukośne.
Frezowanie obwodowe nazywa się także walcowym lub stycznym. Nazwa „styczne” wynika z tego, że obróbkę wykonują zęby rozmieszczone na obwodzie narzędzia. Jeżeli oś nie jest prawidłowo ustawiona, na powierzchni detalu powstają falistości.
Frezowanie obwodowe dzieli się z kolei na dwa rodzaje:
- Przeciwbieżne (przeciwne). Detal przesuwa się w kierunku przeciwnym do ruchu obrotowego frezu. W miarę posuwu detalu zdejmowane wióry są coraz grubsze, a frez podrywa detal do góry, co wywołuje drgania. Ponieważ usuwana jest duża ilość materiału, narzędzie szybko się zużywa, zużycie mocy jest większe, a na powierzchni powstają falistości.
- Współbieżne. Frez i detal poruszają się w tym samym kierunku. Ostrza frezu wchodzą w materiał przy maksymalnej grubości wióra i nie powstają drgania. Posuw narzędzia jest większy, a zużycie mocy mniejsze. Jakość powierzchni jest lepsza.
Przy frezowaniu obwodowym powstają wióry w kształcie przecinka, dlatego zaleca się stosowanie frezów o zębach śrubowych.
Frezowanie czołowe
W frezowaniu czołowym frez mocuje się we wrzecionie maszyny lub w oprawce narzędziowej. Oś obrotu narzędzia jest prostopadła do detalu. Frezy czołowe mają ostrza skrawające rozmieszczone zarówno na czole, jak i na obwodzie narzędzia.
Zęby obwodowe zdejmują wióry o równomiernej grubości, a obciążenie narzędzia jest równomierne. Dzięki temu lepiej wykorzystuje się wydajność i moc frezarki. Zęby rozmieszczone na czole narzędzia zapewniają znacznie lepszą jakość obróbki. Frezowanie czołowe można wykonywać na frezarkach uniwersalnych.