Jak vypočítat otáčky a posuvy CNC frézky?

Pro výpočet rychlostí CNC frézky je třeba řídit se řadou parametrů, které obvykle stanoví výrobci obráběcího stroje, a zohlednit posuvovou rychlost, řeznou rychlost, otáčky za minutu, vlastnosti obráběného dílu atd.

Řezné parametry obráběcích strojů

Před výpočtem rychlostí frézky pro obrábění dílů z kovu, dřeva a dalších materiálů je důležité znát jednotlivé parametry, které je třeba zohlednit, aby bylo možné výpočty provést správně. Správná rychlost frézky závisí na níže popsaných parametrech.

Posuvová rychlost

​ Posuvová rychlost (VF) je pojem používaný u obráběcích strojů, který označuje okamžitou relativní rychlost , kterou se řezný nástroj (v tomto případě fréza) přibližuje k povrchu materiálu, aby ho odebral; jde o rychlost posuvového pohybu (nezaměňovat s řeznou rychlostí). Tento parametr se počítá z dráhy, kterou řezný nástroj urazí ve směru posuvu za jednu minutu. 

Posuvová rychlost se vyjadřuje v metrech za minutu.

Řezná rychlost

​ Řezná rychlost (VC) je rychlost, kterou se břit frézy pohybuje po obráběném dílu. Tento parametr, vyjadřovaný v metrech za sekundu, určuje dráhu bodu zubu řezného nástroje. Řeznou rychlost obvykle udává výrobce nástroje; ten určí doporučenou rychlost a mez stroje, která se nesmí překročit. 

Tato rychlost se liší podle materiálu obrobku a prováděného obrábění. Při výpočtu řezné rychlosti se vychází z toho, že čím větší je průměr frézy, tím vyšší je řezná rychlost. Totéž platí pro otáčky za minutu; čím jsou vyšší, tím vyšší je i řezná rychlost. 

Otáčky za minutu

Hodnota, která vyjadřuje rychlost vřetena, tedy jak rychle se vřeteno otáčí a kolik otáček neboli úplných otočení vykoná za minutu. CNC frézka má obvykle 6 000 až 24 000 otáček za minutu (ot/min).

Tloušťka třísky

Nazývá se také posuv na zub a je to tloušťka materiálu, kterou každý zub řezného nástroje odebere z povrchu obrobku za jednu celou otáčku. Správná tloušťka třísky umožňuje regulovat teplotu frézy a zabraňuje jejímu přehřátí. Posuv na zub závisí na otáčkách a posuvové rychlosti. 

Axiální hloubka

​ Axiální hloubka neboli hloubka třísky má vliv na rychlosti frézky. Čím menší hloubka, tím bezpečnější frézování, ale vyžaduje více průchodů, což prodlužuje dobu obrábění. Když je třeba zvýšit hloubku, čímž se zvětšuje velikost třísek, je nutné snížit posuvovou rychlost stroje.

Radiální hloubka

​ Radiální hloubka neboli šířka záběru se mění podle tuhosti CNC obráběcího stroje. Pro správné boční frézování je důležité snížit posuvovou rychlost až o 25 %.

Význam rychlostí frézky

​ rychlostí frézky jsou nezbytné pro dobré výsledky obrábění. Pokud nejsou posuvová rychlost a otáčky vřetena v rovnováze, dosáhne se špatného povrchu a obráběcí stroj může ztratit stabilitu a způsobit zlomení frézy. Proto je důležité, aby všechny výše popsané řezné parametry byly nastaveny podle tuhosti frézky, ale také podle jejího výkonu a vlastností.

Je třeba také počítat s tím, že frézy používané na CNC strojích mohou být vyrobeny z rychlořezné oceli HSS, karbidu wolframu, diamantu PCD atd. To znamená, že čím tvrdší je řezný nástroj, tím vyšší může být řezná rychlost; v důsledku toho však může být nutné snížit posuvovou rychlost. 

​ rychlostí frézky nezávisí jen na stroji a jednotlivých parametrech, ale vliv má také práce prováděná na materiálu a vlastnosti dílu (materiál, provedení, tvar atd.). Proto se rychlosti frézky liší podle toho, zda jde o frézování, drážkování atd. Jak ovlivňují rychlostí frézky jednotlivé práce? Například čím vyšší posuvová rychlost, tím lepší kontrola tvorby třísek, kratší čas řezu a menší opotřebení nástroje. Zároveň se však zvyšuje riziko zlomení frézy a pravděpodobnost drsnosti povrchu. Naopak pokud se posuvová rychlost sníží, jsou třísky delší a kvalita obrábění se zlepší; nevýhodou je větší opotřebení frézy, delší čas a vyšší náklady na obrábění.