Все о фрезах по металлу — виды, назначение и применение

Разновидности и применение

Каждый вид фрезы применяется только на определенном технологическом этапе обработки материалов. Здесь все зависит от того, какая поставлена задача.

Например, цилиндрические бывают двух видов:

• винтовые;
• с прямыми зубьями.

Последний тип применяется для более примитивных задач и преимущественно на узких ограниченных участках. А вот фрезы с режущими винтовыми частями имеют более универсальное назначение.

Но поскольку осевые усилия могут быть значительными, то применение такого инструмента ограничено углом наклона режущей грани, а это не больше 450. Именно в таких случаях требуется устанавливать цилиндрические сдвоенные инструменты. Такое исполнение характерно тем, что в процессе обработки материалов режущие части перекрывают место стыка половин.

Дисковые

Ключевая особенность таких инструментов заключается в том, что в них режущие грани могут быть размещены как с одной, так и с обеих сторон. Размер конструкции определяет специфику обработки материала. Она может быть предварительной грубой или чистовой финишной. Также дисковые фрезы могут использоваться в сложных условиях, в частности, при повышенной вибрации или если имеется сложность отвода стружки металла.

Сферы применения такие:

• обрезка металлических заготовок;
• прорезка пазов;
• снятие фасок;
• выборка материала на узком сегменте и т. д.

Инструменты дискового типа имеют следующие разновидности:

• отрезные;
• прорезные;
• пазовые;
• для резки с 2 или 3 сторон.

У пазовых конструкций зубья размещены исключительно на цилиндрической поверхности, они применяются только для обработки неглубоких пазов. Фрезы двусторонние помимо торцевых зубьев оснащены зубьями, размещенными на поверхности.

Трехсторонние дисковые изделия характеризуются тем, что зубья размещаются не только на двух торцах, но также и на поверхности.

Несмотря на то что на таких инструментах часто зубья срезаны, они обладают высокой производительностью. Так, чтобы на заготовках прорезать узкие пазы или шлицы, применяют топкие фрезы, которые называются пилами. На них начинают затачивать фаски то с одного торца, то со второго. Фаска часто срезает половину длины режущей кромки, вследствие чего каждый зуб снимает стружку шириной меньше ширины прорезаемого паза. Благодаря этому стружка способна свободно находиться в зубной впадине, улучшается ее отвод.

А если срез по ширине будет соответствовать пазу, то торцы стружки будут соприкасаться со сторонами прорезаемого паза по бокам. Все это несколько затруднит свободное размещение стружки в зубной впадине, а сама фреза может выйти из строя.

Торцевые

Такие инструменты преимущественно используются для обработки изделий с плоской или ступенчатой поверхностью. Ставить его следует таким образом, чтобы продольная ось располагалась перпендикулярно поверхности, подверженной обработки.

Характерная особенность торцевых инструментов — это то, что на участке их соприкосновения с заготовкой зубья имеют повышенную плотность. Благодаря этому материал можно обрабатывать равномерно и на высокой скорости. А дополнительные торцевые кромки позволяют сделать поверхность более «частой» при обработке посредством фрезерного станка.

Эти кромки выполняют дополнительные функции, а вот ключевая работа выполняется с помощью заостренных кромок по бокам, которые размещены снаружи детали. И даже с учетом небольшой величины припуска это позволяет выполнить работу достаточно ровно. Это достигается за счет того, что угол соприкосновения у торцевых фрез с материалом зависит от диаметра режущего инструмента, а также ширины процесса фрезеровки.

Если сравнивать торцевую с цилиндрической, то она более массивная и жесткая. Режущие инструменты надежно закреплены и удобно размещены.

Торцевой тип фрезерования имеет высокую производительность, и сегодня большинство плоскостей, которые подвергаются фрезеровке, обрабатываются именно таким методом.

Устройство и принцип работы инструмента

Металл обрабатывается благодаря множеству лезвий, которые располагаются на зубчатом теле фрезы. При вращении инструмента происходит фрезерование, во время которого одновременно несколько зубцов контактируют с материалом, срезая слои различной толщины.

Изготавливаются рабочие зубцы из твёрдых металлов, быстрорежущей стали, кардной проволоки или минеральной керамики. В некоторых случаях фрезу делают с алмазным напылением.

В зависимости от вида зубцов и устройства оборудования различают такие типы фрез:

1. Сварные.
2. Цельные.
3. Сборные.

Цельное приспособление состоит из единого металла. Основными их частями являются рабочий участок (у концевых) или тело дисковой формы (у насадочных) и корпус-хвостовик.

К типу насадочному относят отрезные и дисковые инструменты. Они, в свою очередь, могут быть сварными или цельными. У сварных инструментов хвостовик и рабочая часть изготавливаются из различных металлов и друг к другу крепятся при помощи сварки.

Сборное оборудование тоже изготавливается из нескольких металлов (чаще всего двух), но они не намертво прикреплены друг к другу. Их части фиксируются при помощи болтов, винтов или клиньев. Основной частью сборных фрез является корпус, а вот резцы можно точить или заменять. Резцы чаще всего выполнены с твердосплавными напайками или из быстрорежущей стали.

Разновидности

Определённый вид фрезы предусмотрен для отдельной работы. Они подразделяются на следующие виды:

1. Отрезные.
2. Дисковые.
3. Угловые и концевые. Предназначаются для обработки выемок, уступов, наклонных поверхностей и пазов.
4. Шпоночные. Они похожи на сверло и выполняют те же функции, что и концевые.
5. Торцовые. Применяются на металлообрабатывающих станках вертикального типа для обработки различных плоскостей.
6. Цилиндрические. Могут иметь винтовые или прямые зубцы, устанавливаются на станки горизонтального типа. Ими режут плоские поверхности.

К самой применяемой и широко распространённой группе относят отрезные и дисковые фрезы, на рассмотрении которых мы и остановимся.

Дисковая фреза

Этот тип оборудования является одним из самых производительных, он используется для выполнения уступов, отрезания заготовки, выделки разных выемок, канавок и пазов. У их зубцов на концах имеются дополнительные рабочие кромки, диаметр которых сильно превышает длину самого инструмента.

Этот тип фрезы был создан для работы с металлом в более сложных условиях, с зажатием и вибрацией. Вибрация может быть связана с маленькой жёсткостью тела оборудования или плохого отхода стружки из рабочей зоны.

Фреза по металлу дисковая делится на следующие разновидности:

1. Прорезные.
2. Трёхсторонние.
3. Пазовые.
4. Двухсторонние.

В пазовых дисковых фрезах имеются режущие зубцы только по внешней цилиндрической поверхности. Для фрезерования мелких канавок они очень удобны. У двухсторонних имеются и поверхностные, и торцовые зубья. У трёхстороннего оборудования зубцы покрывают поверхности и два торца, с их помощью можно одновременно обрабатывать несколько перпендикулярных плоскостей в уступах или пазах.

Чтобы на заготовках выполнять шпицы и узкие канавки, используют топкие дисковые инструменты, их ещё называют «пила». Фаски у них на торцах затачивают поочерёдно. В основном фаской снимается 50% рабочей кромки. Именно по этой причине слой металла, который срезается зубцами, меньше ширины будущей канавки. Подобная конструкция оборудования предусматривает промежутки между зубцами для стружки, которая за счёт этого легче выводится. Если ширина реза будет такой же, как у канавки, то стружка зацепится за стенки и застрянет, что может вызвать поломку режущей поверхности.

Отрезные фрезы

Фреза отрезная является разновидностью дисковой. Созданы они для деления целой заготовки на части и отрезания фрагментов болванок. Рабочих острых кромок на торцах нет, так как они размещены по периферии. По размерам зубьев различают такие типы отрезных фрез:

1. С большими зубьями.
2. С малыми.
3. Со средними (нормальными).

Многие отрезные фрезы относятся к классу «В» по точности и имеют толщину больше 1 мм. Инструменты со средними и малыми зубцами применяются для фрезерования чугуна и стали, а с большими — для лёгких и мягких металлов.

Двухзаходные фрезы с выбросом стружки вверх

Фрезы с двумя лезвиями предназначены для обработки неплавких легких материалов, прежде всего – древесины. В типоразмерном ряду двухзаходных фрез для станков с ЧПУ представлены инструменты разного диаметра, начиная от минимального. Двухзаходные фрезы диаметром свыше 8 мм можно использовать для работы с полимерными материалами. Двухзаходные фрезы по металлу часто имеют защитное покрытие, благодаря которому их можно использовать для обработки практически всех металлов. Для обработки алюминия рекомендованы двухлезвийные фрезы с осевым углом 45°-55°. За счет довольно большого угла, лезвия преодолевают сопротивление материала с минимально возможным усилием, металл не разогревается до температуры плавления. Пологие канавки обеспечивают наиболее эффективный выброс стружки из зоны резания.

div > ‘, delay:300}»>

div > ‘, delay:300}»>

Классификация

Различают большое количество видов режущего инструмента. Классификация фрез зависит от различных свойств.

Основные виды:

1. Угловые. Эта разновидность режущего инструмента чаще всего применяется во фрезеровании канавок. Они бывают:

• несимметричные двухугловые (прямые и винтовые канавки);
• симметричные двухугловые (канавки у фасонной фрезы);
• одноугловые (прямые канавки).

2. С плоским торцом. Данную разновидность в классификации фрез использую при раскрое, черновой обработке и выборке. На конце инструмент имеет форму буквы “П”, а хвостовик в диаметре составляет не менее 0,2 миллиметра. Витки, предназначенные отводить стружку, могут иметь разное направление:

• гибридное;
• левое;
• прямое;
• правое.

Область использования варьируется в зависимости числа зубьев.

• 1 зуб – раскрой, черная обработка;
• 2 зуба – получистая обработка и раскрой;
• 3 и более – выборка, чистовая обработка стали разных видов, мягких металлов.

Вам будет интересно:Поточное производство – это… Понятие, определение, методы организации и технологический процесс

3. Со сферическим торцом. Такие инструменты применяются в металлообработке при изготовлении деталей сложной формы: пресс-форм, лопаток турбин, штампов. Производят в основном цельными, хотя бывают и фрезы со сменными пластинами. При обработке дерева применяют для создания 3D-изделия. Хотя в этой сфере преобладает использования конических фрез со сферическим торцом.

4. Концевые. Применяется для промышленных фрезерных станков. В отличие от сверла, изделие может работать во всех направлениях, а не только в осевом. Концевые фрезы крепятся в шпинделе станка при помощи хвоста в форме конуса или цилиндра. Выделяют несколько видов концевых фрез в зависимости от составляющих:

• коронки и винтовые пластинки из твердых сплавов;
• шпоночные с твердым сплавом;
• шпоночные с хвостовиком в форме цилиндра или конуса;
• для сегментных шпонок.

5. Дисковые. В классификации фрез дисковые инструменты применяются при резке, разрезах и других действиях, которые связаны с грубой обработкой металлов или неметаллов. Делятся на 3 группы:

• Шлицевые (шпоночные) – имеют зубья лишь на цилиндрической поверхности.
• Трехсторонние – зубья на обоих торцах.
• Двухсторонние – зубья на торце.

Если на дисковых фрезах есть сменные пластины из твердых сплавов, то их можно регулировать исходя из положения картриджа. От этого изменяется ширина пазов. Чаще всего ими профилируют деревянные детали на мебельные фасады, деревянные евроокна, европлинтус, дверной штапик, филенку, дверную коробку и пр.

Конструкция и принцип работы

Данный инструмент повсеместно используется на современном оборудовании с целью создания на заготовке среза любой формы. Это довольно оптимальное устройство, позволяющее делать отверстия, канавки, а также убирать лишний слой стали.

Инструментная единица создается из прочного инструментального сплава с соблюдением максимальной точности. Чтобы выполнить параметры, которые заявлены в ТУ, используется обработка торцовым инструментом с большим набором зубцов – резцовые вставки регулируют параметры до 1 мк.

Конструктивно резец имеет несколько рабочих острых граней. Вставки часто делаются из алмаза, керамики и кардной проволоки для прочности.

Конструкция состоит из:

• • Части для работы.
• • Хвостика.
• • Центрового отверстия.
• • Торцовых зубьев и канавок между ними.
• • Шейки посередине.

Каждый зубец обладает, в свою очередь, передней и задней поверхностью, режущей кромкой.

Принцип работы заключается в том, что инструмент быстро вращается. Одновременно движется заготовка. При соприкосновении механически под воздействием давления срезается верхний слой стали.

Классификация и виды фрез для обработки древесины

Электроинструмент для работы с пиломатериалами – фрезер ручного типа. Поверхности деталей, изготовленных из древесины подвержены выполнению работ при помощи специальных приспособлений. Изготовка изделий, требующих наличие необходимых пазов, выемок и углублений подразумевает использование фрезера по дереву. Перед началом, нужно приобрести оснастку, предназначенную для конкретных целей согласно конфигурации изделия.

Выбор инструмента, обрабатывающего дерево происходит согласно спецификации поделок. Профессионалы имеют достаточный опыт и навыки, чтобы использовать нужное оборудование. Фреза по дереву имеет множество назначений:

• При кромочной обработке используется, чтобы соединить заготовки путем сращивания пазов.
• Изготовка выемок для использования, установки навесных петель, других приспособлений.
• Изготовление декора – в данном случае используется резак изготовки рисунка или при процессах по дереву со сложной конфигурацией.

Инструмент сильно различается типом конфигураций, назначению. До начала производимых действий с деревом, необходимо определить тип и виды, используемых для заготовок. Единица измерения хвостика исчисляется в миллиметрах либо дюймах, в зависимости от типа используемого фрезера. Распространенными вариантами являются виды фрез диаметром от 6 до 12 мм

Стоит сконцентрировать внимание, что использование дюймовой цанги и миллиметрового хвостика недопустимо, так как это может вызвать поломку оборудования, либо травматизму

Разнообразие фрез по дереву

Производителями комплектов предусматривается различные модификации. На строительном рынке имеется большой выбор видов фрез ручного фрезера, в зависимости от назначения и используемого при изготовлении материала. Оснастка ручного устройства может быть использована для обработки пластика и металла, но наибольшее распространение получила в обработке древесины. Основные разновидности по работе с древесиной.

1. Изготовление пазов, формирование углублений производится торцевыми типами фрез.
2. Пазовые, используемая цилиндрическая фреза по дереву обрабатывает необходимый паз прямоугольной формы.
3. Фасонные оснастки по дереву используются в фигурных углублениях, кромках, позволяют придать уникальности изделию.
4. Кромочные изготовлены в конструкции с подшипником, что позволяет изготовить изделие по шаблону.

Важно помнить, что наличие подшипника в ручной фрезе подразумевает его техническое обслуживание. Необходимо смазывать вращающийся элемент тонким слоем, данное действие выполняется по желанию продолжительного срока службы инструмента

Виды фрез для обработки металла их конструкция и назначение

В зависимости от запланированных работ, необходимо применять соответствующие виды режущих насадок. Они классифицируются на виды по форме режущей части, а также назначению. Для начала выясним, какие виды фрез по металлу выпускают современные производители, и для каких целей предназначаются эти насадки.

1. Отрезные — предназначены для резки заготовок
2. Дисковые — служат для фрезеровальной обработки углублений, выемок и канавок
3. Концевые — с их помощью создаются пазы, выемки и прочие углубления
4. Угловые — используются для работы с наклонными поверхностями
5. Шпоночные — по конструкции похожи на сверло, и предназначаются они для фрезерования в двух направлениях
6. Торцевые — служат для работы с протяженными плоскими поверхностями
7. Цилиндрические — позволяют производить обработку открытых поверхностей, имеющих сложную многослойную конструкцию
8. Фасонные — подходит для работы с заготовками, имеющими фасонный профиль

Это основные виды фрез по металлу, но в действительности их на самом деле больше в несколько раз. Самыми популярными являются дисковые, угловые и шпоночные. Чтобы более подробно разобраться с конструктивными особенностями всех видов фрез по металлу, а также их назначением и особенностями применения, рассмотрим их детально.

Обрабатываемые материалы

Фрезы, устанавливаемые на электрические дрели, предназначены для работы с изделиями из древесины или металла. Фрезы для работ по металлу, используемые в качестве насадок для дрели, отличаются более жесткой конструкцией. Их простейшими моделями, работающими в комплекте с электрическими дрелями, являются шарошка и зенковка, при помощи которых выполняют расточку отверстий и черновую обработку изделий из металла.

Используя дрель в паре с фрезой по металлу можно расточить отверстие или сформировать гнездо

Шарошка представляет собой обдирочную фрезу, при помощи которой с обрабатываемого металлического изделия снимается поверхностный слой. Используя зенковку, конструкция которой схожа с конструкцией обычной фрезы, можно не только выполнять грубую обработку отверстий, но и формировать на поверхности металлического изделия углубления требуемой формы.

Виды

Фрезы для металлообработки классифицируют в зависимости от формы, которая зависит от направления приложения усилия к режущей кромке. Выделяют следующие типы:

• дисковые;
• торцевые;
• цилиндрические;
• угловые;
• концевые;
• фасонные;
• червячные;
• кольцевые.

Рассмотрим все разновидности последовательно.

Дисковые

Этот тип инструмента получил широкое применение на профильных станках, а также на автоматах продольного вытачивания заготовок. Выделяют следующие разновидности дискового инструмента:

С помощью дисковых фрез делают прорези в заготовке, а также делят ее по длине (для отрезания)

Выбирая подходящий тип оснастки, нужно уделять внимание следующим параметрам:

• Диаметр. При прорезях в заготовке диаметр фрез определяется в зависимости от максимальной глубины паза от поверхности заготовки. В случае отрезания заготовки диаметр инструмента подбирается по глубине реза.
• Ширина. Здесь все зависит от того, паз какой ширины нужно выточить. Требуется минимизировать расходы станочных машино-часов, а также износ инструмента. Исходя из этих соображений, выбирается та ширина, которая будет оптимальной для формирования требуемой конструкционной особенности формируемой детали.

Материал дисковой фрезы. Здесь различают:

Принцип простой: металл обрабатывается инструментом, сделанным из более твердого металла.

Количество зубьев на диске. В зависимости от того, какой материал требуется обработать, определяется сплав, из которого должна быть сделана фреза, а также ее необходимая форма (минимальное количество зубьев). От этого зависит ее стоимость.

Торцевые

Они используются на оборудовании для формирования у заготовок плоских и ступенчатых поверхностей.

Каждый ее зуб представляет собой стандартный резец, при этом его режущие кромки размещаются исключительно в торцевой поверхности.

Ось фрезы располагается перпендикулярно по отношению к обрабатываемой плоскости заготовки.

Основную нагрузку несут боковые режущие кромки. При этом ее зубья воздействуют на деталь не все вместе и сразу, а по очереди (то есть, упор производится не всей плоскостью инструмента). Это дает возможность обрабатывать заготовки равномерно.

Особенности торцевого инструмента:

• наличие большого количества режущих кромок (лезвий);
• повышенная жесткость, что требует и жесткости закрепления инструмента в шпинделе станка.

Эти черты позволяют обеспечивать торцевым фрезам повышенную производительность обработки металла (если сравнивать, к примеру, с цилиндрическими). Однако для торцевого инструмента требуется корректно подобрать охлаждающую и смазывающую жидкость. В связи с его потенциально более высокой производительностью, более качественное охлаждение и смазка нужны здесь для сохранения его режущей способности.

Цилиндрические

Такой тип фрез предназначается для горизонтально-фрезерного оборудования для обработки поверхностей заготовок. Различают следующие разновидности цилиндрического инструмента:

• с прямыми зубьями;
• с винтовыми зубьями.

Особенность фрезы с винтовыми зубьями отличается плавностью обработки заготовки, а потому они весьма распространены на предприятиях. Инструменты с прямыми зубьями в основном применяется для фрезерования узких плоскостей.

Угловые

Они используются для обработки угловых пазов и наклонных плоскостей у заготовки. Такие фрезы бывают:

1. одноугловые: оснащаются рабочими кромками, которые располагаются на торце конической поверхности;
2. двуугловые: кромки расположены на двух конических поверхностях.

С их помощью ускоряется процесс обработки заготовки детали и, соответственно, экономятся машино-часы оборудования.

Концевые

Применяются для формирования глубоких пазов в корпусных деталях, например, в контурных выемках.

Основную работу выполняют зубья фрезы, расположенные на ее цилиндрической поверхности.

Кроме того, присутствуют и вспомогательные рабочие кромки, которые зачищают дно образуемой канавки.

Зубья концевых фрез бывают винтовыми и наклонными.

Фасонные

Фасонные фрезы используются для придания профиля поверхностям незамкнутого типа. Кроме того, они подходят для формирования канавок. С помощью фасонного инструмента можно создать сложный профиль, в том числе для заготовок, которые имеют существенную разницу между своими габаритными размерами, между длиной и шириной. Фасонные фрезы имеют 2 типа зубьев:

Классификация фрез по некоторым характеристикам

Конечно, приведенные выше разграничения (по конфигурации, назначению) – это не единственные способы различать оснастку. Настоящий фрезеровщик имеет такой большой ассортимент изделий, что не без труда сможет его разложить. Какие еще бывают причины для классифицирования.

Разное число заходов

Стандартными считаются:

• • Однозаходные.
• • Двухзаходные.
• • Четырехзаходные.

Но может быть любое количество витков.

Чем меньше заходов, тем больше отведенная площадь под канавки. Особенностью работы с таким инструментом является то, что в каждое мгновение на заготовку оказывает воздействие только одна конкретная режущая кромка. Это очень положительно сказывается на создании продукта на высоких оборотах и при большой скорости, поскольку это позволяет беспрепятственно удалять отходы.

Также это актуально при осуществлении деятельности с мягкими металлами и другими веществами, например, с пластиком или ПВХ,акрилом. Еще их применяют при черновой и обдирочной процедуре, когда качество и точность – это не самые главные показатели.

Многозаходные используются при работе с материалом, имеющим твердую и хрупкую структуру. Движение будет плавным, без ударов, потому что одновременно поверхности касается несколько зубьев.

Тип удаления стружки

Здесь все просто — отход летит либо вверх, с таким направлением привыкли обращаться все фрезеровщики, либо вниз. Первый вариант наиболее удобен, если создаются пазы или глухое отверстие, поскольку металл не скапливается там. Но есть и минус – из всего «вылетевшего» часть может приземлиться опять на рабочую зону и препятствовать хорошему резанию. Второй вариант, соответственно, имеет более узкие возможности, но при некоторых видах работ более рекомендован.