Idealna prędkość obrotowa, odpowiednia głębokość cięcia i jakość narzędzia. Istnieje wiele czynników, które wpływają na jakość obróbki drewna. Jak się w nich orientować, aby rezultat był doskonały - to pytanie, na które odpowiedzi szuka zarówno wielu majsterkowiczów, jak i doświadczonych stolarzy. Zebraliśmy osiem podstawowych zasad, które pomogą wybrać odpowiednie narzędzie i ustawienia podczas frezowania za pomocą frezów trzpieniowych.
Zasada nr 1
Używaj ostrego narzędzia wysokiej jakości
Jakość obróbki drewna jest wprost proporcjonalna do jakości użytego narzędzia, a zwłaszcza stanu jego ostrza. Jeśli zdecydujesz się na zakup taniego frezu trzpieniowego z marketu hobbystycznego lub chińskiego sklepu internetowego, musisz liczyć się z tym, że za jego pomocą nie osiągniesz doskonałych rezultatów.
Te tanie narzędzia podczas produkcji nie są wyważane, więc podczas pracy z nimi prawdopodobnie doświadczysz bardzo dużych wibracji. Ponadto, mogą one mieć asymetrycznie szlifowane ostrza, których jakość i odporność na stępienie nijak ma się do europejskich ostrzy z węglików spiekanych. Tylko dzięki idealnej krawędzi i regularnemu czyszczeniu narzędzia z osadzających się zanieczyszczeń można osiągnąć pożądaną jakość produktu.
Ostrza najwyższej jakości można znaleźć na frezach trzpieniowych CMT i IGM. Do czyszczenia narzędzi z zapieczonego pyłu i żywicy zalecamy stosowanie emulsji czyszczącej CMT Formula.
Zasada nr 2
Wybierz narzędzie odpowiednie do materiału
Nie wszystkie typy frezów trzpieniowych nadają się do obróbki wszystkich rodzajów materiałów. Czerwona seria frez IGM lub lutowane frezy trzpieniowe CMT nadają się do obróbki różnych materiałów drewnopochodnych. Można zatem frezować nimi lite drewno iglaste i liściaste, sklejkę, płyty wiórowe, laminaty lub płyty MDF.
Frezy spiralne są bardziej odpowiednie do litego drewna i sklejki, podczas gdy narzędzia z zębami diamentowymi z wymiennymi ostrzami są idealnym wyborem do laminatów, płyt MDF oraz bardzo twardego i szlachetnego drewna. Dokładna identyfikacja materiałów, do których przeznaczone są poszczególne narzędzia, można znaleźć w opisach narzędzi w sklepie internetowym IGM lub w katalogu.
Wybierając frez trzpieniowy, należy zwrócić uwagę na liczbę zębów frezujących, która jest oznaczona literą Z. Jeśli na narzędziu znajduje się Z2, oznacza to, że frez ma dwa zęby. Im więcej zębów ma frez trzpieniowy, tym szybsza i czystsza będzie praca. Na prędkość skrawania wpływa również średnica narzędzia. Jeśli twój projekt na to pozwala, wybierz narzędzie o większej średnicy skrawania, oznaczone literą D.
Frez diamentowy IGM / Frez lutowany CMT / Frez lutowany
IGM / Frez z płytką wymienną IGM
Zasada nr 3
Nie lekceważ jakości i stanu frezarki i jej tulei
Wysokiej jakości, ostre narzędzie to podstawa. Jeśli jednak nie posiadasz wystarczająco mocnej frezarki górnowrzecionowej lub jeśli zaniedbałeś jej serwisowanie, rezultat i tak nie spełni Twoich oczekiwań. Nie zapominaj o regularnym czyszczeniu i serwisowaniu nawet bardzo wysokiej jakości frezarek. Sprawdź, czy maszyna nie ma luzów w szynach prowadzących. Może to powodować odchylanie się narzędzia od osi frezowania.
Zaleca się regularne sprawdzanie pod kątem uszkodzeń łożyska wału wrzeciona. Jeśli wał można łatwo obracać ręcznie a jego praca jest cicha, wszystko jest w porządku. Jeśli wał ma luz po bokach, obraca się opornie lub grzechocze, nadszedł czas na wymianę łożysk wirnika. Praca z uszkodzonymi łożyskami będzie skutkować nierównymi powierzchniami frezowania, większym rozszczepieniem słojów drewna, a nawet nieodwracalnym zniszczeniem wirnika frezarki.
Stolarze często zapominają o tulei. Jej stan ma zasadniczy wpływ na jakość pracy z frezem trzpieniowym. Regularnie sprawdzaj tuleję i zawsze utrzymuj ją w czystości. Kurz wewnątrz powoduje słabe mocowanie trzpienia narzędzia i prowadzi do wibracji, ściskania tulei, a czasem nawet złamania frezu trzpieniowego i poważnych obrażeń ciała! Jeśli więc tuleja pozostawia głębokie ślady w trzpieniu narzędzia i podczas pracy występują nadmierne wibracje, lepiej ją niezwłocznie wymienić.
Zasada nr 4
Wybierz odpowiednią głębokość frezowania
Głębokość frezowania zależy głównie od konstrukcji narzędzia, całkowitej długości narzędzia i długości zęba. Jeśli konieczne jest wykonanie rowka o głębokości większej niż połowa długości zęba frezu trzpieniowego, należy zmniejszyć prędkość posuwu, aby nie przeciążyć narzędzia i frezarki. I odwrotnie, w przypadku płytkich rowków, które stawiają niewielki opór zarówno narzędziu, jak i frezarce, można zwiększyć prędkość posuwu.
Jeśli chcesz frezować na większą głębokość, zalecamy frezowanie stopniowo od 4 do 5 razy. Wynika to z faktu, że mniejsza głębokość frezowania zmniejsza wibracje narzędzia, co skutkuje znacznie czystszą powierzchnią.
Zasada nr 5
Ustaw odpowiednią prędkość obrotową
Prędkość obrotowa frezu jest bardzo ważnym parametrem, który wpływa nie tylko na jakość pracy, ale także na żywotność narzędzia. Należy jednak uważać, ponieważ zwiększenie prędkości obrotowej poprawi jakość obróbki, ale jednocześnie zwiększy tarcie między narzędziem a materiałem.
Wysokie tarcie powoduje nagrzewanie się frezu trzpieniowego, co prowadzi do skrócenia żywotności nie tylko krawędzi tnącej, ale i całego narzędzia. Dlatego konieczne jest znalezienie idealnego ustawienia prędkości obrotowej, aby osiągnąć najlepszy możliwy rezultat, ale bez przegrzania narzędzia. Optymalna prędkość zależy głównie od średnicy narzędzia i rodzaju obrabianego materiału. Im większa średnica narzędzia, tym niższą prędkość należy wybrać.
W zależności od rozmiaru narzędzia, optymalną prędkość obrotową można podzielić na cztery grupy.
| Średnica narzędzia |
obr./min |
|
2-20 mm
|
24 000 - 18 000
|
|
20-40 mm
|
18 000 – 16 000
|
|
40-70 mm
|
16 000 – 12 000
|
|
70 mm i więcej
|
12 000
|
powyższymi zaleceniami. Jeśli narzędzie zacznie wibrować, należy nieznacznie zwiększyć prędkość. Jeśli natomiast na materiale widoczne są ślady przypalenia spowodowane przegrzaniem, należy zmniejszyć obroty.
Zasada nr 6
Przesuwaj frezarkę we właściwym kierunku
Podczas frezowania bardzo ważny dla wynikowej jakości powierzchni jest kierunek, w którym narzędzie porusza się względem obrabianego przedmiotu.
Frezowanie współbieżne
Jeśli narzędzie porusza się zgodnie z kierunkiem obrotu narzędzia, jest to tzw. frezowanie współbieżne. W tym przypadku grubość wiórów stopniowo maleje, a narzędzie w mniejszym stopniu tępi się i ściera o obrabianą powierzchnię. Zbieżny kierunek obrotów powoduje, że obrabiany przedmiot jest ciągnięty w kierunku narzędzia i należy zachować ostrożność, aby utrzymać stałą prędkość posuwu frezarki.
Frezowanie przeciwbieżne
Jeśli narzędzie porusza się przeciwnie do kierunku obrotu narzędzia, mówimy o tzw. frezowaniu przeciwbieżnym. W tym procesie grubość wióra stopniowo wzrasta, co powoduje szybsze stępienie narzędzia, a także większe nagrzewanie i tarcie o materiał. Ponadto w tej metodzie frezowania wióry są usuwane w kierunku przodu narzędzia. Powoduje to ich ponowną obróbkę, co może prowadzić do przeciążenia narzędzia. Poza tym przeciwny kierunek obrotów powoduje odsuwanie narzędzia od obrabianego przedmiotu.
W zdecydowanej większości przypadków najlepiej jest frezować współbieżnie. Tak więc, jeśli frezujesz ręcznie za pomocą frezarki gónowrzecionowej, a element znajduje się pod nią, powinieneś obrabiać jego bliższą stronę od lewej do prawej. Jeśli frezujesz frezarką zamocowaną w stole frezarskim i frezujesz bardziej oddaloną stronę elementu, powinieneś przesuwać go od prawej do lewej.
Zasada nr 7
Zwróć uwagę na właściwości frezowanego materiału
Ponieważ drewno nie jest materiałem jednorodnym, nie ma ono jednolitej struktury i na świecie żadne dwa kawałki drewna nie są dokładnie takie same. Podczas frezowania trzeba o tym pamiętać. Należy wziąć pod uwagę kierunek słojów, gęstość drewna, sęki, zawartość wilgoci, a także porowatą strukturę obrabianego drewna. W szczególności podczas pracy z litym drewnem należy zachować ostrożność podczas frezowania słojów końcowych, które stawiają duży opór narzędziu i są bardzo podatne na odpryskiwanie.
Czołowe skrawanie włókien
Kierunek wzdłużny promieniowy
Kierunek wzdłużny styczny
W przypadku projektów stolarskich przeznaczonych do wnętrz niezbędne jest odpowiednio wysuszone drewno, którego wilgotność powinna wynosić 8-12%. Jeśli drewno ma wyższą wilgotność, może podczas pracy szybko zapychać narzędzia, a resztki wiórów zaczną przypalać się na narzędziu i drewnie, co może skutkować późniejszym skręcaniem lub wręcz pękaniem produktu. Dzieje się tak, ponieważ niska wilgotność w pomieszczeniu stopniowo wysusza drewno, powodując zmiany mechaniczne, takie jak skręcanie, zginanie lub pękanie.
Drewno o wilgotności poniżej 8% jest najczęściej wykorzystywane do produkcji instrumentów muzycznych. Wilgotność na poziomie 15-22% jest powszechnie spotykana w materiałach budowlanych.
Zasada nr 8
Najwięcej nauczy cię praktyka
Nawet najlepsza znajomość teorii, przestudiowanie tych zasad lub innych instrukcji nie zagwarantuje, że podczas frezowania nie popełnisz błędu. Mistrzostwo osiąga się tylko poprzez praktykę. Potraktuj powyższe zasady jako punkt wyjścia do lepszego zrozumienia tematu i upewnij się, że przestrzegasz ich w swojej pracy.
Wykorzystaj ścinki różnych materiałów i trenuj poszczególne czynności. Przećwicz frezowanie rowków lub falcowanie, spróbuj obróbki krawędzi elementów pod kątem lub z promieniem, spróbuj frezowania z szablonami i kopiowania łożysk. Gdy już będziesz wiedział, jak działa każde narzędzie i materiał, nie będziesz miał problemu z wyborem odpowiednich parametrów frezowania, wiedząc, czego unikać lub kiedy nadszedł czas na ponowne szlifowanie narzędzia.
Szanuj narzędzie, frezarkę i materiał. Pamiętaj o zasadach bezpieczeństwa pracy i noś okulary ochronne oraz stosuj środki ochrony dróg oddechowych.
Rozwiązania najczęstszych problemów przy frezowaniu
Rozwiązanie
Redukcja
Zwiększenie
Głębokość frezowania
Wibracje *
Prędkość obrotowa
Odpylanie
Liczba zębów frezujących
Mocowanie frezu/podkładki
Prędkość obrotowa
Wibracje *
Przypalone ślady materiału
Prędkość obrotowa
Liczba zębów frezujących
Wyszczerbiona frezowana krawędź
Prędkość obrotowa
Prędkość posuwu
Odpylanie
Prędkość obrotowa
Głębokość frezowania
Stabilność maszyny
Siła mocowania obrabianego przedmiotu
Prędkość posuwu
Głębokość frezowania
Wibracje *
Średnica trzpienia
Precyzyjność tulei
Zmiana narzędzia frezującego
* Jak zredukować wibracje? Ważne jest, aby wiedzieć, że wibracje mogą być spowodowane kilkoma czynnikami, takimi jak zużycie narzędzia, niewystarczająca siła tulei, niewłaściwe mocowanie frezu lub źle dobrana kombinacja prędkości posuwu i prędkości obrotowej narzędzia. Aby zmniejszyć wibracje, zaleca się wybieranie wyższych prędkości, ale nie tak wysokich, aby powodowały przegrzanie. Narzędzie powinno być tak długie, jak wymaga tego operacja frezowania. Dłuższe narzędzia są bardziej podatne na wibracje. Frez należy zawsze wkładać do oczyszczonej tulei aż do oznaczenia K na trzpieniu i mocno dokręcać w tulei.