Maszyny CNC do drewna - Od rzemieślnika do projektanta i programisty

29-04-2021

Od rzemieślnika do projektanta i programisty

czyli maszyny do obróbki CNC

Frezarki CNC to komputerowo sterowane maszyny narzędziowe, które służą do obróbki materiałów, takich jak metal, drewno, tworzywa sztuczne czy kamień. CNC to skrót od ang. Computer Numerical Control, co oznacza komputerowe sterowanie numeryczne.

Frezarki CNC wykorzystują programy komputerowe do sterowania narzędziem, które wykonuje precyzyjne cięcie, wiercenie, toczenie lub frezowanie materiału. Maszyny te są wyposażone w silniki krokowe lub serwonapędy, które kontrolują ruchy narzędzia w trzech osiach (X, Y, Z) oraz ewentualnie w osiach obrotowych (A, B, C).

Dzięki temu sterowaniu numerycznemu, frezarki CNC są w stanie wykonywać bardzo skomplikowane kształty i detale, które są trudne lub niemożliwe do osiągnięcia przy użyciu tradycyjnych narzędzi ręcznych. Frezarki CNC są szeroko stosowane w przemyśle, w tym w produkcji narzędzi, maszyn, elementów lotniczych, medycznych i motoryzacyjnych.

Frezarki CNC potrafią wykonywać różne operacje obróbcze na materiałach, takie jak metal, drewno, tworzywa sztuczne czy kamień. Najczęstsze operacje to:

  • Frezowanie: narzędzie frezujące obraca się i przesuwa wzdłuż trzech osi, aby wycinać i formować kształty w materiale.
  • Wiercenie: narzędzie wiercące obraca się i przesuwa wzdłuż osi Z, aby wykonywać otwory o różnych średnicach i głębokościach.
  • Toczenie: narzędzie toczenia obraca się i przesuwa wzdłuż osi Z, aby wytwarzać cylindryczne lub stożkowe kształty w materiale.
  • Cięcie: narzędzie tnące przesuwa się wzdłuż osi X i Y, aby przecinać materiał na różne kształty i rozmiary.

Frezarki CNC są wyposażone w różne narzędzia, takie jak frezy, wiertła, noże tnące, narzędzia toczenia, narzędzia do grawerowania i wiele innych. Dzięki temu mogą wykonywać bardzo złożone kształty i detale, takie jak rowki, kanaliki, zęby zębate, krawędzie, załamania, gwinty i wiele innych. Frezarki CNC są szeroko stosowane w przemyśle, w tym w produkcji narzędzi, maszyn, elementów lotniczych, medycznych i motoryzacyjnych, ale również w różnych dziedzinach naukowych, projektowych i artystycznych.

Zastosowanie frezarek:

Frezarki CNC znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, w których wymagana jest precyzyjna obróbka materiałów. Oto kilka przykładów ich zastosowań:

  1. Przemysł motoryzacyjny: Frezarki CNC są wykorzystywane do produkcji precyzyjnych elementów silników, skrzyń biegów, zawieszeń, hamulców i innych podzespołów samochodowych.

  2. Przemysł lotniczy: Frezarki CNC są stosowane w produkcji elementów konstrukcyjnych samolotów, takich jak kadłuby, skrzydła, części silników, kółka zębate, a także w produkcji narzędzi, jakie są stosowane przy ich produkcji.

  3. Medycyna: Frezarki CNC są wykorzystywane do produkcji precyzyjnych implantów, protez, narzędzi chirurgicznych i innych urządzeń medycznych.

  4. Przemysł elektroniczny: Frezarki CNC są używane w produkcji płytek drukowanych i innych elementów elektronicznych, takich jak obudowy i złącza.

  5. Architektura i wzornictwo: Frezarki CNC umożliwiają tworzenie złożonych form i kształtów w drewnie, kamieniu, szkle, ceramice i innych materiałach, co pozwala na produkcję rzeźb, elementów dekoracyjnych, mebli i innych wyrobów artystycznych.

  6. Badania naukowe: Frezarki CNC są stosowane w różnych dziedzinach naukowych, takich jak biologia, chemia, fizyka czy inżynieria materiałowa, w celu tworzenia precyzyjnych modeli i prototypów.

Frezarki CNC zwiększają precyzję i powtarzalność procesów obróbczych, co pozwala na osiąganie wyższej jakości produktów oraz zmniejszenie kosztów produkcji i czasu wykonywania.

Rodzaje frezarek:

Frezarki CNC można podzielić na kilka rodzajów, zależnie od sposobu poruszania się narzędzia i materiału, jak również od ich przeznaczenia. Oto kilka podstawowych rodzajów frezarek CNC:

  1. Frezarki 3-osiowe: Najprostszy rodzaj frezarki CNC, które umożliwiają ruch narzędzia wzdłuż osi X, Y i Z. Są stosowane do obróbki płaskiej i niskoprofilowej.

  2. Frezarki 4-osiowe: Frezarki 4-osiowe dodatkowo umożliwiają obrócenie narzędzia o 90 stopni wokół jednej z osi, co umożliwia obróbkę złożonych kształtów.

  3. Frezarki 5-osiowe: Frezarki 5-osiowe dodatkowo umożliwiają obracanie narzędzia o dwa kierunki, co pozwala na obróbkę trudno dostępnych obszarów materiału.

  4. Frezarki poziome: W frezarkach poziomych obrabiany materiał znajduje się na stole, który obraca się podczas obróbki, co umożliwia wykonanie obróbki poziomej.

  5. Frezarki pionowe: W frezarkach pionowych narzędzie jest skierowane w dół i obrabia materiał znajdujący się na stole, co umożliwia wykonanie obróbki pionowej.

  6. Frezarki uniwersalne: Frezarki uniwersalne to frezarki, które umożliwiają wykonywanie różnych rodzajów obróbki, w tym frezowanie, wiercenie, toczenie i grawerowanie.

  7. Frezarki do obróbki metalu: Frezarki do obróbki metalu to frezarki, które są specjalnie zaprojektowane do obróbki metali, takich jak aluminium, stal nierdzewna, miedź, mosiądz i wiele innych.

  8. Frezarki do obróbki drewna: Frezarki do obróbki drewna to frezarki, które są specjalnie zaprojektowane do obróbki drewna i innych materiałów drewnopochodnych.

  9. Frezarki do obróbki tworzyw sztucznych: Frezarki do obróbki tworzyw sztucznych to frezarki, które są specjalnie zaprojektowane do obróbki tworzyw sztucznych, takich jak poliwęglan, PVC, akryl i wiele innych.

Istnieje wiele innych rodzajów frezarek CNC, które są specjalnie dostosowane do różnych zastosowań i branż.

Wielkości stołów obróbczych:

Wielkość stołów frezarek CNC zależy od konkretnego modelu i producenta. Stoły frezarek CNC mogą mieć różne wymiary i kształty w zależności od zastosowania i rodzaju obrabianego materiału.

W frezarkach CNC, które służą do obróbki małych i precyzyjnych części, stoły zazwyczaj mają niewielkie rozmiary, takie jak 200 mm x 200 mm lub 300 mm x 300 mm. Natomiast w frezarkach CNC, które są przeznaczone do obróbki większych przedmiotów, stoły mogą mieć rozmiary rzędu kilku metrów na kilka metrów.

W niektórych frezarkach CNC stosuje się stoły obrotowe lub stoły kątowe, które umożliwiają obróbkę materiału z różnych stron bez konieczności przemieszczania go na stole roboczym. W takich przypadkach wielkość stołu może być mniejsza, ale zapewnia on większą funkcjonalność i elastyczność w obróbce różnych części.

Obrabiane materiały:

Frezarki CNC mogą obrabiać wiele różnych materiałów, w tym:

  1. Metale: Frezarki CNC są często stosowane do obróbki metali, takich jak stal, aluminium, mosiądz, miedź, brąz i inne.

  2. Drewno: Frezarki CNC są również popularne w obróbce drewna i innych materiałów drewnopochodnych.

  3. Tworzywa sztuczne: Frezarki CNC są stosowane w obróbce różnych tworzyw sztucznych, takich jak poliwęglan, PVC, akryl i wiele innych.

  4. Kompozyty: Frezarki CNC są skuteczne w obróbce różnych rodzajów kompozytów, takich jak włókno szklane, włókno węglowe i wiele innych.

  5. Kamień: Frezarki CNC są czasem stosowane w obróbce kamienia, takiego jak granit, marmur i inne.

Wszystko zależy od konstrukcji i mocy maszyny, a także od rodzaju narzędzi frezujących, które są używane do obróbki danego materiału. Przy obróbce materiałów twardych lub niezwykle precyzyjnych, jak np. obróbka aluminium dla lotnictwa, zazwyczaj wymagane są specjalne narzędzia i urządzenia chłodzące, aby utrzymać temperaturę materiału i narzędzia na odpowiednim poziomie i zapewnić jakość obróbki.

 

Przemysł drzewny to jedna z głównych branż gospodarki. Ciągłe zapotrzebowanie na produkty z drewna wywiera duży wpływ na rozwój technologii jego przetwarzania. Wysoki popyt na ten przetworzony surowiec stał się doskonałym polem dla rozwijania nowych technologii obróbki.

 

Od czasu pojawienia się dostępnej dla wszystkich technologii obróbki automatycznej czyli CNC, skrót terminu Computerized Numerical Control, maszyny takie jak Frezarki, tokarki czy wiertarki zostały wyposażone w mikrokomputery, które mogą zostać dowolnie interaktywnie zaprogramowane. Od tego czasu możliwości wykonywanych prac stały się ograniczone jedynie poprzez wyobraźnie . Programy do projektowania i programowania maszyn (takie jak Alphacam) stają się coraz bardziej intuicyjne i proste, co sprawia, że ci nowi jak i doświadczeni już stolarze z łatwością dostosowują się do nowych standardów obróbki. 

Powtarzalność precyzji i duże możliwości przerobowe stają się już standardem w tworzeniu wyrobów drewnianych.