Frezowanie rowków – różne techniki i frezy rowkujące

Frezowanie rowków – różne techniki i frezy rowkujące Adobe Stock – Sodel Vladyslav

Wykonanie rowków jest niezbędne w wielu różnych aplikacjach. Rowki mogą bowiem służyć np. jako część połączenia dwóch elementów danej konstrukcji, a także być częścią mechanizmu prowadzącego ruchome części tej konstrukcji. Do wykonania rowków można użyć różnych technik, choć obecnie do najczęściej wykorzystywanych należy frezowanie rowków.

Frezowanie należy – oprócz toczenia czy wiercenia – do podstawowych technologii obróbki skrawaniem (ubytkowej). Pozwala ona na obróbkę różnorodnych materiałów i to na różne sposoby. Przy zastosowaniu tej metody można bowiem przeprowadzić obróbkę płaszczyzn, otworów, gwintów, powierzchni kształtowych o różnorodnych kształtach, kanalików czy rowków. Również w przypadku frezowania rowków, które jest jedną z podstawowych odmian obróbki przez frezowanie, wyróżniamy różne jej rodzaje. Wykorzystując różne frezy rowkujące, można dzięki nim uzyskać rowki o różnych kształtach i parametrach.

Różne rowki wymagają różnego frezowania

Wykorzystywane w różnych konstrukcjach rowki mogą różnić się pod wieloma względami. Do podstawowych parametrów, jakie je charakteryzują, należy ich szerokość, głębokość i długość. Ponadto wyróżniamy rowki o geometrii otwartej (przelotowe) i zamkniętej (nieprzelotowe). Różnice mogą dotyczyć również kształtu rowka. W większości aplikacji będziemy mieli do czynienia z rowkami prostymi (o przekroju w kształcie prostokąta), ale występują także rowki o innym kształcie (przekrój trójkątny, trapezowy).

Zazwyczaj w zależności od cech geometrycznych rowka i powyższych parametrów (szerokość i głębokość) wybiera się konkretną technikę frezowania, a także rodzaj wykorzystywanych frezów rowkujących. Samo frezowanie rowków może być wykonane zarówno przy użyciu konwencjonalnej frezarki, jak i frezarki ze sterowaniem numerycznym.

Frezy rowkujące – różne rodzaje

    • Frezy rowkujące tarczowe – mają kształt okrągłej tarczy i wykorzystują ostre krawędzie na obwodzie do wykonywania rowków przelotowych. W celu wykonania rowka o większej głębokości dobiera się frezy o większej średnicy. Z kolei od szerokości freza zależy szerokość frezowanego rowka i tolerancja. W ofercie można znaleźć także frezy tarczowe skrawające swoją powierzchnią boczną do obróbki powierzchni płaskich, a także frezy tarczowe kątowe, w których uzyskany rowek ma przekrój trójkątny.
    • Frezy rowkujące trzpieniowe (palcowe, walcowo-czołowe) – ten typów frezów służy przede wszystkim do wykonywania raczej krótkich rowków nieprzelotowych lub jednostronnie przelotowych na frezarkach pionowych. Zależnie od wymaganej szerokości i głębokości rowka dobiera się frez o odpowiednich parametrach technicznych. Proces frezowania odbywa się z mniejszymi siłami skrawania, ponieważ duże siły mogłyby przyczyniać się do wzbudzania niepożądanych drgań.
    • Frezy rowkujące piłkowe (tarczowo-piłkowe) – odmiana frezów tarczowych, które charakteryzują się niewielką szerokością, a więc służących do frezowania stosunkowo wąskich rowków, ale za to z większą precyzją.
    • Frezy rowkujące trzpieniowe tarczowe/kątowe – odmiana frezów tarczowych, które jednak nie mają typowej budowy walcowej, przez co uzyskany kształt rowka jest inny niż prostokątny (np. rowki teowe lub w kształcie trapezu).

Frezowanie rowków przy użyciu frezów trzpieniowych

Jedną z dwóch głównych metod frezowania rowków wykonuje się przy użyciu standardowych frezów trzpieniowych (walcowo-czołowych). Po metodę tę sięgamy przede wszystkim wtedy, gdy do wykonania są rowki nieprzelotowe (jedno- lub obustronnie zamknięte), a do dyspozycji mamy frezarkę pionową. Uzyskane tą metodą rowki charakteryzują się większą szerokością niż średnica frezu.

Proces frezowania rowków przy wykorzystaniu frezów trzpieniowych można podzielić na dwa odrębne etapy. W pierwszym wykonywana jest obróbka zgrubna. W jej ramach najpierw na obu końcach rowka (lub jednym w przypadku rowku jednostronnie zamkniętego) wierci się otwory, a następnie jednym lub (częściej z uwagi na małą sztywność frezów) kilkoma przejściami freza usuwa się materiał spomiędzy nich.

W zależności od rodzaju obrabianego materiału (np. w przypadku tytanu, powłok utwardzanych czy innych trudnoobrabialnych materiałów), a także w celu zwiększenia efektywności procesu frezowania stosuje się np. skośne zagłębianie freza, technologię frezowania trochoidalnego czy frezy z wydłużoną krawędzią skrawającą. Poprzez regulowanie prędkości posuwu można wpływać na grubość uzyskanego wióra.

Drugim etapem procesu frezowania rowków jest obróbka wykańczająca. Pozwala ona nie tylko uzyskać wymaganą geometrię wykonanego rowka, ale także jego wysoką dokładność i jakość.

Frezowanie rowków przy użyciu frezów tarczowych

W przeciwieństwie do frezów trzpieniowych frezy tarczowe pozwalają wykonać rowki przelotowe o prostokątnym przekroju – choć wykorzystuje się je także do pogłębiania bocznego rowków. Metoda ta pozwala na wykonanie stosunkowo długich rowków, a poprzez zmianę szerokości i średnicy freza można uzyskać rowki o różnej szerokości i głębokości.

Wraz ze zwiększaniem głębokości rowka należy ograniczać prędkość posuwu. Z kolei w przypadku zastosowania długiego trzpienia frezarskiego, na którym zamontowany jest frez tarczowy, niezbędne dla uzyskania odpowiedniej sztywności mocowania może być użycie dodatkowej podpórki stosunkowo blisko freza.

Możliwe jest łączenie kilku frezów w zespół frezowy. Dzięki takiemu rozwiązaniu można jednocześnie obrabiać kilka rowków w jednej płaszczyźnie, zwiększając w ten sposób produktywność procesu. Natomiast zróżnicowanie umieszczenia kątowego na trzpieniu frezów tarczowych pozwala zredukować występowanie drgań podczas obróbki.

Tagi artykułu

MM Magazyn Przemysłowy 5-6/2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę