Obróbka skrawaniem

Co to jest obróbka skrawaniem?

Obróbka skrawaniem to termin, z którym spotkał się każdy, kto miał choć trochę wspólnego z obróbką metali. Często pojawia się w Internecie, czasopismach oraz reklamach zakładów świadczących tę usługę, jednak na czym tak naprawdę polega ten proces? Na to i wiele innych pytań dotyczących obróbki skrawaniem znajdziecie odpowiedź w poniższym artykule. Zapraszamy do lektury!

Czym jest obróbka skrawaniem?

Obróbka skrawaniem to rodzaj obróbki ubytkowej, która polega na usuwaniu nadmiaru materiału z elementu, w celu nadania mu odpowiednich cech lub przygotować do przeprowadzenia kolejnych procesów. Maszyny wykorzystywane do skrawania, nazywane są obrabiarkami, a każda z nich wyposażona jest w odpowiednie narzędzie, które usuwa naddatek obróbczy z powierzchni obrabianego przedmiotu, nadając mu żądaną formę. Proces skrawania można wykonywać na wiele sposobów, a każdy z nich jest powszechnie wykorzystywany w wielu dziedzinach przemysłu.

Wyróżnia się dwa rodzaje obróbki skrawaniem – ścierną oraz wiórową. Przyjrzyjmy się każdej z nich.

W procesie obróbki ściernej funkcję narzędzia pełnią ziarna materiału ściernego, które występują w postaci luźnej oraz związanej (pasty, osełki, papiery, taśmy, kamienie szlifierskie). Operacje wykonywane w ramach obróbki ściernej to przede wszystkim szlifowanie, gładzenie oraz polerowanie.

Druga kategoria operacji w ramach obróbki skrawaniem to obróbka wiórowa, która polega na wykorzystaniu narzędzia skrawającego, odpowiedzialnego za usuwanie naddatku materiału z powierzchni obrabianego elementu, nadając mu wymagany kształt. Tą obróbkę nazywamy wiórową, z powodu wiórów, które powstają w wyniku odrzucania zbędnego materiału. Operacje wykonywane w ramach obróbki wiórowej to między innymi toczenie, frezowanie, wiercenie, wytaczanie oraz struganie.

Obórkę wiórową oraz obróbkę ścierną przeprowadza się w bardzo specyficznych warunkach. Stosowane narzędzia muszą być odporne na ścieranie oraz działanie wysokiej temperatury. Producenci, w produkcji narzędzi do obróbki skrawaniem, wykorzystują stale narzędziowe stopowe, stale szybkotnące, węgliki spiekane oraz spieki ceramiczne. Komponenty wykorzystywane do obróbki elementów wykonanych ze szczególnie wytrzymałych materiałów zrobione są z tak zwanych supertwardych materiałów polikrystalicznych, wytworzonych z polikrystalicznego diamentu lub spiekanego azotku boru BN o sieci regularnej.

Każda z operacji wykonywanych w ramach obróbki skrawaniem, stosowana jest w nieco innym celu, jednak każda z nich wiąże się nadaniem obrabianemu przedmiotowi wymaganego kształtu. Wykorzystując obróbkę skrawaniem, możemy nadać elementom wymaganą strukturę oraz zmianę jego wymiarów. Obrobione w ten sposób przedmioty wykorzystywane są głównie jako komponenty do budowy maszyn.

Procesy w ramach obróbki skrawaniem?

Usługodawcy stosują różne metody obróbki skrawaniem. Wybór któreś z nich wynika z indywidualnych potrzeb. Najczęściej stosowanym procesem jest frezowanie. Podczas tego procesu narzędzie skrawające (frez) wykonuje ruch obrotowy, natomiast obrabiany element – ruch posuwowy. Frezowanie wykorzystywane jest do kształtowania powierzchni płaskich, rowków, gwintów oraz kół zębatych. Kolejnym, często stosowanym procesem obróbki skrawaniem jest toczenie, gdzie obrabiany przedmiot wykonuje ruch obrotowy, a narzędzie skrawające posuwowy. Toczenie jest wykorzystywane w obróbce powierzchni wewnętrznych i zewnętrznych elementów w kształcie brył obrotowych. Kolejną operacją, wchodzącą w skład obróbki skrawaniem jest wiercenie, które umożliwia wykonywanie otworów przy użyciu wiertarek. Ostatnim z czterech, głównych operacji jest szlifowanie, które wiąże się z wykorzystywaniem narzędzi ściernych, w celu uzyskania odpowiedniej chropowatości obrabianych elementów.

Klasyfikacja obróbki skrawaniem

Kilka czynników decyduje o podziale te rodzaju obróbki. Pierwszym jest dokładność. Pod tym względem wyróżniamy (od najmniej dokładnej do najdokładniejszej) obróbkę zgrubną, średnio dokładną, dokładną oraz wykańczającą. Kolejnym czynnikiem jest sposób, w jaki ukształtowana została obrabiana powierzchnia. W ten sposób wyróżniamy: obróbkę punktową, kształtową oraz obwiedniową. Jeśli chodzi o stopień automatyzacji, wyróżniamy: obróbkę ręczną, ręczną zmechanizowaną, maszynową oraz sterowaną numerycznie (CNC).

Obróbka skrawaniem CNC

Komputerowe sterowanie numeryczne (CNC) wykorzystywane jest w przemyśle coraz częściej. Nie inaczej stało się z obróbką skrawaniem, w której stosowanie obrabiarek CNC stało się niemalże normą. Obróbka CNC ma wiele zalet. Należą do nich przede wszystkim: eliminacja możliwości popełniania błędów przez operatorów, większa precyzja, zmniejszenie strat materiału oraz większa szybkość, w jakiej mogą być wykonywane operacje. Niestety technologia CNC ma swoją cenę, w związku z czym tylko największe zakłady mogą sobie pozwolić na świadczenie tak zaawansowanej usługi.

Narzędzia wykorzystywane do obróbki skrawaniem?

Podziału przyrządów wykorzystywanych w tym procesie można dokonać na kilka sposobów. Ze względu na obrabianą powierzchnię wyróżniamy narzędzia do powierzchni zewnętrznych, gwintów, otworów oraz kół zębatych. Klasyfikując urządzenia na podstawie sposobu, w jaki kształtują powierzchnię, wyróżniamy narzędzia punktowe – stykają się z powierzchnią w jednym punkcie (są to na przykład frezy, noże tokarskie oraz wiertła). Kolejnym rodzajem są narzędzia kształtowe, które odznaczają się liniowym stykiem krawędzi skrawającej z powierzchnią obrabianą. Przykłady narzędzi z tej grupy to nawiertaki oraz przeciągacze. W przypadku narzędzi obwiedniowych kształt powierzchni obrabianej uzyskuje się jako obwiednię kolejnych położeń krawędzi skrawającej narzędzia.

Jakie materiały mogą zostać poddane obróbce skrawaniem?

Obróbka skrawaniem umożliwia kształtowanie elementów wykonanych z wielu materiałów i nie stawia specjalnych ograniczeń w tej kwestii. Jednak musimy pamiętać, że obrabiany element musi odznaczać się odpowiednimi cechami chemicznymi np. akceptowalna palność oraz fizycznymi np. odpowiednia twardość. W praktyce do materiałów powszechnie wykorzystywanych w procesie obróbki skrawaniem należą różne rodzaje metali: stal, aluminium, mosiądz, brąz, miedź; tworzywa sztuczne, drewno, a nawet tytan.

Każda z operacji, wykonywanych w ramach obróbki skrawaniem stosowana jest w nieco innym celu, jednak każda z nich wiąże się nadaniem obrabianemu przedmiotowi wymaganego kształtu. Wykorzystując obróbkę skrawaniem, możemy nadać przedmiotom wymaganą strukturę oraz zmianę jego wymiarów. Obrobione w ten sposób przedmioty wykorzystywane są głównie jako komponenty do budowy maszyn.

Koszty obróbki skrawaniem

Dokonując porównania z obróbką plastyczną lub cieplną, obróbka skrawaniem generuje naprawdę spore koszty. Oczywiście wiele zależy od rodzaju operacji, jaką wykonujemy, jednak w każdym przypadku musimy dysponować obrabiarką, a zakup takiej maszyny może być naprawdę sporym obciążeniem dla firmowego budżetu. Do tego doliczmy koszt narzędzi, które stopniowo się zużywają i co jakiś czas należy je wymienić. Obróbka wiórowa wiąże się koniecznymi stratami materiału, co również generuje dodatkowe koszty.

Poszukiwanie zakładów świadczących usługi obróbki skrawaniem jeszcze nigdy nie było tak proste! MetalTop.pl to ogromna baza firm. Podmiotów świadczących usługi frezowania jest 1600, toczenia ponad 1500, natomiast szlifowania niespełna tysiąc. Parki maszyn każdej z firm mają dokładny opis parametryczny, więc od razu po znalezieniu potencjalnego podwykonawcy dowiemy się, czy jest w stanie odpowiedzieć na nasze konkretne zamówienie! Zapraszamy już dziś wszystkich usługodawców, jak i poszukujących usług: obróbka skrawanie.

Podsumowanie

W powyższym artykule dokładnie przyjrzeliśmy się obróbce skrawaniem. Wiemy już, czym jest, na jakie kategorie się dzieli oraz jakie operacje występują w każdej z dwóch głównych kategorii. Dowiedzieliśmy się jakie materiały można obrabiać oraz z jakimi kosztami wiąże się obróbka skrawaniem. Zapraszamy do zapoznania się z naszymi pozostałymi wpisami w sekcji Baza Wiedzy.