Obróbka skrawaniem - rodzaje i niezbędne narzędzia

Czym jest obróbka skrawaniem?

Obróbka skrawaniem jest procesem obróbki materiałów polegającym na usuwaniu nadmiaru tych materiałów, dlatego nazywana jest również obróbką ubytkową. Nadmiar materiału, tak zwany naddatek, usuwany jest za pomocą ostrych narzędzi o specjalnie zaprojektowanych kształtach. W wyniku obróbki skrawaniem powstają elementy o ustalonej geometrii i wielkości.

Obecnie w zakładach specjalizujących się w produkcji części do różnego rodzaju maszyn przeprowadza się obróbkę maszynową, a pracą maszyny steruje komputer – to tak zwana obróbka skrawaniem CNC. Proces obróbki nie jest jednak obcy również użytkownikom nieprofesjonalnym, tyle że nie pracują oni na maszynach CNC, a na obrabiarkach konwencjonalnych – wiertarkach, szlifierkach czy frezarkach. Szczególnie warte uwagi ze względu na swoją funkcjonalność i przystępną cenę są frezarki Festool.

Jakie materiały można poddawać obróbce skrawaniem?

Obróbkę skrawaniem można stosować w przypadku różnego rodzaju materiałów, jednak najczęściej poddaje się jej różnego rodzaju stal hartowaną i nierdzewną, stal konstrukcyjną, żeliwo, aluminium i inne rodzaje metali nieżelaznych (miedź, mosiądz), ale także tworzywo sztuczne, szkło i kamień. Na potrzeby projektów hobbystycznych najczęściej wykorzystuje się drewno.

Jakie narzędzia są potrzebne do obróbki skrawaniem?

Rodzaj materiału oraz spodziewany efekt determinują rodzaj narzędzia, którego możemy użyć do obróbki skrawaniem. Do narzędzi tych należą:

• wiertarki,
• dłuta,
• frezarki,
• szlifierki,
• tokarki,
• maszyny CNC.

Rodzaje obróbki skrawaniem

Obróbka skrawaniem dzieli się na dwa podstawowe rodzaje, a różnice między nimi obejmują rodzaj efektu pracy, który chcemy osiągnąć, rodzaj powstającego naddatku oraz narzędzi użytych do pracy.

Obróbka ścierna

Obróbka ścierna ma na celu nadanie materiałowi gładkiej powierzchni. Głębokość skrawania jest w tym przypadku bardzo mała, a naddatkiem są drobne, bezkształtne wióry lub pył. Obróbka ścierna to przede wszystkim szlifowanie, gładzenie i polerowanie. Dla uzyskania pożądanego efektu wykorzystuje się różnego rodzaju urządzenia i narzędzia – szlifierki, filc, gąbki poliuretanowe, tarcze bawełniane i innych, w zależności od obrabianego materiału.

Obróbka wiórowa

Obróbkę wiórową stosuje się do kształtowania płaszczyzn i powierzchni o zakrzywionych liniach, wykonywania otworów oraz wykańczania i powiększania otworów. W przeciwieństwie do obróbki ściernej, powstałego naddatku jest sporo i ma on postać wiórów o określonym kształcie. Materiał możemy poddawać różnego rodzaju procesom, do których zaliczamy:

• frezowanie,
• wiercenie,
• rozwiercanie,
• wytaczanie,
• skrawanie,
• dłutowanie,
• wycinanie,
• toczenie,
• przeciąganie.

Obróbka skrawaniem ma więc bardzo wiele zastosowań i wykorzystuje szereg mniej lub bardziej zaawansowanych technologicznie narzędzi. Wiele z tych prac, na przykład wiercenie, frezowanie czy szlifowanie, możemy wykonać za pomocą łatwo dostępnych narzędzi prostych w obsłudze.

Dokładnie te same czynności wykonywane są w trakcie obróbki CNC – z tą jednak różnicą, że całym procesem kieruje odpowiednio zaprogramowany komputer, a nie operator maszyny czy urządzenia. Dzięki temu krótszy może być czas wykonania danej pracy, a jej precyzja – wyższa. Na obrabiarkach sterowanych numerycznie (czyli CNC) można wykonać również części o bardzo dużych gabarytach i masie, co nie jest możliwe w przypadku skrawania ręcznego. Ich wykorzystanie uzasadnione jest przede wszystkim w przypadku produkcji części do maszyn i urządzeń wykorzystywanych w przemyśle, medycynie, branży energetycznej czy elektronicznej.

Przebieg procesu obróbki skrawaniem

Obróbka skrawaniem jest procesem składającym się z trzech etapów:

• wstępna obróbka skrawaniem – polega na usunięciu pierwszych warstw obrabianego materiału,
• obróbka kształtująca – jej celem jest nadanie przedmiotowi pożądanego kształtu,
• obróbka skrawaniem wykańczająca – to ostatni etap, który wymaga od operatora precyzji. Jego celem jest uzyskanie zaplanowanych wymiarów i kształtu, a na końcu – również gładkości powierzchni obrabianego przedmiotu.

Podsumowanie

Obróbka skrawaniem to ogólne pojęcie określające różnego rodzaju procesy, przeprowadzanych pojedynczo lub w kombinacjach, których celem jest nadanie materiałowi pożądanych cech w zakresie wielkości, kształtu czy gładkości powierzchni. Dzięki szerokiej dostępności narzędzi i urządzeń, proces ten mogą realizować zarówno profesjonaliści, jak i amatorzy oraz hobbyści.