Jak jsem již psal, do první zkušebního frézování jsem se pustil bez předchozího studia a znalostí podmínek a druhů fréz. Základy bych rád shrnul v tomto příspěvku.

1. Základy

Fréza je vícebřitý nástroj používaný k obrábění různých materiálu. Z druhů podle upnutí nás budou zajímat stopkové s válcovou stopkou.

Rozdělení podle materiálu:

• tvrdokov
• HSS rychlořezná ocel
• SK břity ze slinutých karbidů
• umělý diamant

Rozměry frézy:

• OVL (overight length) – celková délka
• SHK (shank diameter) – průměr upínací stopky
• CED (cutting edge diameter) – průměr
• CEL (cutting edge length) – délka obráběcích břitů
• FL (flute) – počet břitů
• MT (material) – materiál, z kterého je fréza vyrobena
• CT (coating) – potažení ostří pro zlepšení řezu

Podle kleštiny (slouží k upnutí nástroje) vřetena určíte průměr stopky frézy. Pro možnost upnutí nástroje s menším průměrem stopky existuji redukce.

Nejčastěji používaný průměr pro hobby frézky je 3.175 mm.

2. Gravírování

Gravírováním rozumíme vytváření tvarů v materiálu rytím do jeho povrchu. Pro gravírování se nejčastěji požívají břity ve tvaru písmene V.

2.1 Carbide PCB Engraving Bit 45°

• OVL – 27 mm
• SHK – 3.17 mm
• CED – 0.1 mm
• CEL – 13 mm
• FL – 1
• MT – karbid
• CT – žádný
• 10 kusů
• cena – 96,- Kč

Obráběné materiály:

• měď

2.2 Carbide PCB Engraving Bit 20°

• OVL – 28 mm
• SHK – 3.17 mm
• CED – 0.1 mm
• CEL – 16 mm
• FL – 1
• MT – karbid
• CT – žádný
• 10 kusů
• cena – 80,- Kč

Obráběné materiály:

• měď
• hliník
• PVC
• dřevo

2.3 Carbide PCB Engraving Bit 10°, 15°, 20°, 30°

• OVL – 30 mm
• SHK – 3.17 mm
• CED – 0.1 mm
• CEL – 16 mm
• FL – 1
• MT – karbid
• CT – žádný
• 20 kusů
• cena – 160,- Kč

Obráběné materiály:

• plexisklo
• PVC
• MDF
• dřevo

3. Frézování

3.1 Carbite Spiral End Mill Cutter 2mm

• OVL – 28 mm
• SHK – 3.17 mm
• CED – 2 mm
• CEL – 12 mm
• FL – 2
• MT – karbid
• CT – žádný
• 5 kusů
• cena – 173,- Kč

Obráběné materiály:

• plexisklo
• PVC
• MDF
• dřevo

3.2 Carbide End Milling Cutter 2mm

• OVL – 37 mm
• SHK – 3.17 mm
• CED – 2 mm
• CEL – 12 mm
• FL – 2
• MT – karbid
• CT – žádný
• 10 kusů
• cena – 140,- Kč

Obráběné materiály:

• měď
• železo
• PVC

3.3 Corn Teeth Drill Milling Cutters 1mm

• OVL – 38 mm
• SHK – 3.17 mm
• CED – 1 mm
• CEL – 7 mm
• FL – 2
• MT – slitina wolframové oceli
• CT – žádný
• 5 kusů
• cena – 132,- Kč

Obráběné materiály:

• měď
• zlato
• stříbro
• dřevo

3.4 Titanium Nitride Coated Carbide Cutter 0.8 mm

• OVL – 38 mm
• SHK – 3.17 mm
• CED – 0,8 mm
• CEL – 7 mm
• FL – 2
• MT – karbid
• CT – TiN
• 10 kusů
• cena – 160,- Kč

Obráběné materiály:

• slitiny železa

3.5 Straight shank milling cutter

• OVL – 45 mm
• SHK – 3.17 mm
• CED – 3.17 mm
• CEL – 30 mm
• FL – 4
• MT – karbid
• CT – žádný
• 5 kusů
• cena – 170,- Kč

Obráběné materiály:

• plexisklo
• PVC
• Nylon
• dřevo

3.6 Engraving knife

• OVL – 48 mm
• SHK – 3.17 mm
• CED – 3.17 mm
• CEL – 30 mm
• FL – 2
• MT – karbid
• CT – žádný
• 10 kusů
• cena – 315,- Kč

Obráběné materiály:

• plexisklo
• PVC
• nylon
• dřevo
• měď

3.7 Spiral router

• OVL – 40 mm
• SHK – 3.17 mm
• CED – 3.17 mm
• CEL – 17 mm
• FL – 1
• MT – karbid
• CT – žádný
• 10 kusů
• cena – 147,- Kč

Obráběné materiály:

• plexisklo
• ABS
• PVC
• MDF
• nylon
• pryskyřice

4. Základy obrábění

Při obrábění máme tři možnosti, kterými můžeme ovlivnit řezné podmínky.

• fréza (materiál, počet břitů – flutes)
• rychlost posunu (feed rate)
• otáčky vřetena (rpm – revolutions per minute)

Několik základních pravidel:

• čím tvrdší materiál tím větší je potřeba počet břitů frézy
• čím měkčí materiál tím můžeme použít vyšší rychlost posuvu
• čím vyšší otáčky vřetena tím můžeme použít vyšší rychlost posuvu
• hloubka frézování jednoho průchodu by měla být max. průměr frézy

Vztah mezi flutes, feed rate and rpm určuje tzv. chip load – úber materiálu.

• chip load = feed rate / (rpm * flutes)
• feed rate = rpm * flutes * chip load
• rpm = feed rate / (flutes * chip load)

Určení chip load  je tedy klíčové, ovšem pro začátečníky velmi obtížné. Naštěstí existují kalkulačky, které jsou schopny spočítat řezné podmínky za nás.

5. Výpočet řezných podmínek

Jednou z takových kalkulaček je FsWizard, který existuje i ve free verzi (omezená databáze materiálů) pro mobily a webový prohlížeč.

Zkusíme si příklad výpočtu gravírování V břitem do dřeva.

1. nastavení obráběného materiálu

2. výběr použité frézy, materiálu, úprava břitů a její rozměry

3. hloubka obrábění a jeho směr (slotting – axiální směr, jinak do strany)

4. maximální otáčky a procentní možnost změny parametrů

5. výsledné spočítané hodnoty, které můžeme posuvníky ještě upravit pro možnosti našeho CNC

Výsledkem je, že pro rychlost vřetena 6000 ot/min, bychom měli nastavit rychlost posuvu 126 mm/min, při hloubce gravírování 0.4 mm.

• 1. CNC frézka – začátek
• 2. CNC frézka – návrh
• 3. CNC frézka – rozpočet
• 4. CNC frézka – elektro test
• 5. CNC frézka – konstrukce rámu
• 6. CNC frézka – základní součásti
• 7. CNC frézka – laserové výpalky
• 8. CNC frézka – zkouška montáže
• 9. CNC frézka – montáž lineárního vedení
• 10. CNC frézka – elektro
• 11. CNC frézka – testovací montáž
• 12. CNC frézka – konfigurace GRBL
• 13. CNC frézka – dokumentace
• 14. CNC frézka – otázky a odpovědi
• 15. CNC frézka – testujeme frézku
• 16. CNC frézka – frézy
• 18. CNC frézka – přepracování osy Z
• 19. CNC – příklad frézování
• 20. CNC frézka – problémy a jejich řešení
• 21. CNC – inspirace
• 22. CNC frézka – stůl
• 23. CNC pendant
• 24. bCNC instalace a základní použití
• 25. CNC chlazení při obrábění