Narzędzia do CNC – podstawowe wyposażenie frezarki i tokarki

Zakup obrabiarki CNC jest dopiero początkiem budowy skutecznego stanowiska produkcyjnego. O możliwościach maszyny w dużym stopniu decydują zastosowane narzędzia, sposób ich mocowania oraz prawidłowe dopasowanie oprzyrządowania do wykonywanych detali i obrabianych materiałów.

Nie istnieje jeden uniwersalny zestaw odpowiedni do każdej frezarki czy tokarki. Innego wyposażenia będzie wymagało centrum obróbcze pracujące głównie w aluminium, innego maszyna obrabiająca stal, a jeszcze innego tokarka wykorzystywana do produkcji seryjnej elementów ze stali nierdzewnej.

Można jednak wskazać podstawowe grupy narzędzi do CNC, które znajdują zastosowanie w większości zakładów produkcyjnych. Są to przede wszystkim frezy, wiertła, narzędzia do wykonywania i wykańczania otworów, gwintowniki, noże tokarskie, płytki wymienne oraz odpowiednio dobrane oprawki i systemy mocowania.

Profesjonalne narzędzia skrawające i oprzyrządowanie CNC znajdziesz w ofercie AG-Tools. 

Jakie narzędzia są potrzebne do obrabiarki CNC?

Podstawowe wyposażenie zależy przede wszystkim od typu maszyny i wykonywanych operacji. Frezarka CNC wykorzystuje przede wszystkim frezy, wiertła, rozwiertaki, gwintowniki oraz odpowiednie oprawki. W przypadku tokarki podstawę stanowią noże tokarskie, wytaczaki, przecinaki, narzędzia do rowkowania i wymienne płytki skrawające.

Najważniejsze grupy można zestawić w prosty sposób:

W praktyce wyposażenie maszyny powinno być kompletowane pod konkretne elementy, które mają być na niej wykonywane. Pozwala to uniknąć kupowania narzędzi, które przez długi czas pozostaną niewykorzystane.

Podstawowe frezy do frezarki CNC

Jedną z najważniejszych grup wyposażenia frezarki CNC są frezy trzpieniowe. Warto posiadać kilka podstawowych średnic oraz różne geometrie pozwalające wykonywać obróbkę zgrubną i wykańczającą. Do typowych zastosowań wykorzystywane są między innymi frezy walcowo-czołowe, kuliste, promieniowe, frezy zgrubne, narzędzia do wykonywania rowków oraz fazowniki. Przy większych średnicach i wydajnej obróbce stosowane są również frezy i głowice wykorzystujące wymienne płytki skrawające.

Zobacz pełną kategorię frezowanie. 

Dobierając frez do CNC, nie należy kierować się wyłącznie jego średnicą. Znaczenie mają również długość części roboczej, liczba ostrzy, geometria rowków wiórowych, materiał wykonania oraz ewentualna powłoka. Na przykład frez przeznaczony do obróbki aluminium może mieć inną geometrię niż narzędzie stosowane w stali. W aluminium szczególnie ważne jest sprawne odprowadzanie dużej ilości wiórów, natomiast w przypadku stali istotne stają się między innymi odporność krawędzi skrawającej i właściwy dobór powłoki.

Więcej na ten temat opisujemy w poradnikach „Narzędzia do obróbki aluminium – czym frezować, wiercić i gwintować?” oraz „Narzędzia skrawające do stali – jak dobrać odpowiedni frez, wiertło i płytkę?”.

Liczba ostrzy frezu ma znaczenie

Przy kompletowaniu frezów nie warto kupować wszystkich narzędzi w jednej konfiguracji. Liczba ostrzy wpływa między innymi na przestrzeń dostępną do odprowadzania wiórów oraz możliwą wydajność pracy. Frezy z mniejszą liczbą ostrzy zapewniają większe przestrzenie wiórowe, dlatego mogą być dobrym rozwiązaniem przy materiałach tworzących większe i bardziej ciągliwe wióry. Większa liczba ostrzy pozwala natomiast zwiększyć liczbę krawędzi pracujących podczas jednego obrotu narzędzia. Ostateczny wybór powinien zawsze uwzględniać obrabiany materiał, rodzaj operacji i zalecenia producenta konkretnego frezu.

Wiertła i narzędzia do wykańczania otworów

Drugą podstawową grupą są narzędzia do wykonywania otworów. Centrum CNC może wykorzystywać wiertła HSS, HSS-Co, pełnowęglikowe VHM oraz wiertła składane. Dobór zależy między innymi od rodzaju materiału, średnicy i głębokości otworu, wymaganej wydajności oraz stabilności maszyny. Samo wiercenie nie zawsze wystarcza. W przypadku elementów wymagających większej dokładności wykorzystywane są również nawiertaki, pogłębiacze, rozwiertaki i wytaczadła. Pozwala to przeprowadzić cały proces – od prawidłowego rozpoczęcia wiercenia aż po dokładne wykończenie średnicy i powierzchni otworu.

Zobacz narzędzia do otworów. 

W praktyce warto więc traktować wykonywanie otworu jako proces składający się czasem z kilku kolejnych operacji, a nie wyłącznie pracy jednego wiertła.

Gwintowniki i frezy do gwintowania

Jeżeli wykonywane elementy zawierają gwinty, niezbędnym wyposażeniem będą również narzędzia do ich wykonywania. Najczęściej stosowane są gwintowniki maszynowe, ale na centrach CNC możliwe jest również frezowanie gwintów. Dobór technologii zależy od materiału, średnicy, skoku, typu otworu oraz charakteru produkcji. W przypadku gwintowników bardzo ważne jest rozróżnienie otworów przelotowych i nieprzelotowych. Konstrukcja narzędzia powinna umożliwiać właściwe odprowadzanie wiórów, ponieważ ich zaleganie w otworze może prowadzić do pogorszenia jakości gwintu lub uszkodzenia narzędzia.

Zobacz narzędzia do gwintowania. 

Oprawki – często niedoceniany element wyposażenia CNC

Nawet bardzo dobre narzędzie skrawające nie będzie pracowało prawidłowo bez odpowiedniego mocowania. Frez, wiertło czy inne narzędzie musi zostać stabilnie połączone z wrzecionem maszyny. Służą do tego odpowiednio dobrane oprawki, tulejki oraz pozostałe elementy systemu mocowania. W zależności od konstrukcji maszyny wykorzystywane mogą być między innymi oprawki BT, SK oraz inne standardy. Do mocowania narzędzi z chwytem walcowym powszechnie stosowane są tulejki zaciskowe ER.

Zobacz oprawki i oprzyrządowanie maszyn. 

Można również przejść bezpośrednio do tulejek zaciskowych ER , oprawek BT oraz oprawek SK 

Dlaczego mocowanie narzędzia jest tak ważne?

Od oprawki zależy między innymi sztywność układu oraz dokładność prowadzenia narzędzia. Nadmierne bicie może wpływać na jakość powierzchni i przyspieszać nierównomierne zużycie krawędzi skrawających. Znaczenie ma również długość wysunięcia narzędzia. W miarę możliwości powinno ono być zamocowane stabilnie i bez niepotrzebnie dużego wysunięcia, ponieważ zwiększa ono podatność układu na drgania. Dlatego kompletując wyposażenie CNC, nie warto traktować oprawek jako dodatku do frezów. Są one integralnym elementem całego układu obróbczego.

Jakie narzędzia są potrzebne do tokarki CNC?

Podstawowym wyposażeniem tokarki są noże i oprawki przeznaczone do konkretnych operacji tokarskich. W zależności od wykonywanych elementów potrzebne mogą być narzędzia do toczenia zewnętrznego, toczenia wewnętrznego, planowania, przecinania, rowkowania, wytaczania oraz wykonywania gwintów.

Zobacz narzędzia do toczenia CNC. 

W nowoczesnych tokarkach bardzo często wykorzystywane są narzędzia składane. Korpus narzędzia pozostaje w maszynie, natomiast elementem bezpośrednio wykonującym obróbkę jest wymienna płytka skrawająca. Takie rozwiązanie pozwala dopasować rodzaj płytki do konkretnego materiału i operacji bez konieczności wymiany całego narzędzia.

Płytki wymienne do tokarki i frezarki CNC

Płytki wieloostrzowe występują w wielu kształtach, wymiarach, geometriach i gatunkach. Przy ich doborze trzeba uwzględnić nie tylko pasującą oprawkę, ale również rodzaj operacji i obrabiany materiał. Istotny może być między innymi kształt płytki, geometria łamacza wióra, promień naroża, gatunek węglika oraz zastosowana powłoka.

Zobacz płytki do toczenia. 

Dla frezarek dostępna jest natomiast osobna grupa płytek do frezowania. 

Dobór odpowiedniej płytki ma duże znaczenie szczególnie przy produkcji seryjnej, ponieważ trwałość krawędzi oraz możliwość pracy przy określonych parametrach wpływają bezpośrednio na czas potrzebny do wykonania kolejnych detali.

Jak dobrać narzędzia do materiału?

Nie należy kompletować wyposażenia CNC bez uwzględnienia materiałów, które będą najczęściej obrabiane.

Dlatego zakład obrabiający głównie aluminium nie powinien kompletować dokładnie takiego samego zestawu jak firma pracująca przede wszystkim w stalach stopowych.Warto więc najpierw określić dominujące materiały, a dopiero potem wybierać geometrie i warianty konkretnych narzędzi.

Czy warto kupować kompletny zestaw od razu?

Najczęściej lepiej rozpocząć od wyposażenia odpowiadającego rzeczywistym potrzebom produkcyjnym. Zakup kilkudziesięciu przypadkowych narzędzi „na zapas” może oznaczać zamrożenie pieniędzy w produktach, które przez wiele miesięcy nie zostaną wykorzystane. Lepszym rozwiązaniem jest zbudowanie podstawowego zestawu i rozszerzanie go wraz z pojawianiem się konkretnych operacji. Nie należy jednak przesadzać również w drugą stronę. Brak podstawowych średnic frezów, wierteł czy oprawek może powodować niepotrzebne przestoje podczas realizacji typowych prac. Najlepszym rozwiązaniem jest więc stworzenie niewielkiego zestawu podstawowego oraz systematyczne uzupełnianie go na podstawie faktycznego wykorzystania narzędzi.

Frezarka CNC i tokarka CNC – różne potrzeby, wspólna zasada

Frezarka i tokarka wykorzystują inne podstawowe narzędzia, ale zasada ich doboru jest podobna. Narzędzie powinno odpowiadać wykonywanej operacji, materiałowi, konstrukcji maszyny oraz wymaganej jakości gotowego detalu.

Jeżeli chcesz lepiej poznać różnice pomiędzy samymi metodami obróbki, przeczytaj również „Obróbka skrawaniem metali – frezowanie, toczenie, wiercenie i gwintowanie”.

Podsumowanie. Narzędzia do CNC

Podstawowe narzędzia do CNC to nie tylko frezy i noże tokarskie. Kompletne stanowisko wymaga również wierteł, narzędzi do wykonywania i wykańczania otworów, gwintowników, płytek skrawających oraz właściwie dobranych oprawek i systemów mocowania. Nie warto przy tym budować wyposażenia wyłącznie na podstawie listy „najpopularniejszych narzędzi”. Znacznie lepiej rozpocząć od materiałów i detali, które rzeczywiście będą produkowane, a następnie dobrać do nich odpowiednie średnice, geometrie oraz system mocowania.

Dobrze przemyślany zestaw narzędzi pozwala wykorzystać możliwości obrabiarki CNC, ograniczyć niepotrzebne zakupy oraz ułatwić realizację kolejnych procesów produkcyjnych.

Jeżeli dopiero kompletujesz wyposażenie, przeczytaj także „Jakie narzędzia są potrzebne do obróbki skrawaniem metali?”.