Frezarki obrabiają kontury i powierzchnie przedmiotów za pomocą wymiennego narzędzia frezującego, precyzyjnego posuwu i dokładnego sterowania. Dzięki nim możliwe jest wytwarzanie zarówno płaskich powierzchni, jak rowków i prowadnic, a także złożonych kształtów 2D i 3D, narzędzi i części maszyn.
Frezarka jest narzędziem elektrycznym służącym do wytwarzania przedmiotów o określonym zarysie geometrycznym i powierzchni. Zakres zastosowań frezarek, które są ściśle powiązane z tokarkami do drewna, jest szeroki. Możliwość wyposażenia frezarki w różne narzędzia skrawające skutkuje szeregiem zastosowań, od obróbki stali, stali nierdzewnej, żeliwa, metali nieżelaznych, metali lekkich, mosiądzu, aluminium i miedzi po tworzywa sztuczne, akryl, pleksiglas, drewno (twarde i miękkie), MDF i kamień.
Proste frezarki wygładzają lub strukturyzują powierzchnie albo tworzą rowki, szczeliny i prowadnice z wysoką dokładnością i precyzją cięcia. Dostępna jest szeroka gama frezarek o różnych rozmiarach, wariantach wyposażenia i stopniach automatyzacji.
Frezarki CNC są powszechne w sektorze profesjonalnym, a także zyskują na popularności wśród majsterkowiczów i w warsztatach hobbystycznych. Dzięki sterowaniu CNC, maszyny te umożliwiają również nietypowe kształtowanie, na przykład tworzenie modeli, przedmiotów dekoracyjnych, liter 3D, mebli, biżuterii, gadżetów kuchennych, oprawek okularów, lamp, breloków i instrumentów muzycznych. Nowoczesne frezarki to frezarki synchroniczne, w których wióry usuwane przez krawędź tnącą są odsuwane od obrabianego przedmiotu. Skutkuje to lepszą jakością powierzchni i mniejszym zużyciem w porównaniu do starszych frezarek górnowrzecionowych.
Podobnie jak wiercenie lub struganie, frezowanie maszynowe jest procesem obróbki, w którym wióry są usuwane z przedmiotu obrabianego za pomocą narzędzia frezującego. W tym procesie materiał jest usuwany przez narzędzie tnące obracające się z dużą prędkością.
Narzędzie tnące we wrzecionie przesuwa się po powierzchni przedmiotu obrabianego lub sam przedmiot jest przesuwany i prowadzony obok narzędzia frezującego. Proces frezowania jest zakończony po uzyskaniu pożądanego konturu lub powierzchni.
W przeciwieństwie do ręcznej frezarki górnowrzecionowej, którą prowadzi się nad obiektem z wolnej ręki, podobnie jak strugarkę elektryczną lub szlifierkę oscylacyjną, narzędzie tnące we frezarce górnowrzecionowej jest prowadzone przez jedną lub więcej osi z milimetrową precyzją. Narzędzie w głowicy frezarki można wymieniać.
Użytkownik kontroluje ilość usuwanego materiału za pomocą prędkości posuwu. Ruch posuwowy maszyny zapewnia wysoką precyzję frezowania. Posuw na powierzchni, a tym samym ruch tnący, jest prostopadły lub ukośny do ruchu obrotowego (rotacji) narzędzia tnącego w maszynie w przypadku frezowania czołowego, które jest zwykle stosowane.
Kąt narzędzia frezującego, a tym samym wyrównanie krawędzi skrawającej do przedmiotu obrabianego, jest utrzymywany podczas całego ruchu posuwowego. Podczas frezowania obwodowego oś narzędzia jest prowadzona przez maszynę równolegle do powierzchni przedmiotu obrabianego.
Proste frezarki z prostoliniowym ruchem posuwowym są ograniczone do frezowania czołowego lub profilowego przedmiotów obrabianych. Lepiej wyposażone maszyny są zdolne również do frezowania kołowego dzięki posuwowi okrężnemu. Profesjonalne frezarki (frezarki CNC) z elastycznie sterowanym posuwem za pośrednictwem osi X, osi Y i osi Z są również w stanie wytwarzać trójwymiarowe kształty (frezowanie kształtowe).
1. Frezarki dzieli się ze względu na ich konstrukcję na frezarki poziome, frezarki pionowe i frezarki stołowe. Frezarki uniwersalne są wszechstronne i mogą być wykorzystywane na wiele sposobów w warsztacie i obszarze produkcyjnym ze względu na ich możliwości regulacji i krótką drogę przesuwu. Są one dostępne w różnych wersjach, klasach wydajności i rozmiarach.
2. Ręczne modele kompaktowe o niewielkich rozmiarach są przeznaczone głównie dla początkujących użytkowników, hobbystów i małych firm rzemieślniczych do okazjonalnego frezowania. Większe uniwersalne frezarki i obrabiarki są dobrym wyborem do częstego użytku w warsztatach, zakładach rzemieślniczych, produkcyjnych i szkoleniowych.
3. Wiertarko-frezarki oraz tokarki, wiertarki i frezarki to kompaktowe maszyny kombinowane dla majsterkowiczów i hobbystów. Łączą one kilka funkcji w jednej maszynie. Poprzez konwersję (zmianę narzędzia i dołączonych akcesoriów), maszynę można przekształcić z trybu wiercenia w tryb toczenia lub we frezarkę.
Frezarka elektryczna dla początkujących i hobbystów jest zwykle sterowana ręcznie. Maszyny te mają mechaniczny posuw i są wykorzystywane do produkcji pojedynczych elementów i małych serii. Frezarki dla doświadczonych majsterkowiczów i profesjonalistów charakteryzują się rozbudowanymi opcjami sterowania i automatyzacji. Najbardziej wydajne są frezarki sterowane CNC. Są one obsługiwane przez komputer.
Przez długi czas zautomatyzowane frezarki CNC były zarezerwowane dla przemysłu, produkcji i wytwarzania narzędzi. Coraz częściej do wyboru są również niedrogie frezarki z CNC, które polecane są do nie mniej wymagającego sektora hobbystycznego, modelarstwa i produkcji płytek drukowanych. Skrót CNC oznacza "Computerized Numerical Control" i odnosi się do frezarek ze sterowaniem komputerowym, które są obsługiwane przez oprogramowanie, a zatem w pełni zautomatyzowane. Za frezowaniem CNC przemawia przede wszystkim dokładność, wysoki stopień precyzji frezowania i krótka droga przesuwu. Dzięki CNC można tworzyć nawet złożone kształty i struktury powierzchni, które nie byłyby możliwe przy użyciu innych frezarek, a przynajmniej nie tak szybko.
Cechą charakterystyczną frezarki CNC jest automatyczny posuw za pomocą wbudowanych silników krokowych na kilku osiach. Wszystkie etapy obróbki na frezarce CNC są programowane w oprogramowaniu na komputerze, a następnie wykonywane za pomocą kodu CNC bez ręcznej interwencji operatora maszyny. W programie CNC użytkownik przekształca rysunek CAD w polecenia, dzięki czemu maszyna wie, które osie należy przesunąć.
Raz utworzone programy CNC można łatwo modyfikować i dostosowywać do nowych wymagań lub materiałów. W przypadku produkcji identycznych elementów, frezarka CNC jest dużym ułatwieniem. Kolejną zaletą CNC jest znacznie szybsze prowadzenie narzędzia w porównaniu do sterowania ręcznego i wynikająca z tego przewaga prędkości podczas wykańczania. W porównaniu z konwencjonalną frezarką, wiele zalet CNC jest równoważonych przez wyższe koszty rozruchu, większe zapotrzebowanie na miejsce dla urządzenia i wyższą krzywą uczenia się na początku. Jednak elastyczność i niezwykła szybkość pracy frezarki CNC zwykle przewyższają te punkty. Precyzyjne możliwości reprodukcji CNC sprawiają również, że taki frezarki i obrabiarki nadają się do produkcji seryjnej.
Odpowiednie narzędzie frezujące do wykańczania powierzchni
Frezy o różnych geometriach są używane do obróbki metalu oraz do obróbki tworzyw sztucznych i drewna za pomocą frezarki. Charakter krawędzi tnącej skutkuje określonym profilem wykańczania/szlifowania, a tym samym różnymi właściwościami frezowania.
Frezy wykańczające umożliwiają usuwanie małych i średnich ilości materiału przy niewielkiej ilości wiórów i wysokiej jakości powierzchni. Frezy do obróbki zgrubnej i wykańczającej pracują szybciej przy zazwyczaj wystarczającej jakości powierzchni ze względu na ich średni skok rowka i wynikającą z tego większą objętość wiórów. Aby uzyskać wysoką wydajność usuwania materiału, konieczna jest odpowiednio duża objętość skrawania. Do tego celu nadają się frezy do obróbki zgrubnej z grubymi rowkami. Wynikowa powierzchnia przedmiotu obrabianego zazwyczaj wymaga wykończenia po frezowaniu zgrubnym, tj. wymaga dalszego wykończenia powierzchni, na przykład za pomocą frezu wykańczającego.
Frezy są dostępne w wielu różnych wersjach - jako frezy jednozębne i wielozębne, frezy promieniowe, frezy tarczowe, frezy profilowe, frezy kształtowe, frezy torusowe, mikro frezy i frezy walcowo-czołowe.
Prawidłowe mocowanie narzędzi frezarskich
Podczas mocowania i ustawiania frezu w głowicy frezarskiej należy zachować jak największą ostrożność. Wyczyść i sprawdź frez przed użyciem. Aby zapewnić bezpieczną pracę, czyste cięcie materiału i wysoką jakość powierzchni, frez musi być prawidłowo zamocowany za pomocą nakrętki mocującej lub śruby mocującej, tak aby był okrągły i płaski. Upewnij się, że kamień napędowy zatrzasnął się we wgłębieniach. Wymień uszkodzone lub tępe narzędzia tnące.