STEPCRAFT - Strategie zanoření frézy do materiálu

Správná volba strategie zanoření nástroje do materiálu je klíčová pro dosažení kvalitních výsledků, prodloužení životnosti nástrojů a ochranu vašeho CNC stroje. CNC systémy Stepcraft M.Série a D3.Série nabízejí díky své konstrukci a přesnosti možnost využít různé strategie zanoření v závislosti na obráběném materiálu a typu nástroje.

Základní strategie zanoření

1. Přímý sestup (Plunge)

Nejjednodušší metoda, při které nástroj sestupuje svisle přímo do materiálu. Rychlost zanoření (Plunge rate) by měla být nastavena na 10-20% rychlosti posuvu (Feed rate).

Vhodné pro:

• Nástroje se zavrtávacím zubem (ostří přes střed)
• Vrtání otvorů
• Měkké materiály při menších hloubkách

 

⚠️ NEVHODNÉ pro:

• Nástroje pouze s bočními břity
• Tvrdé materiály (hliník, tvrdé plasty, CFK, tvrdé dřeviny,..)
• Větší hloubky zanoření

 

2. Hladký sestup - Rovná rampa (Ramp)

Kombinace svislého sestupu s horizontálním posuvem vytváří šikmou dráhu zanoření. Plunge rate nastavte na 30-60% Feed rate.

Výhody:

• Šetrnější k nástroji i stroji
• Umožňuje použití nástrojů bez zavrtávacího zubu
• Rovnoměrnější rozložení zatížení

 

Ideální pro:

• Většinu materiálů
• Delší nástroje
• Tvrdší materiály

 

3. Sestup Cik-Cak (Zigzag Ramp)

Varianta rovné rampy s pohybem tam a zpět, která vyžaduje kratší vzdálenost. Plunge rate: 30-60% Feed rate.

Použití:

• Malé díly
• Tvarově složité obrysy
• Omezený prostor pro zanoření

 

4. Spirální sestup (Helical)

Kontinuální spirálový sestup rovnoměrně rozložený po celé délce řezu. Plunge rate: 30-60% Feed rate.

Nejšetrnější metoda:

• Minimální zatížení nástroje
• Ideální pro tvrdé materiály
• Nejlepší pro hliník a další neželezné kovy

 

 

👉 Postup nastavení strategie zanoření v CAD/CAM Vectric naleznete v článku zde

 

DOPORUČENÉ PARAMETRY RAMPY

1. Úhel sestupu rampy:

2. Délka rampy:

Výpočet délky rampy:

Pro danou hloubku zanoření (H) a úhel rampy (α):

 

Praktické příklady:

 

💡TIP: pravidlo dle průměru nástroje:

Mnoho CNC operátorů používá jednodušší pravidlo:

Délka rampy = 3-5× průměr nástroje

Příklady:

• Nástroj Ø 3 mm → rampa 9-15 mm
• Nástroj Ø 6 mm → rampa 18-30 mm
• Nástroj Ø 10 mm → rampa 30-50 mm

Pro tvrdé materiály (hliník, CFK):

• Délka rampy = 5-10× průměr nástroje

---

SPIRÁLNÍ SESTUP - specifika

Průměr spirály:

Příklad:

• Nástroj Ø 6 mm do hliníku
• Průměr spirály: 9-12 mm (150-200%)
• Hloubka zanoření: 3 mm
• Spirála udělá cca 2-3 otáčky než dosáhne plné hloubky

 

SHRNUTÍ - Kompletní tabulka doporučení

 

Strategie zanoření podle typu nástroje

Každý typ nástroje má své specifické vlastnosti, které určují vhodnou strategii zanoření. Nesprávná volba může vést k poškození nástroje nebo nekvalitnímu obrábění.

 

Pokročilé tipy pro jednotlivé typy nástrojů

🔵 Jedno- vs. Dvoubřité frézy

Jednobřitá:

• ✅ Vyšší posuvy (až 2× rychlejší než dvoubřitá)
• ✅ Perfektní pro hliník a lepivé materiály
• ✅ Méně tepla = méně tavení u plastů
• ⚠️ Vyšší vibrace při vysokých otáčkách

 

Dvoubřitá:

• ✅ Hladší povrch
• ✅ Nižší vibrace
• ✅ Univerzálnější použití
• ⚠️ Horší odvod třísek u lepivých materiálů

 

🔵 Pozitivní vs. Negativní geometrie

Kdy použít pozitivní:

• Měkké dřeviny, MDF, měkké plasty
• Když potřebujete nízké řezné síly
• Tenké materiály (menší zatížení stroje)

 

Kdy použít negativní:

• Tvrdé dřeviny, překližky s laminací
• Kompozitní materiály (CFK, GFK)
• Když potřebujete čistý řez na horní straně
• Abrazivní materiály (delší životnost břitu)

 

🔵 Kompresní frézy - speciální pravidla

Kritická pravidla:

1. Hloubka zanoření musí být větší než výška pozitivní části (obvykle 40-60% celkové délky břitu)
2. Nikdy nepoužívejte na tenčí materiál než je přechodová zóna
3. Rampa musí být dostatečně dlouhá - min. 3× průměr nástroje

Ideální pro:

• Překližky 6-20mm
• Laminované DTD
• Dvouvrstevné materiály (Dibond)

 

🔵 V-bity a gravírovací nástroje

Klasický V-bit (ostrý hrot):

• Úhly: 30°, 45°, 60°, 90°, 120°
• Pouze pro gravírování a V-carving
• Křehký hrot - pozor na uzly ve dřevě!
• Nízké otáčky u kovů (10 000-15 000 RPM)
• Vyšší otáčky u dřeva (18 000-24 000 RPM)

 

V-bit s ploškou:

• Průměr plošky: 0,1-1,0mm
• Robustnější, vhodný pro hlubší řezy
• Umožňuje 3D V-carving s detaily
• Ploška vytváří "podlahu" v gravírování

 

🔵 Kulové frézy (Ball nose)

Proč nikdy přímý sestup:

• Kulový tvar koncentruje veškeré zatížení do nejmenšího bodu
• Špička má nulovou řeznou rychlost (otáčí se kolem své osy)
• Vysoké riziko zlomení nebo otupení

Optimální postup:

• Spirální sestup s průměrem spirály 50-70% průměru nástroje
• U 3D obrábění využít přirozený tvar dráhy pro postupné zanoření
• Plunge rate max 40% Feed rate

 

🔵 Srovnávací frézy

Specifika použití:

• Průměr 30-80mm (pro Stepcraft ideálně 30-50mm)
• Překryv drah: 10-20% průměru
• Hloubka řezu: 0,1-0,3mm na průchod
• Vysoké otáčky: 18 000-24 000 RPM
• Nízký posun: 1000-2000 mm/min

 

Doporučení pro konkrétní materiály na Stepcraft M.Série a D3.Série

Kombinace nástroj + materiál - rychlý průvodce

Praktické tipy pro Stepcraft M.Série a D3.Série

Konzervativní nastavení (začátečníci):

• Plunge rate: 30-40% Feed rate
• Úhel rampy: 3°
• Průměr spirály: 100% průměru nástroje

Optimalizované nastavení (pokročilí):

• Plunge rate: 40-60% Feed rate (podle materiálu)
• Úhel rampy: 3-5° (měkké mat.), 2-3° (tvrdé mat.)
• Průměr spirály: 70-150% průměru nástroje (podle materiálu)

Pro tvrdé materiály (hliník, CFK):

• Plunge rate: 40-50% Feed rate
• Úhel rampy: 1-2° (nebo raději spirála!)
• Průměr spirály: 150-200% průměru nástroje

---

⚠️ DŮLEŽITÉ UPOZORNĚNÍ:

Proč NENÍ Plunge rate 100% Feed rate u ramp?

I když rampa kombinuje svislý a horizontální pohyb, Plunge rate zůstává 30-60% protože:

1. Svislé řezání je náročnější než horizontální
2. Odvod třísek je horší při zanořování
3. Tepelné zatížení je vyšší
4. Ochrana nástroje - šetrnější přístup prodlužuje životnost

Výjimka:

Některé pokročilé CAM softwary automaticky přepočítávají efektivní rychlost při rampě, takže můžete nastavit Plunge rate = Feed rate a software sám upraví rychlost podle úhlu. Ale u Vectric a většiny CAM pro Stepcraft platí pravidlo 30-60%!

Nastavení rychlostí zanoření:

Pro M.Série (robustnější konstrukce):

• Měkké materiály: Plunge rate 20-40% Feed rate
• Střední tvrdost: Plunge rate 30-50% Feed rate
• Tvrdé materiály: Plunge rate 40-60% Feed rate

 

Pro D3.Série (lehčí konstrukce):

• Měkké materiály: Plunge rate 15-30% Feed rate
• Střední tvrdost: Plunge rate 25-40% Feed rate
• Tvrdé materiály: Plunge rate 30-50% Feed rate

Obecná doporučení:

1. Vždy začněte konzervativněji - nižší rychlosti a šetrnější strategie
2. Sledujte zvuk stroje - neobvyklé zvuky signalizují problém
3. Kontrolujte teplotu nástroje - přehřátí zkracuje životnost
4. U tvrdých materiálů (hliník, CFK, tvrdé plasty) vždy preferujte spirální sestup
5. Testujte na odpadním materiálu před finálním obráběním
6. Pravidelně kontrolujte ostrost břitů - tupý nástroj = špatný řez + vyšší zatížení
7. Respektujte limity nástroje - průměr, délka vyložení, maximální hloubka řezu

 

Kdy použít kterou strategii - rychlý přehled:

✅ Přímý sestup: Měkké dřevo, MDF, nástroje se zavrtávacím zubem, V-bity, srovnávací frézy
✅ Rovná rampa: Univerzální volba pro většinu materiálů a nástrojů
✅ Cik-Cak rampa: Malé díly, omezený prostor, kompresní frézy
✅ Spirální sestup: Hliník, CFK, tvrdé plasty, plexisklo, tvrdé dřevo, kulové frézy

 

Nejčastější chyby a jak se jim vyhnout:

❌ CHYBA: Přímý sestup s kulovou frézou
✅ ŘEŠENÍ: Vždy spirála nebo rampa

❌ CHYBA: Krátká rampa u kompresní frézy
✅ ŘEŠENÍ: Rampa min. 3× průměr nástroje

❌ CHYBA: Vysoká rychlost zanoření u hliníku
✅ ŘEŠENÍ: Spirální sestup, Plunge rate max 40% Feed rate

❌ CHYBA: Použití tupého nástroje
✅ ŘEŠENÍ: Pravidelná kontrola a výměna/broušení

❌ CHYBA: Nedostatečný odvod třísek u hlubokých kapes
✅ ŘEŠENÍ: Jednobřitá fréza nebo častější výjezdy nástroje

 

Závěr

Správná volba strategie zanoření v kombinaci s vhodným typem nástroje výrazně ovlivňuje kvalitu obrábění, životnost nástrojů a zatížení vašeho CNC stroje Stepcraft. Zatímco přímý sestup je nejrychlejší, pro většinu aplikací na M.Série a D3.Série doporučujeme používat rampy nebo spirální sestup, které jsou šetrnější a univerzálnější.

 

Klíčová pravidla k zapamatování:

1. Kulové frézy = NIKDY přímý sestup
2. Hliník a kovy = POUZE spirální sestup
3. Kompresní frézy = Dlouhá rampa, musí proniknout celou tloušťkou
4. Jednobřité frézy = Nejlepší pro hliník a lepivé materiály
5. Negativní geometrie = Čistý řez na horní straně
6. V-bity = Přímý sestup OK, ale pozor na křehký hrot

Pamatujte: čas ušetřený agresivnějším zanořením se nevyplatí, pokud poškodíte nástroj nebo stroj. Investice do správné strategie a výběru vhodného nástroje se vám vrátí v kvalitě výsledků, dlouhé životnosti vašeho vybavení a úspoře času na opravách a výměnách nástrojů.

 

Doporučený postup pro začátečníky:

1. Začněte s dvoubřitými frézami s pozitivní geometrií
2. Používejte spirální nebo rovnou rampu
3. Nastavte konzervativní rychlosti (Plunge rate 30% Feed rate)
4. Testujte na odpadním materiálu
5. Postupně optimalizujte parametry podle zkušeností