Что за инструмент фреза — виды и способы применения

Окружающие нас вещи: машины, приборы, предметы мебели имеют сложную форму, состоят из десятков – тысяч компонентов. Большинство из них представлены простейшими геометрическими фигурами: обработанными конусами, цилиндрами, плоскими. Во многих случаях для изменения формы металлических, полимерных, деревянных заготовок применяются фрезы, которые вставляются во фрезерные станки.

Что такое фреза

Фрезерование деталей и заготовок применяется повсеместно при обработке древесины, металлов. Большинство машин, станков, предметов мебели, деревянных домов не выполняется без этой режуще оснастки. В материале рассказано, что они собой представляют, какими бывают, чем отличаются от пил, как классифицируются.

Фреза – это режущий инструмент с одним и более режущими кромками или зубьями. Относится к динамическим телам – режет материал вследствие вращения с высокой скоростью, которую ей придаёт электрический двигатель. В производстве нашли применение свыше десятка видов фрез. Классифицируются они, исходя из формы, назначения – какой материал могут обрабатывать, состава – из чего изготовлены, конструкции, количества режущих кромок, способа крепления ножей.

Применяются фрезы для снятия материала, как это делают скульпторы, придания деталям определённой формы путём отсекания ненужных областей заготовки – шлицы, фаски, канавки, отверстия, пазы.

Чем дисковая фреза отличается от пилы

Даже специалисты не могут однозначно отнести инструмент к дисковым пильным полотнам или фрезам. Специализированная литература не содержит чётких критериев, по которым режущий инструмент можно отнести к той или иной категории. Принципиальных отличий или обязательных критериев нет. К пилам условно относят инструмент, соответствующий следующим требованиям:

  • Представлена тонким диском – толщиной несколько миллиметров.
  • Зубья имеют развод, если конструкция монолитная – характерно для пил с быстрорежущей, инструментальной стали либо они припаяны – например, твердосплавные напайки.

Иногда к фрезам относят маленькие диски, даже соответствующие двум критериям выше. Также порой учитывается высота зуба – у дисковых пил они крупные по отношению к диаметру полотна.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения

Классификация

Разнообразие фрез огромно, для простоты работы их классифицируют по ряду критериев: форма, материал изготовления, способ установки, тип и число режущих кромок, форма, расположение зубьев.

Шарошки

Шарошки – режущий инструмент, выполненный в виде полного или усечённого конуса, шара или цилиндра с нарезанными или напаянными твёрдосплавными зубьями.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения

По конструкции

Конструктивно фрезы разделяют на три группы:

  • Цельные, монолитные – сделаны с одной заготовки из инструментальной стали.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения

  • Составные – к корпусу из конструкционной стали припаиваются твёрдосплавные зубья с повышенной износостойкостью. Они дорогие, но производительные и долговечные.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения

С напайками

  • Сборные – модульная конструкция позволяет оператору самостоятельно менять и закреплять ножи, изменять их положение.
Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Строгальный вал

Обрабатываемый материал

Большая часть фрез предназначена для обработки металлов. Причем выпускаются как универсальные, так и заточенные под резание определённых металлов, их сплавов: медь, калёная, кованная или нержавеющая сталь, алюминий, чугун. Это прочные износоустойчивые инструменты.

Фрезы по дереву – это менее многочисленная категория насадок, их можно изготавливать из менее прочных марок сталей – сила сопротивления резанию у дерева ниже, чем у металла. Однако, к ним также выдвигаются особые требования: одинаковое поведения при обработке различных пород дерева, которое по своей структуре неоднородное – содержит пороки, рядом могут находиться волокна с разной твёрдостью.

Насадки для обработки пластика мало отличаются от предыдущих, их разнообразие и распространённость невысоки.

Число ножей

Количество режущих кромок или ножей в фрезах колеблется от одного до нескольких десятков. У пальчиковых может быть одна режущая пластина, в шарошках и барабанах – более сотни.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Много ножевой строгальный вал

Материал режущей части

Тело фрезы изготавливается из прочных сплавов на основе стали. Заготовки из легированной, инструментальной или быстрорежущей стали нарезаются с небольшим припуском на станках, при помощи мех пилы или иным способом. После придания нужного профиля, сверления посадочного места они проходят термическую обработку – закаляются, затем – отпускаются. Далее – шлифуются, затачиваются, полируются.

Для повышения износостойкости зубья режущей оснастки изготавливают из твёрдых сплавов, их тела – покрывают путём напыления:

  • нитрида алюминия-титана;
  • нитрида титана;
  • PVD покрытия;
  • цианида титана

и прочих материалов.

Режущие кромки фрез для обработки калёной стали и чугуна делают из искусственного алмаза, нитрида бора.

Способ крепления на станке

Распространено два способа крепления фрез: установка в патрон и установка на вал.

Насадные

Насадные фрезы выглядят как барабаны или диски с различными размерами, конфигурацией. В центре имеют посадочное отверстие для установки на вал станка. Крепятся посредством резьбового соединения. Для надёжности фиксации применяется шпонка, для которой на валу и вдоль высоты посадочного отверстия оснастки проделывается паз.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Место для посадки на вал

Цанговый патрон

В ручных фрезерных станках для обработки дерева и агрегатах с ЧПУ применяются пальчиковые фрезы, хвостовики которых закрепляются в цанговый патрон напрямую либо через переходники. Классический посадочный диаметр цангового патрона – 12 мм. Для установки минифрез с хвостовиком 6 или 8 мм применяются цанговые переходники соответствующего диаметра.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Цанговый патрон

Классификация фрез по конструкции

Конструкционно существует десятки разновидностей фрез. Часть тяжело отнести к конкретной категории – многие по характеристикам примыкают к двум-трём разновидностям. Многие рассмотренные типы содержат в себе подтипы, например, Т-образные минифрезы относятся к пазовым, пазовые – к концевым с хвостовиком для крепления в патроне или посредством конуса Морзе.

Спиральные

Оснащены спиральными канавками для отвода стружки. Демонстрируют эффективность при глубоком погружении режущей части в материал. Формируют гладкие стенки детали даже если станок слегка люфтит.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения

Дисковые

Способны вырезать неглубокие открытые пазы, продольные канавки. Имеют небольшой диаметр и толщину – напоминают маленькую, но толстую циркулярную пилу. Для уменьшения трения торцы затачиваются в виде клина, сужающегося от наружи к центру. Бывают:

  • Односторонними или пазовыми – зубья расположены только на цилиндрической поверхности.
  • Двухсторонними – заточена одна из боковых кромок – выполняют вспомогательную роль, в резании участия практически не применяют.
  • Трехсторонними – цилиндрическая и обе боковые поверхности покрыты зубьями.
Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Схожие с пилами инструменты

Дисковые фрезы оснащаются наклонными или прямыми режущими поверхностями.

Торцевые

Применяются для обработки плоскостей. Осью устанавливаются перпендикулярно заготовке. У торцевых фрез профилирующие только вершины зубьев, в отличие от цилиндрических, где поверхность формируется всей площадью кромки зуба. Основная работа полагается на боковые зубья, расположенные на торцевой поверхности.

Встречаются модели с зубьями в виде кривой либо ломанной, угол заточки может сильно отличаться – зависит от прочности и виброустойчивости инструмента, точности резания. Делаются более массивными и жёсткими, чем цилиндрические, нередко вытесняют их благодаря повышенной производительности.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Торцевая модель

Цилиндрические

Наиболее распространены при обработке плоских поверхностей для их выравнивания, создания параллельных плоскостей. В сочетании с другими фрезами позволяют формировать поверхности со сложной конфигурацией. Бывают с винтовыми либо прямыми режущими кромками.

Сдвоенные цилиндрические фрезы с разным наклоном зубьев выравнивают возникающие при одинаковой заточке усилие. Производятся из быстрорежущих марок стали, оснащаются пластинами из твердого сплава.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
С винтовыми зубьями

 Угловые

Угловыми фрезами обрабатывают наклонные поверхности, снимают фаски. Они характеризуются наклоном кромки относительно горизонтальной оси.

Одноугловые экземпляры оснащаются клиньями на торце и боковых поверхностях. При резании возникают угловые усилия.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Зубья наклонены в одну сторону

Клинья двухугловых располагаются по разные стороны от центра симметрии инструмента. Фрезы бывают симметричными и несимметричным – углы наклона кромок по обе стороны отличаются. Толщина стружки в центре максимальная, к краям она уменьшается.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Двуглавая

Нашли применение в станкостроении и производстве инструментов для формирования стружечных канавок.

Концевые и шпоночные

Формируют глубокие пазы, канавки, уступы в заготовках. Основная работа выполняется боковыми зубьями, вспомогательные торцевые разве подчищают дно канавки. Оснащаются коническим либо цилиндрическим хвостовиком для установки на станок. Зубья делаются винтовыми либо прямыми.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Четырёхзубый

Шпоночные двузубые минифрезы – подвид концевых. Благодаря торцевой режущей кромке могут засверливать материал – погружаться в него, затем перемещаться для формирования закрытых канавок.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Двузубая

Пазовые Т-образные

Разновидность концевых фрез для выборки Т-образных пазов. Из-за плохого отвода стружки часто ломаются. Иногда перед ними работают торцевыми или иными фрезами для формирования канавки, сам Т-образный паз режется за второй проход Т-образной минифрезой. Зубья снимают стружку по два раза за оборот.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Насадка для Т-образных канавок

Фасонные

Используются для формирования фасонных или фигурных поверхностей. Ими режут преимущественно продольные канавки с полукруглым или сложным профилем.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Фасонная насадка

Классифицируются по форме зуба: затылованные и остроконечные. Последние более стойкие к износу и повреждениям, но их изготовление и заточка производится на более сложном оборудовании, чем в случае с затылованными фрезами. В серийном производстве распространены остроконечные фрезы и сборные – зубья представлены сменными пластинками из твёрдого сплава.

Шлицевые (прорезные)

Разновидность червячной фрезы с реечными канавками, обеспечивающими шустрый отвод стружки. Применяются для обработки валов с различной центровкой. По конструкции различают режущую оснастку с усиками и без. Первые работают при небольшой подаче на малых скоростях – усики часто не выдерживают нагрузки.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения

Кольцевые или корончатые

Распространены при сверлении посадочных мест под подрозетники, вырезания круглых отверстий в древесных материалах, листовом металле. Выглядят как пустотелая труба с зубьями по всей длине и сверлом в центре для удержания коронки во время работы.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Коронки или корончатые свёрла

Червячные или зуборезные

Самые длинные или широкие фрезы, нередко называемые «червяком» или «кукурузой». Выбирают материал на большой площади на зуборезных станках – в основном применяются для нарезания зубьев на шестернях, косозубых колёсах. Различают лево- и правосторонние, с цельными или сменными зубьями, одно- и многозаходные. По чистоте обработки поверхности – черновыми, прецизионными, чистовыми.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Зуборезная насадка

Резьбовые

Назначены для нарезания резьбы различной конфигурации: метрическая, цилиндрическая, трапецеидальная и прочие.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Для нарезания внутренней резьбы

Фрезерные головки или барабаны

Барабан оснащается сменными ножами: прямыми, например, для строгания дерева или профилированными – для придания «рисунка» плинтусам. Применятся преимущественно для обработки пиломатериалов.

Что за инструмент фреза - виды и способы применения
Барабан со сменными ножами

Фрезы – второй по распространённости станочный режущий инструмент для формирования разнообразных технологических прорезей, отверстий, пазов, снятия лишнего материала. Они отличаются конструкцией, размером, материалами изготовления, назначением.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...