Toczenie CNC czy frezowanie CNC – jak wybrać odpowiednią technologię?

Nowoczesna obróbka CNC pozwala na wykonywanie nawet najbardziej skomplikowanych elementów z wysoką dokładnością i powtarzalnością.

Klienci zlecający produkcję części często spotykają się jednak z pytaniem: czy dany detal należy wykonać metodą toczenia CNC, czy frezowania CNC?

Choć obie technologie należą do grupy obróbki skrawaniem sterowanej numerycznie, różnią się zasadą działania oraz zakresem zastosowań.

W tym artykule wyjaśniamy najważniejsze różnice i podpowiadamy, kiedy warto zastosować każdą z nich.

Czym jest toczenie CNC?

Toczenie CNC to proces obróbki, w którym obrabiany detal jest wprawiany w  ruch obrotowy, a narzędzie skrawające usuwa nadmiar materiału, nadając detalowi odpowiedni kształt.

Do najczęściej wykonywanych na tokarkach CNC elementów należą:

  • wały napędowe,
  • osie i sworznie,
  • tuleje,
  • pierścienie,
  • rolki transportowe,
  • kołnierze,
  • trzpienie,
  • śruby specjalne,
  • nakrętki o niestandardowych wymiarach,
  • elementy armatury hydraulicznej i pneumatycznej,
  • króćce,
  • tuleje dystansowe,
  • piasty,
  • elementy zaworów,
  • części pomp i siłowników hydraulicznych.

Tokarki CNC umożliwiają również wykonywanie gwintów zewnętrznych i wewnętrznych, rowków, stożków oraz powierzchni kulistych. W nowoczesnych centrach tokarskich wyposażonych w napędzane narzędzia oraz osie C i Y możliwe jest także wykonywanie otworów, frezowanych płaszczyzn czy rowków wpustowych bez konieczności przekładania detalu na inną obrabiarkę.

Czym jest frezowanie CNC?

Frezowanie CNC polega na skrawaniu materiału przez obracające się narzędzie, podczas gdy obrabiany detal pozostaje nieruchomy lub wykonuje zaprogramowany ruch.

Technologią  tą można wykonać  kształt bardziej  złożony, wielopłaszczyznowy lub przestrzenny.

Na frezarkach CNC najczęściej wykonywane są:

  • korpusy maszyn,
  • obudowy urządzeń,
  • płyty montażowe,
  • elementy konstrukcyjne,
  • wsporniki,
  • uchwyty,
  • adaptery,
  • flansze o nieregularnym kształcie,
  • formy i przyrządy produkcyjne,
  • elementy automatyki przemysłowej,
  • części maszyn specjalnych,
  • detale z aluminium dla przemysłu motoryzacyjnego i lotniczego.

Frezowanie umożliwia wykonywanie płaszczyzn, kieszeni, rowków, otworów, gwintów, powierzchni przestrzennych oraz skomplikowanych konturów, których wykonanie na samej tokarce byłoby niemożliwe lub nieopłacalne.

Toczenie CNC a frezowanie CNC – najważniejsze różnice

Cecha          

Toczenie CNC                          

Frezowanie CNC                   

Ruch główny    

Obraca się detal                      

Obraca się narzędzie             

Typowe elementy

Wały, tuleje, pierścienie             

Korpusy, płyty, uchwyty          

Kształt detalu 

Osiowy, cylindryczny                  

Dowolny, przestrzenny            

Wydajność

Bardzo wysoka dla elementów obrotowych

Wysoka dla geometrii złożonych   

Koszt wykonania

Korzystny przy detalach obrotowych    

Zależny od stopnia skomplikowania

Kiedy wybrać toczenie CNC?

Toczenie będzie najlepszym rozwiązaniem, gdy detal posiada symetrię obrotową i większość jego powierzchni ma charakter cylindryczny.
Przykłady:

  • wały napędowe,
  • rolki transportowe,
  • tuleje dystansowe,
  • elementy pneumatyki i hydrauliki,
  • części maszyn produkcyjnych.

W takich przypadkach toczenie CNC zapewnia najkrótszy czas produkcji i najkorzystniejszy koszt wykonania.

Kiedy lepszym rozwiązaniem będzie frezowanie CNC?

Frezowanie sprawdza się wszędzie tam, gdzie konieczne jest wykonanie skomplikowanych kształtów, płaszczyzn, otworów lub rowków.
Przykłady:

  • podstawy maszyn,
  • obudowy urządzeń,
  • elementy mocujące,
  • części konstrukcyjne,
  • komponenty wymagające wielu powierzchni obróbczych.

Coraz częściej stosuje się obie technologie jednocześnie

W nowoczesnej produkcji wiele detali wymaga połączenia toczenia i frezowania CNC. Przykładem mogą być wały wyposażone w rowki wpustowe, otwory montażowe czy płaszczyzny bazowe. Coraz więcej nowoczesnych obrabiarek wyposażonych jest w napędzane narzędzia oraz oś C lub Y, dzięki czemu możliwe jest wykonanie operacji toczenia i frezowania podczas jednego zamocowania detalu. Ogranicza to liczbę przezbrojeń, zwiększa dokładność oraz skraca czas produkcji.

Dzięki zastosowaniu kilku procesów obróbczych możliwe jest uzyskanie gotowego elementu spełniającego nawet najbardziej wymagające założenia projektowe.

Jak dobrać właściwą technologię?

Najważniejsze znaczenie mają:

  • geometria detalu,
  • materiał wykonania,
  • wymagane tolerancje i jakość powierzchni ,
  • wielkość serii produkcyjnej,
  • przeznaczenie gotowego elementu.

Już na etapie zapytania ofertowego warto przekazać dokumentację techniczną lub model 3D. Pozwala to technologowi dobrać optymalny proces produkcyjny oraz oszacować koszt wykonania.

Kiedy potrzebne są obie technologie?

W praktyce wiele nowoczesnych części powstaje z wykorzystaniem zarówno toczenia, jak i frezowania CNC. Dotyczy to zwłaszcza elementów obrotowych, które oprócz powierzchni cylindrycznych posiadają dodatkowe cechy geometryczne.

Przykłady takich detali to:

  • wały z rowkami wpustowymi,
  • osie z otworami poprzecznymi,
  • piasty z otworami montażowymi,
  • tuleje z frezowanymi płaszczyznami,
  • elementy hydrauliczne z kanałami i gwintami,
  • części przekładni i napędów.

Połączenie obu technologii pozwala wykonać gotowy detal z jednego zamocowania lub przy minimalnej liczbie przezbrojeń. Zwiększa to dokładność wykonania, poprawia powtarzalność oraz skraca czas realizacji zamówienia.

Nie ma jednej technologii lepszej od drugiej. Toczenie CNC i frezowanie CNC mają różne zastosowania i często wzajemnie się uzupełniają. Kluczem do uzyskania wysokiej jakości detalu jest właściwy dobór procesu obróbki już na etapie planowania produkcji.

Jeżeli potrzebujesz wsparcia w doborze technologii lub wyceny wykonania części, skontaktuj się z zespołem LABMAT.

Pomożemy dobrać najlepsze rozwiązanie pod względem jakości, czasu realizacji i kosztów produkcji.