CNC-fräsning

Definition och förklaring av CNC-fräsning inom träbearbetning
Fräsning är en formgivande, spånavverkande process och hör, tillsammans med sågning, hyvling och borrning, till de vanligaste metoderna för tillverkning av träprodukter. CNC-fräsning används för att tillverka konturer och fria former med repeterbar, datorstyrd precision. Man skiljer här mellan 2D- och 3D-CNC-fräsning.

I den här artikeln får du den viktigaste informationen om CNC-fräsning. Du får dessutom lära dig intressanta fakta om bearbetningsbara material samt om hur CNC-fräsning kan användas inom träbearbetning.

Fräsning på CNC-fräsmaskinen

Innehållsförteckning

• Betydelse: Vad är CNC-fräsning?
• Tekniska grunder för CNC-fräsning inom träbearbetning
• Olika metoder för CNC-fräsning inom träbearbetning
• Vilka material används vid CNC-fräsning av trä?
• Användningsområden för CNC-träfräsar
• Branscher för CNC-fräsning
• Vilka arbetsstycken kan tillverkas av trä med en CNC-fräs?
• Krav: Axlar och komplexitet
• Fördelar: Fräsning av trä med CNC-fräs
• Vilka maskiner används för CNC-fräsning av trä?
• RUWI Produkter för träbearbetning

Betydelse: Vad är CNC-fräsning?

CNC-fräsning innebär att man bearbetar fräsbara material med hjälp av en CNC-maskin. ”CNC” står för ”Computerized Numerical Control” och betyder datorstyrd numerisk styrning. CNC-fräsning kännetecknas av hög effektivitet och repeterbar precision, eftersom fräsningen sker via en datorstyrd styrning.

Tekniska grunder för CNC-fräsning inom träbearbetning

Vid fräsning inom träteknik bearbetar du kanter, skapar konturer i skivor eller formar valfria geometrier ur träblock. En CNC-fräs utför dessa bearbetningssteg med hög precision och repeterbarhet, styrd av elektronik och elektromekaniska matningssystem. Det sparar tid och personal. Den mekaniska matningen möjliggör dessutom något som inte går att göra vid manuell matning: fräsning i samma riktning. Varför riktningen är fast vid manuell matning förklaras i artikeln ”Fräsning i motsatt riktning”.

• Kantbearbetning: En träskiva eller en bräda förs fram längs ett fast fräsaggregat, vars geometri avgör kantens utformning.
• Konturfräsning (2D): Fräsen sänks ned på ett förutbestämt sätt i en skiva och följer en förprogrammerad kontur.
• Fräsning av fria former (3D): Utförs inom träbearbetning främst på fyra- och femaxliga bearbetningscentra, där spindeln dessutom kan svängas och roteras. Robotarmar används framför allt där komponenterna är för stora för ett bearbetningscenter, till exempel inom träbyggnad.

Olika metoder för CNC-fräsning inom träbearbetning

Kantbearbetning

Här för du en bräda eller en list förbi ett stående fräsaggregat. Kantformen bestäms av fräsens geometri.

CNC-planfräsning

Som ett alternativ till att jämna till med hyvelmaskiner går fräsen över ytan i överlappande spår. Därefter vänds arbetsstycket och fräses på nytt. På så sätt uppnår du en viss tjocklek eller jämnar ut ovanligt breda delar. Utan CNC går detta att göra med en överfräs och en planfräsanordning.

Konturfräsning

Vid 2D-koordinatstyrning sänks fräsen ned vid den definierade positionen och följer den önskade konturen. På så sätt kan både yttre och inre konturer fräsas exakt.

Fräsning med fri form

Vid komplexa 3D-konstruktioner bearbetar spindeln i ett fleraxligt bearbetningscenter ytan i banor som ligger tätt intill varandra. Hur tätt banorna ligger avgör ytkvaliteten och bearbetningstiden – och hur mycket som därefter måste efterbearbetas för hand.

Tips: Fräsbordet ”RUWI ” bredvid CNC-maskinen

Fasning, spårfräsning, avrundning, slipning, avgradning eller fräsning i plan: För enstaka detaljer, efterbearbetning och allt där det inte lönar sig att programmera står fräsbordet bredvid CNC-maskinen. Flera fräsar kan vara fastspända samtidigt – du går bara fram till rätt motor istället för att belasta CNC-maskinen för det.

Vilka material används vid CNC-fräsning av trä?

I princip bearbetar du mjuka, bearbetningsbara material:

• Olika träslag: hårda träslag som ek eller bok, mjuka träslag som tall eller gran
• Trämaterial som MDF, spånskiva, multiplex eller plywood
• Plastmaterial som plexiglas eller Makrolon, förutsatt att de inte innehåller några metalliska inneslutningar
• Fiberkompositer som GFK och CFK: De är mycket slipande och kräver diamantverktyg samt ett avsugningssystem som är anpassat för finstoft

Metaller kan endast bearbetas i begränsad utsträckning på träbearbetningsmaskiner, eftersom slitaget på verktyg och maskiner skulle bli för stort.

Användningsområden för CNC-träfräsar

En CNC-träfräs används för att bearbeta kanter, skivor eller block. Viktiga exempel:

• Fräsning av inre och yttre konturer: 2D-maskiner är prisvärda och precisa för detta ändamål.
• Nesting: Alla nödvändiga komponenter skärs ut ur en enda skiva i ett enda arbetsmoment.
• Borrning: Blindhål, längshål och genomgående hål kan borras automatiskt.
• Fräsning av fria former: 3D-bearbetning av komplexa former på fleraxliga maskiner.

Fräsning av fria former med en planfräs

Branscher för CNC-fräsning

• Snickare och möbelsnickare
• Tillverkare av möbler, fönster, dörrar och träkomponenter
• Inredning av husvagnar och husbilar
• Båtbyggnad
• Modell- och formtillverkning

Maskinen sköter repeterbarheten – resultatet avgörs redan innan: vid konstruktionen, valet av verktyg och spännmedel samt inställningarna för matning och varvtal i programmet. Det är just där som den sakkunskap ligger som en CNC-maskin inte kan ersätta.

Vilka arbetsstycken kan tillverkas av trä med en CNC-fräs?

Det beror på om du bearbetar platt eller blockformigt material. Platt material, såsom skivor, bearbetar du på 2D-fräsar, medan du använder 3D-fräsar för ”voluminösa” komponenter i alla riktningar.

• Möbelfronter och skåpdelar
• 3D-modeller i trä
• Bänkskivor, bokstäver, graveringar
• Ytterdörrar, innerdörrar och skåp
• Trappsteg, fönster, staket

Efterbearbetning på fräsbordet ” RUWI ” efter CNC-bearbetningen

Krav: Axlar och komplexitet

En 2D-fräs bearbetar skivor, men kan i begränsad utsträckning även utföra djupare bearbetningar, såsom blindhål. En maskin med fyra eller fem axlar klarar komplexa komponenter, eftersom spindeln dessutom kan svängas. Man måste dock tänka på att trä arbetar. Förändringar i fuktighet och mått mellan programmering och montering överstiger ofta maskinens noggrannhet.

Verktygsväxlare

Automatiserat verktygsbyte minskar stilleståndstiden. CNC-styrningen styr bytet av fräsar eller borrar självständigt. Vanliga exempel är:

• Pickup-växlare (få verktyg)
• Tallriksväxlare (medelstort antal)
• Kedjeväxlare (stort urval av verktyg)

Maskinbord

Maskinbordet bidrar väsentligt till effektiviteten. Exempel på detta är:

• Konsolbord med vakuumsugare på förskjutbara konsoler
• Raster- eller matrisbord med skumgummipackning och vakuum
• Jämningsbord för 2D och 3D, ofta med spänningsteknik

Fördelar: Fräsning av trä med CNC-fräs

• Repeterbar och precis, även vid stora volymer
• Hög automatiseringsgrad
• Inställnings- och programmeringstiden tillkommer endast en gång – för den andra och alla efterföljande delarna tillkommer den inte
• Säkerhet: Användaren är åtskild från fräsen

När den väl är programmerad upprepar CNC-fräsen sina rörelser oförändrat. Det som förändras är verktyget: livslängd och skärpa avgör när den hundrade delen börjar se annorlunda ut än den första.

Vilka maskiner används för CNC-fräsning av trä?

• CNC-bearbetningscentra
• CNC-portalfräsar och nesting-anläggningar
• Fyra- och femaxliga anläggningar för friformer

Inom träbearbetning finns dessutom bordsfräsar, golvfräsar och stationära överfräsar, som dock inte alltid är CNC-styrda.

RUWI Produkter för träbearbetning

RUWI erbjuder olika lösningar inom området träbearbetningsmaskiner. Oavsett om du vill fasas, spåra, slipa eller fräsa kant i kant: FräsbordetRUWI kompletterar en CNC-anläggning i de fall där programmering och uppspänning av en enskild detalj inte lönar sig.