Все разновидности фрез по металлу для фрезерного станка и их назначение

Конструкция фрез

По особенностям формы, конструкции и работы фрезы делят на несколько групп по:

• типу рабочей поверхности – цилиндрические (зубья на торцевой и передней поверхности), торцовые (зубья только по торцу), дисковые (фреза в виде диска с режущей торцовой частью), угловые и фасонные (зубья при работе образуют сложную поверхность – угловую, криволинейную); 

• форме зуба – они могут быть прямыми (а), винтовыми (б), разнонаправленными; 

• типу зуба – остроконечные или затылованные; 

• устройству – цельные, составные, сборные с вставными зубьями; 

• способу установки во фрезер – насадные и концевые, причем хвостовик может быть цилиндрическим или коническим;
• направлению нарезки зуба – право- или левосторонние;
• материалу – легированная, быстрорежущая сталь, твердые сплавы, композиты. Часто фрезы делают комбинированными – используют твердосплавные режущие пластины на зубьях.

При этом большая часть сложных фрез используется в механизированном производстве, на специальных фрезерных станках. Виды фрез для ручного фрезера по дереву имеют меньше разновидностей и отличаются более простой конструкцией.

Также следует учесть, что ручные фрезеры предназначены для работы как по дереву и других материалам с относительно малой твердостью, так и для обработки металла

Фрезы при этом могут иметь очень похожий внешний вид, но отличаться материалом, частично – конструкцией, поэтому при выборе инструментов необходимо обращать внимание на маркировку

У каждой компании-производителя своя маркировка, причем она зависит от области применения инструмента. Так, фрезы для аппаратного маникюра (есть и такие) будут обозначаться совсем иначе, чем твердосплавные фрезы для станков с ЧПУ.

Для примера приведена расшифровка маркировок одного из производителей фрез насадных сборных по дереву.

У того же производителя для маркировки специальных радиусных фрез используется другая система.

То есть при покупке инструмента лучше не полениться и расспросить продавца, что есть что в маркировке конкретной фирмы.

Цилиндрические фрезы — их разновидности и назначение

Для работы со сложными деталями и заготовками применяются цилиндрические фрезы. Для изготовления оснастки применяются такие виды сталей, как легированная, углеродистая и быстрорежущая. Выпускается оснастка с режущими кромками прямого и наклонного (винтового) типа. Оснастка эффективно справляется не только со сложными и многослойными поверхностями, но еще и с такими видами материалов, как чугун, конструкционная и жаропрочная сталь, оргстекло, а также стеклопластик.

Особой популярностью пользуются устройства, которые имеют винтовую форму режущей части. Они более эффективны, но самое главное, позволяют выполнять работку качественно

Для достижения высокой точности обработки, фрезеровщику немаловажно учитывать нагрузку, которую испытывает конструкция (зависит от типа обрабатываемого материала)

Цилиндрическая фреза с прямыми зубьями нашла свое применение в обрабатывании поверхностей на заготовках, к которым имеется прямой доступ. Найти такой вид режущей оснастки достаточно трудно, так как они не пользуются популярностью, и выпускаются далеко не всеми производителями. Фреза цилиндрическая с винтовой формой зубьев используется для обрабатывания поверхностей заготовок с узкими участками или труднодоступными местами. Чтобы уменьшить осевую нагрузку, применяются оснастки, имеющие разные углы наклона рабочей части. Их еще называют сдвоенными, так как их зубцы имеют разные углы наклона. За счет такой конструкции режущих кромок, в процессе резки происходит уравновешивание нагрузки.

В группе цилиндрических фрез имеются насадки, которые также называются «кукуруза». Свое название они получили посредством прямого сходства с овощной культурой. Применяется «кукуруза» для обработки уступов, а также с целью прорезывания канавок.

Набор фрез для фрезера

Приобретать фрезы поштучно – это достаточно затратно. Лучше приобрести сразу набор. Набор, конечно, имеет более высокую стоимость, чем одна фреза, но при покупке тех же фрез отдельно, вы потратите намного больше. Существует множество таких наборов и продаются они в любом магазине. Рассмотрим пять наиболее распространенных наборов от компании «Диолд»:

• первый набор имеет шесть кромочных фрез с радиусами 3, 4, 5, 6, 8 и 10 мм, оснащенных снизу опорным подшипником. Хвостовик у всех фрез имеет диаметр 8 мм
• во втором наборе содержится 12 фрез. Купив набор, вы получите две кромочные фрезы, имеющие радиус 6,35 и 9,5 мм и с опорным подшипником; одну фигурную с двумя радиусами 4 мм и с опорным подшипником; три концевые фрезы, имеющие диаметр 6, 12 и 16 мм; одну торцевую диаметром 12,7 мм; одну угловую (угол 90 градусов) с наружным диаметром 12,7 мм. Также в наборе присутствует одна пазовая фреза, имеющая радиус 6,35 мм; одна торцевая радиусная с радиусом 6,35 мм и опорным подшипником; одна торцевая фреза с углом 45 градусов с опорным подшипником, а также одна пазовая (под «ласточкин хвост»), имеющая диаметр торца 12,7 мм и угол 14 градусов. Такой большой набор станет верным помощником начинающему столяру, потому что он поможет реализовывать разные типы работ по созданию несложных предметов мебели
• в третьем наборе имеется 16 предметов. Он очень похож на предыдущий. Кроме описанных выше, в наборе вы увидите концевые фрезы диаметром 3 и 12,7 мм; пазовую с радиусом 3,2 мм и специальное сверло диаметром 6,3 мм
• четвертый набор предназначен для профессиональных мастеров. В наборе содержатся 12 фрез усиленной конструкции со всеми функциями второго набора
• пятый набор имеет некую схожесть с четвертым, но имеет в своем составе 20 фрез усиленной конструкции с широким разнообразием характеристик и добавлением торцевой пазовой фрезы, имеющей ширину 9,5 мм и диаметр 32 мм. Набор также предназначен для профессиональных мастеров.

Помимо описанных выше наборов у фирмы «Диолд» есть еще 10 наборов, укомплектованных фрезами в различных комбинациях. Выбор наборов достаточно широк, любой мастер подберет подходящий именно для себя.

Сферы применения

Различные виды концевых фрез обладают конкретным назначением. Но чаще всего они применяются для обработки плоскостей, создания канавок, уступов и пазов. Изделия могут подойти для работы с металлом, деревом.

Концевые инструменты по металлу делятся на две разновидности: образцы со вставными режущими частями, которые применяются для обработки нержавеющей стали, титановых сплавов, и цельнометаллические приспособления. Самыми прочными и надежными считаются монолитные твердосплавные фрезы.

Подобные приспособления допустимо использовать и для ручного фрезера, и для ЧПУ. Нередко их приобретают для производства электроэнергетического оборудования, турбин. При помощи этих изделий можно легко обработать матрицы, шаблоны, прессформы, штампы, плиты с пазами.

Пальчиковая и монолитная фреза по дереву для выборки пазов

Фреза по дереву без подшипников обычно называется пазовой. Некоторые фрезы имеют кромки, замыкающиеся на нижнем торце, некоторые снабжаются только торцевыми ножами, как у сверла Форстнера. Такими фрезами возможен заход с вертикальной подачей фрезера, поэтому они идеально подходя для выборки проушин и глухих пазов.

Фреза по дереву с боковыми кромками изготавливает пазы и борозды только с заходом от края заготовки, иногда их используют для копирования по внутреннему шаблону при изготовлении столярных соединений. Большинство фрез этого класса монолитные, а по форме могут быть:

• Прямоугольными;
• Трапециевидными;
• Галтельными;
• Клиновидными;
• Фасонными с более сложной формой режущих кромок.

Спиральная фреза по дереву

Для выборки глухих пазов с вертикальным заходом идеально подходит спиральная фреза по дереву, у которой винтовые кромки хорошо удаляют стружку, существенно повышая скорость работы. Спиральная фреза по дереву считается более быстрорежущей, чем обычные, но имеют довольно скудный выбор формы профиля. Тем не менее, галтельные, трапециевидные и V-образные пазы с их помощью нарезаются куда быстрее.

Розеточная фреза по дереву

Особой разновидностью пазовых фрез можно назвать розеточные фрезы, предназначенные для выборки радиальных узоров сложной формы. Работать ими можно как с точечным погружением, так и по шаблону, оставляя паз с равновеликими фасонными бортиками. Также учтите, что почти все виды торцевых фрез могут использоваться и для кромочной обработки либо подрезкой, либо в торец с применением специального ограничителя.

Фрезы пазовые

Предназначены для выборки паза необходимой ширины и глубины в середине детали или от ее края и к центру. Чаще всего применяется при создании соединения типа шип-паз. При необходимости, если позволяет конструкция упора фрезерной машины, то ширина паза может регулироваться без замены фрезы на бо́льшую по диаметру.

Пазовые прямые

Простейший инструмент цилиндрической формы, после использования которого в заготовке остается прямоугольный в сечении паз. Преимущественно используется с погружными фрезеровальными машинами, хотя возможно и применение их с другими моделями.

Пазовые галтельные

Их режущая головка имеет закругленную форму, благодаря чему в разрезе паз напоминает литеру «U» — в зависимости от глубины реза стенки закругляются сразу же от поверхности заготовки или сначала некоторое время идут от нее под прямым углом.

Пазовые галтельные V образные

Хотя по определению «галтель» это именно полукруглая выемка, к галтельным относится и фреза, дающая в разрезе «V»-образный паз. Если работа предполагает изготовление пазов с разными углами наклона стенок, то надо иметь соответствующий комплект инструментов.

Пазовые конструкционные (Т образные и ласточкин хвост)

В сечении полученные пазы образуют перевернутую букву «Т», основание которой выходит на поверхность или правильную трапецию, большая сторона которой обращена к центру заготовки. Это одно из самых надежных соединений, заготовки задвигаются одна в другую и другим способом разъединить их не получится.

Пазовые фасонные

Наряду с галтельными используется для получения фигурной резьбы и обработки кромок. В сечении пазы напоминают фигурные скобки. Фрезеровать можно как пазы в центре заготовки или снимать кромки с ее краев. Если изготавливается сложный рисунок, то предварительно по его контуру рекомендовано пройти прямой пазовой фрезой – это упростит последующую центровку и уменьшит нагрузку на фрезеровочную машину при применении фасонной фрезы.

Разновидности диаметров фрез и их выбор

В первую очередь необходимо выяснить какого диаметра фрезы используются в имеющемся оборудовании. Существует два варианта измерения: в миллиметрах (6, 8 или 12 мм) или в дюймах (1/4 или 1/2 дюйма). При пересчете дюймов в миллиметры и наоборот могут получиться очень близкие значения, и если так вышло, то такие фрезы не совместимы с оборудованием.

Необходимо приобретать инструмент соответствующего диаметра, указанный как на станке либо в миллиметрах, либо в дюймах. Вызвано это тем, что фреза вращается с очень большими оборотами, поэтому малейшие несоответствия в диаметре могут привести к аварии.

Крупные производители выпускают инструмент любого диаметра и в любой размерности. Например, можно приобрести набор фрез bosch, точно подходящий к имеющемуся оборудованию.

Рейтинг лучших

Не считая китайских производителей, фрезовая продукция представлена различными фирмами:

• Bosch;

• Hahnreiter;

• Walter;

• CMT;

• JET;

• SGS;

• Micro100;

• Best Carbide;

• Onsrud;

• Kyocera;

• XEBEC;

• Mitsubishi;

• NS Tool;

• Dijet;

• Yestool;

• TnC SHARK;

• Dine.

В России стремительную популярность завоевала компания «Энкор». «Энкоровские» инструменты – народная марка за последние несколько лет. Но есть и иные компании чисто российской локации:

• «Инструмент-М»;

• «Корвет»;

• «Глобус»;

• «Волжский инструмент».

Сомневаться в том, что это не Китай, не приходится – металлургические комбинаты Урала со времён СССР поставляют качественную сталь для производства фрез и резаков всевозможных типов и назначения.

Общемировой рейтинг фрезерующих резаков выстроился следующим образом.

Нюансы подбора оборудования

Выбрать для себя подходящий инструмент несложно, необходимо лишь знать характеристики и параметры оборудования. К таким параметрам относят число зубьев и материал, из которого выполнено изделие. Ключевым моментом для выбора материал изделия является прочность металла, который вы собираетесь резать.

Требуемое число зубьев

От того, какое количество зубьев у инструмента, зависит скорость обработки и чистота среза. Чем больше их количество, тем место спила будет чище. Но при этом сильно возрастает нагрузка на электромотор, процесс отвода из места распила стружки ухудшается. А из-за этих причин падает скорость вхождения в толщину металла и вращения инструмента. Если количество зубцов небольшое, то между ними увеличивается размер пазух. Эти факторы ускоряют распилку и облегчают вывод стружки. Но на торцах останутся бороздки, которые дополнительно следует зачищать.

Больше зубцов делают отрезным фрезам с отрицательным значением угла и габаритным поперечником. Меньшее число зубьев будет у устройства с положительным значением угла и небольшим поперечником.

Малое число зубов колеблется в пределах 10−40 штук, среднее — 40−80, а большое — 80−90. Именно образцы со средним числом зубьев подходят для различных видов распила. Именно такие образцы наиболее эффективны для работы по материалам разной твёрдости.

Для чистового фрезерования применяют режущие дисковые инструменты с мелкими зубцами, а для первичного — с крупными. Диски, предназначенные для черновой работы, отличаются беспрепятственным и быстрым отводом излишков стружки из глубоких зон распила.

Как подобрать материал

Для резки металлов с прочностью от 500 до 800 МПа применяются фрезы из быстрорежущей стали с добавлением молибдена, количество которого составляет примерно 5%. Для работы с металлами, прочность которых превышает 800 МПа, выбирают инструмент с содержанием кобальта до 5%. Для работы с драгоценными металлами изготавливают высокоточные фрезы из быстрорежущей стали наилучшего качества.

Для обработки нержавеющей стали применяются дисковые инструменты с напайками из карбида вольфрама. Такие зубцы не перетачивают, они покрыты слоем PVD.

https://youtube.com/watch?v=Ldx3QrUGoyQ

Разновидности диаметра хвостовика

Первое, на что нужно обратить внимание, это — совместимость основного инструмента и оснастки. В специализированных магазинах широкий выбор сменных фрез различной конструкции, и при покупке нужно уточнить диаметр хвостовика

Для этого стоит посмотреть в паспорте изделия стандарт, по которому он сделан.

Обычно в комплекте предусмотрено два вида крепления. В метрической системе это размеры 6,8 и 12 мм. Почти все отечественные производители предлагают этот стандарт. Импортные изделия часто имеют дюймовые комплектующие. Цанги имеют размеры 6,35 и 12,7 мм. Оснастку разных стандартов менять нельзя. Рабочий ход цанги всего несколько десятых миллиметра.

Советы по использованию

Рекомендации по правильному применению торцевой фрезы заключаются в следующем.

1. Используйте в каждом конкретном случае изделие с рекомендуемыми параметрами. К примеру, нельзя обрабатывать стекло, гранит, закалённую сталь фрезами из обычной инструментальной стали. Как бы ни была тверда и износостойка быстрорежущая сталь, она легко затупится о заготовки материалов, твёрдость которых (по шкале Роквелла) превосходит или равна используемым инструментам. Это напоминает ситуацию, в которой калёный саморез из легированной стали крепче, чем фигурная отвёртка из чёрной стали: отвертка повредится после затягивания нескольких десятков саморезов без предварительного рассверливания скрепляемых заготовок.
2. Не перегревайте фрезу за счёт избыточного усилия и самых высоких оборотов, выдаваемыми конкретным фрезером. Быстрорежущая сталь, как калёная и другие похожие марки стали, при нагреве до нескольких сотен градусов отпускается. Чтобы вернуть её в исходное состояние, такую сталь необходимо перезакалить, погружая нагретую фрезу (или деталь, заготовку) в машинное масло, остужая её по специальному алгоритму. Алмазные фрезы также критичны к перегреванию: углеродные частицы не могут содержаться на перегретом припое и отлетают от стального полотна, на котором они закреплены. Кроме того, при сильном раскаливании алмаза последний превращается в графит, и диск становится бесполезным – он годится лишь для работы по дереву.
3. Не используйте торцевые фрезы для несвойственных им работ, например, для врезки петель. Торцевые изделия не рассчитаны на мебельные и другие работы, где требуется простое вырезание материала.
4. Включите при начале обточки скорость, достаточную для обработки заготовки. Недостаток оборотов (мощности) может привести к застреванию фрезы, застопориванию привода, что негативно отразится на качестве обточки.
5. Не пытайтесь с помощью фрезы неподходящего (например, меньшего) диаметра обточить заготовку в одном и том же месте несколько раз. Это не только негативно скажется на конечном результате (неровности обточки, несоответствие её формам, указанным в проекте подготавливаемого изделия), но и приведёт к ускоренному, а также неравномерному износу зубьев режущего инструмента. Неравномерный износ, в свою очередь, обладает смещённым центром тяжести – резак попросту будет болтать в разные стороны. Возникшая при этом паразитная вибрация довершит своё дело: резак сломается, патрон фрезера расшатается.
6. Не используйте ударный режим резания с неусиленными фрезами, рассчитанными на безударный режим. Нарушение данной рекомендации – залог быстрой поломки резака: отлом режущих зубьев, износ общей коронки, отрыв алмазных (или победитовых) частиц. Само изделие при этом перегревается, технологические канавки оси, на которую надет резак, изнашиваются быстрее. Инструмент начинает болтаться, что тут же отзовётся неровным торцеванием – края прорезанного зазора будут сплошь в насечках и выбоинах.

Правильный выбор торцевой фрезы и её надлежащее использование – залог долговечности резака и самого фрезера, высокого качества и скорости работы. Становится возможным заточить сотни изделий за одну рабочую смену, если мастер трудится на заводе.

Кромочная фреза по дереву для ручного фрезера

Торцевая или кромочная фреза по дереву — это одна из двух основных разновидностей, предназначенная для придания краю заготовки фигурного профиля. Они могут быть как простыми, образующими фаску или галтельный срез, так и сложными по форме. Кромочные фрезы часто называют копировальными благодаря наличию упорного подшипника. В простейшей технике фрезеровки подшипник просто упирается в обработанный край заготовки, и фреза по дереву берет захват строго на определенную глубину.

При копировании подшипник упирается в шаблон, приложенный к заготовке плашмя, и таким образом фрезой задаётся не только профиль кромки, но и форма самой детали. Подшипник может быть расположен на самом кончике фрезы или в верхней её части у хвостовика. Встречаются также фрезы с двумя подшипниками.

По форме профиля торцевая фреза по дереву отличается наибольшим разнообразием среди прочих типов. Помимо декоративных кромок могут формироваться широкие спуски (фигирейная фреза), торцевые пазы (дисковая), выборки (фальцевая) и даже двухсторонние фигурные фаски. Стоит отметить, что не все кромочные фрезы имеют упорный подшипник, но все фрезы с подшипниками — кромочные.

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.

Кромочные фрезы

Торцевые или кромочные фрезы — это одна из двух основных разновидностей, предназначенная для придания краю заготовки фигурного профиля. Они могут быть как простыми, образующими фаску или галтельный срез, так и весьма сложными по форме.

Кромочные фрезы часто также называют копировальными благодаря наличию упорного подшипника. В простейшей технике фрезеровки подшипник просто упирается в обработанный край заготовки, и фреза берёт захват строго на определённую глубину. При копировании подшипник упирается в шаблон, приложенный к заготовке плашмя, и таким образом фрезой задаётся не только профиль кромки, но и форма самой детали. Подшипник может быть расположен на самом кончике фрезы или в верхней её части у хвостовика. Встречаются также фрезы с двумя подшипниками.

По форме профиля торцевые фрезы отличаются наивысшим разнообразием среди прочих типов. Помимо декоративных кромок могут формироваться широкие спуски (фигирейная фреза), торцевые пазы (дисковая), выборки (фальцевая) и даже двухсторонние фигурные фаски. Отметим, что не все кромочные фрезы имеют упорный подшипник, но все фрезы с подшипниками — кромочные.