Produkcja elementów konstrukcyjnych maszyn, urządzeń czy przedmiotów użytkowych wymaga przetworzenia podstawowego materiału w detal o określonych kształtach i wymiarach. Surowe wyroby hutnicze, belki drewniane czy odlewy z tworzyw sztucznych formuje się za pomocą specjalnych narzędzi z zastosowaniem obróbki skrawaniem. Czym jest ta metoda i jakie są jej rodzaje?

Charakterystyka obróbki skrawaniem

Definicja obróbki skrawaniem wynika z terminu, którym określa się ten proces. W ogólnym ujęciu polega on na nadawaniu elementowi określonego kształtu przez usuwanie (skrawanie) z powierzchni materiału warstwy o określonej grubości i szerokości. Do tego celu stosuje się nowoczesne maszyny CNC wyposażone w narzędzia tnące i skrawające. Na tym jednak kończy się podobieństwo metod obróbki skrawaniem, gdyż zarówno maszyny różnią się budową i sposobem działania, jak i odmienne są efekty ich pracy. Przykładem może być różnica pomiędzy toczeniem a szlifowaniem. Pierwsze przekształca metalowy lub drewniany walec dekoracyjną nogę do lampy stojącej. Drugie wygładza powierzchnię materiału np. po przecięciu piłą. Zaletami obróbki skrawaniem są wszechstronność i bardzo wysoka precyzja. Dlatego – zależnie od jej typu i rodzaju wykorzystanej maszyny – jest ona jedną z najczęściej wykorzystywanych i najpopularniejszych metod przekształcania surowych materiałów.

Rodzaje obróbki skrawaniem

Klasyfikacja metod obróbki skrawaniem może się opierać na różnych kryteriach. Do najczęściej stosowanych zaliczają się zastosowane narzędzia oraz efekty ich pracy. Jest to również podział najlepiej znany osobom niezwiązanym z branżą techniczną.

W takim ujęciu wyróżnia się:

• toczenie – proces realizowany na tokarkach, w których materiał wykonuje ruch obrotowy a umocowane na stałe narzędzia przesuwają się równolegle do osi obrotu,
• frezowanie – jest procesem obróbki, w którym materiał przesuwa się w linii prostej, a ruch obrotowy wykonuje narzędzie, czyli frez,
• wiercenie – polega na wykonywaniu otworów biegnących w głąb materiału, ruch obrotowy wykonuje wiertło, podczas gdy element bazowy pozostaje nieruchomy,
• szlifowanie – ten proces obróbki polega na równomiernym ścieraniu cienkiej warstwy z całej powierzchni materiału za pomocą ściernicy, która wykonuje ruch obrotowy – zależnie od kształtu element obrabiany porusza się ruchem obrotowym lub prostoliniowym.

Poza czterema podstawowymi metodami do obróbki skrawaniem zalicza się też struganie, dłutowanie, rozwiercanie, docieranie, gładzenie, przeciąganie itp. wszystkie te metody dodatkowo klasyfikuje się na wiórowe, obwiedniowe, ubytkowe oraz ścierne.

Rodzaje obróbki w zakresie poszczególnych metod

Podział obróbki skrawaniem na frezowanie, toczenie, szlifowanie itp. jest podstawowy i bardzo ogólny. Nowoczesne maszyny CNC są tak precyzyjne, że można na nich wycinać rowki czy usuwać warstwy o wymiarach wielkości ułamka milimetra. Z drugiej strony dobra frezarka doskonale poradzi sobie zarówno w niewielkim, precyzyjnym detalem jak i z elementem o dużych gabarytach. Zakres zastosowań tych metod rozszerza jeszcze bogaty wybór narzędzi. Tylko do frezarek można stosować frezy palcowe o różnej grubości czy liczbie ostrzy, frezy do obróbki zgrubnej, kuliste, kątowe, ćwierćokrągłe, to rowków teowych i wiele innych.

Obróbka skrawaniem na każdej z maszyn może też być wykonywana w różnym zakresie - tłumaczą eksperci z firmy Womet zajmującej się obróbką z wykorzystaniem CNC. Przykładowo, do wstępnego opracowywania surowego walca czy grubej blachy wykorzystuje się tzw. obróbkę zgrubną. Wycinanie precyzyjnych rowków, zębów w kółkach zębatych czy otworów jest obróbką kształtującą. Szlifowanie najczęściej jest formą obróbki wykańczającej.