Фрезы для станков по металлу

Сталь для изготовления фрез

Для изготовления фрез применяются только и исключительно высококачественные материалы. К таковым материалам относятся высоколегированные стали, обладающие повышенной износостойкостью к температурному воздействию. Чтобы повысить прочность оснастки при нагреве, в состав сплава вводятся твердосплавные материалы — молибден, хром, ванадий, а также вольфрам.

Для достижения высокой твердости будущего изделия, в составе сплава должно присутствовать не менее 0,7% углерода. Если количество углерода меньше этого значения, значит готовая фреза будет недостаточно твердой. В состав сплава, из которого изготавливаются рассматриваемые типы оснастки, входят следующие вещества:

1. Вольфрам с молибденом — за счет этих твердосплавных материалов достигается особая прочность, высокая износостойкость и красностойкость стали
2. Хром — в состав сплава входит этот элемент, количество которого ограничивается до 4%. Хром в умеренном количестве позволяет получить повышенной прочности к прокаливанию металл
3. Кобальт — влияет положительно на красностойкость, но при этом его большое количество негативно отражается на прочности. Кобальт подавляет углерод, в результате чего снижается прочность
4. Сера и фосфор — в составе сплавов их количество должно быть ограниченным до значения 0,03%. Чем больше серы и фосфора в составе, тем ниже качество насадки

Для изготовления фрез применяются стали марки Р6М5, Р18 и Р12. Первая марка стали является самой дешевой, но при этом получаемая оснастка обладает низкой износостойкостью. Высокая износостойкость присуща для сплавов марки Р18, в составе которых содержится много вольфрама. Марка стали Р12 отличается повышенными показателями тепловой устойчивости. Разновидности рассматриваемых оснасток в работе показаны в видео ролике ниже.

https://youtube.com/watch?v=6kiNFGZFZ2s%3F

Подводя итог, нужно отметить, что фрезы по металлу стоят достаточно дорого, поэтому покупать устройства без предварительного выяснения его назначения, крайне нерационально. Каждый вид фрезы имеет не только предназначение, но и характерные технические параметры, которые нужно учитывать, перед тем, как купить насадку для обработки металлических заготовок. Зная о том, какие основные виды фрез по металлу выпускаются современными производителями, не составит большого труда выбрать их для выполнения соответствующих манипуляций.

Публикации по теме

Насадка для разрезания металла на дрель зачем нужна и как пользоваться

Сверло на дрель по бетону конструкция выбор и советы по применению

Бур для перфоратора виды и как выбирается насадка по бетону

Коронки по металлу на дрель их разновидности и конструктивные характеристики

Червячная фреза по металлу и ее особенности

Кроме вышеперечисленных режущих насадок выпускаются и другие, о которых также будет полезно знать всем, чья деятельность связана с обработкой металла.

Червячные — имеет вид цилиндрического основания с большим количеством зубьев. Эти зубья имеют разную конструкцию, что позволяет применять оснастку для выполнения соответствующих работ. Червячные фрезы в виде зубчатого колеса служат для обрабатывания заготовок путем обката, что достигается при помощи точечного касания заготовки. Устройства классифицируются на виды по разным признакам — цельные и сборные, правые и левые, одно и многозаходные, а также с шлифованными зубьями и нешлифованными. 

Одно и многозаходные образцы отличаются тем, что первый вариант позволяет деталь только один заход, а второй отличается от него высокой производительностью. Только это не значит, что многозаходные являются более точными, так как с каждым последующим проходом уменьшается точность. Многозаходные используются для проведения черновой обработки.

Червячные фрезы с шлифованными и нешлифованными зубьями также отличаются, как и одно и многозаходные. Оснастка с шлифованным зубом отличается высоким классом обработки, и служат они преимущественно для обрабатывания нарезаемых поверхностей. Если точность выполнения работ не важна, тогда используются устройства с нешлифованными зубцами.

https://youtube.com/watch?v=vTNTyuJM_rI%3F

Цельные и сборные отличаются возможностью отсоединения от хвостовика. Цельные представляют собой единичную деталь, в то время как сборные состоят из двух частей.

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.

Торцевые насадные фрезы

В соответствии с ГОСТ фрезы торцевые насадные изготавливаются двух видов – с мелким и крупным зубом. Диаметр 40-50 мм предполагает крепление её на продольной шпонке. Инструменты 63-100 мм в диаметре крепятся на торцевой шпонке. Торцевые насадные могут быть праворежущими и леворежущими. При необходимости крупнозубые фрезы могут иметь неравномерное распределение по окружности режущих элементов. При изготовлении, выбор направления зубьев, отвечающих за сторону, в которую будет осуществляться резка, выбирается в соответствии с производственной необходимостью, особенностью в обработке конкретного вида деталей и конструктивной особенностью фрезерных станков.

Торцевые фрезы

В круглых и пятигранных торцевых насадных фрезах могут использоваться режущие пластины с механическим креплением. Мелкозубые оснащаются вставными ножами с наконечниками из твердосплавных пластин. Применяются торцевые для обработки плоских заготовок на вертикально-фрезерных станках. Профилирующими их кромками являются только вершинки зубьев, торцевые режущие кромки выполняют вспомогательную работу, главная режущая функция ложится на боковые элементы.

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.

Кольцевые или корончатое сверло

Для получения отверстий в металлических заготовках применяются кольцевые фрезы, которые еще также называют корончатыми сверлами или коронками. В сравнению со спиральным сверлом, корончатое сверло обеспечивает повышенную производительность (скорость сверления в 4 раза выше), но самое главное, они позволяют сверлить отверстия больших диаметров.

Применяются кольцевые фрезы не только с ручным фрезером, но и магнитными дрелями. В быту кольцевые насадки можно применять на электродрелях, только при этом сверлить разрешается металл, толщина которого не должна превышать 4-5 мм.

В конструкции корончатых сверл имеются центрирующие сверла, которые играют роль керна. Рассматриваемые оснастки также выпускаются двух типов — с подшипниками и без. С подшипниками насадки применяются для работы на ручном фрезере с целью обрабатывания кромок детали. Безподшипниковые коронки позволяют производить обработку на любом участке заготовки, но для точных работ они не подходят.

Это интересно! Кольцевые фрезы пользуются популярностью в хозяйстве для сверления отверстий в листовых материалах. Чтобы просверлить отверстие большого диаметра в толстом металле, понадобится не только качественная фреза из твердосплавных материалов, но еще и мощные электроинструменты.

Отрезные — виды и назначение

Отрезные фрезы являются подвидом дисковых насадок. Их главное назначение заключается в названии — резка или разделение целой заготовки пополам или на части. Острые кромки на отрезной фрезе по металлу расположены по периферии, то есть по краям диска. В зависимости от размера режущих зубьев, рассматриваемый вид оснастки классифицируют на три вида:

1. С большими зубьями
2. Со средними зубцами
3. С малым зубом

Насадка с большим зубом применяется для резки металлов, относящихся к категории легких и мягких. Большой зуб при контакте с мягким металлом не отламывается, а осуществляет его резку. Для фрезерного распила чугуна и прочих видов прочных сталей используются устройства с малым и средним зубом. Чем выше прочность обрабатываемой заготовки, тем меньший размер зуба должна иметь борфреза. Для производства отрезных устройств используются стали следующих марок — Р6М5, Р12, Р18.

Это интересно! Для чего нужны отрезные борфрезы, когда для резки металла имеются абразивные диски? Диск служит исключительно для обрезания металлических заготовок, а отрезной фрезой можно не только выполнять работы с высокой точностью, но еще и проделывать разного размера углубления в деталях.

https://youtube.com/watch?v=HLFUYDwB5II%3F

ИНСТРУМЕНТАЛЬНО — ПОДШИПНИКОВЫЙ ЦЕНТР

Различают три основных способа изготовления спиральной канавки сверла: вышлифованный профиль, фрезерованный профиль и винтовой прокат. В производстве самый дешевый способ — винтовой прокат, соответственно в ущерб качеству. Это не смущает отечественные фирмы и они массово закупают в Китае именно эти сверла. При этом их изготавливают из самой дешевой стали 4241 (меньше 3% вольфрама W) и маркируют Р6М5. В принципе они вполне пригодны для работы по дереву.

Заточка свёрл.

Если вы работаете с деревом, сверло можно не перетачивать годами. Другая история со свёрлами по металлу. Их изготавливают из быстрорежущей стали и твёрдость рабочей поверхности достигает HRC 62-64. Наиболее распространёнными марками стали являются Р9, Р6М5, Р18 и Р6М5К5. Особое место занимают твёрдосплавные свёрла из сплавов ВК8 и ВК6М, которые изготавливают, как монолитными, так и с напайными пластинами. Значительное количество типов сверл обуславливает и разный подход к их заточке и переточке. Не последнюю роль играет и тип обрабатываемого материала от которого зависит угол в плане сверла. Для сверления конструкционных, легированных и подобных сталей он составляет как правило 2φ118°, а для более мягких сталей 2φ135°.

При заточке и переточке должен быть получен не только угол в плане φ, но и необходимые для резания задние углы α 8-18° и спад затылка. Это позволит исключить трение задней поверхности о дно отверстия. Качество заточки оценивают осевым биением кромок δ, зависящим от погрешности окружного шага канавок Δ и нецентричности сердцевины ω. Непрямолинейность режущих кромок не должна превышать 2 δ.

Биение легко проверить стрелочным индикатором часового типа, который крепится на стойке.

При обработке хрупких материалов происходит износ по задней поверхности и уголкам, а при обработке вязких материалов по ленточке. Помимо износа, на ленточках могут образовываться полипы. Главная задача, это сводное размещение образуещейся в процессе сверления стружки в канавке сверла. Применяют различные способы заточки, среди которых наиболее распространены винтовая, сложновинтовая и двухплоскостная для свёрл с напайными твёрдосплавными пластинами.. Для продления срока службы сверла часто используют подточку перемычки, так как она по сути не режет , а скоблит. Сокращение длины перемычки позволяет сократить нагрев и преждевременное выкрашивание режущих кромок.

Заточка производится абразивными кругами, как прямого профиля из электрокорунда нормального 25А, так и чашечными ЧК. Доводка осуществляется кругами из карбида кремния зеленого 64С. Заточка твердосплавных свёрл осуществляется алмазными кругами тарельчатой и чашечной формы 12А2. Для правки кругов используются алмазные карандаши. При заточных работах, для избегания травм желательно использовать перчатки и защитные очки.

При заточке нельзя допускать перегрева сверла, так как могут появиться трещины и возможно отслоение твердосплавных пластин. Для того, чтобы избежать этого, необходимо периодически охлаждать сверло жидкостью. Для охлаждения можно использовать обычную воду, но гораздо эффективней смазочно-охлаждающую жидкость (СОЖ), о чём не следует забывать и в процессе сверления. Подбор сверла под нарезание резьбы

Классификация фрез по металлу

Этот инструмент различают:

• по месту нахождения режущих частей;
• по направлению (винтовые, наклонные и т. д.);
• по креплению режущих элементов;
• по их заточке;
• по конструкции инструмента (сборный, монолитный, составной);
• по их материалу.

Цилиндрические фрезы

Такой тип используется для горизонтально-фрезерных станков, предназначенных для обработки плоскостей. Цилиндрические фрезы могут быть:

• с винтовыми зубьями;
• с прямыми зубьями.

Инструмент с винтовыми зубьями работает довольно плавно и его широко используют на предприятиях. Фрезы, имеющих прямые зубья, применяют только для обработки узких плоскостей, где достоинство инструмента с винтовыми зубьями не оказывает на процесс резания большого влияния. Изготавливается такой вид из быстрорежущей стали и оборудован в основном винтовыми, твердосплавными или плоскими пластинками.

Торцовые фрезы

Этот вид применяется чаще всего для обработки плоскостей на вертикально-фрезерных устройствах. В отличие от цилиндрического типа, где фреза является профилирующей и образует поверхности детали, у торцевого вида рабочими остаются вершины острых кромок зубьев.

Сами торцевые кромки являются дополнительными, а основная работа осуществляется боковыми заостренными кромками, которые находятся снаружи этой детали. Даже имея небольшую величину припуска, такой инструмент обеспечивает довольно ровную работу. Это происходит из-за того, что угол соприкосновения у торцевых фрез с обрабатываемой деталью зависит не от показателя припуска, а от диаметра режущего инструмента и ширины процесса фрезерования.

По сравнению с цилиндрическим типом, торцовая фреза является более жесткой и массивной. Это обеспечивает удобство размещения и надежность закрепления режущих элементов и оснащение их твердыми сплавами. Торцовое фрезерование характеризуется гораздо большей производительностью. Именно поэтому на сегодняшний день работы по фрезерованию плоскостей осуществляются торцовыми видами инструмента.

Дисковые фрезы

Этот вид представляет собой необходимое и современное оборудование, которое используется при фрезеровании канавок и пазов. Дисковый инструмент бывает трех видов:

У пазовых дисковых фрез зубья располагаются только на цилиндрической поверхности и используют их для обработки неглубоких пазов. Двусторонние дисковые фрезы, кроме зубьев, расположенных на торце, имеют зубья, находящиеся на поверхности. Особенностью трехсторонних дисковых инструментов является то, что зубья находятся не только на обоих торцах, но и на поверхности.

Дисковые фрезы имеют высокую производительность, несмотря на то, что у них часто срезаны зубья.

Чтобы прорезать на деталях шлицы и узкие пазы, используют топкие дисковые фрезы, называемые пилами. У такого оборудования то с одного, то с другого торца начинают затачивать фаски. Обычно фаска срезает половину длины режущей кромки. Именно из-за этого каждый зуб срезает стружку такой ширины, которая будет меньше ширины прорезаемого паза. Благодаря этому стружка более свободно начинает размещаться во впадине зуба и улучшается ее отвод. Если ширина среза будет соответствовать ширине паза, то в этом случае торцы стружки будут соприкасаться с боковыми сторонами прорезаемого паза. Это будет затруднять свободу размещения стружки во впадине зуба, в результате чего дисковая фреза может сломаться.

Угловые и концевые фрезы

Угловое оборудование применяют при фрезеровании наклонных плоскостей и угловых пазов. Одноугловые виды обладают режущими кромками, расположенными на торце и конической поверхности. Двухугловые виды имеют режущие кромки, которые располагаются на двух конических поверхностях.

Концевые фрезы используются для обработки глубоких пазов в корпусных деталях уступов, контурных выемок, а в шпинделе станка крепятся цилиндрическим или коническим хвостовиком. У такого оборудования основную работу, связанную с резанием, осуществляют главные режущие кромки, которые располагаются на цилиндрической поверхности. А вот вспомогательные режущие кромки производят зачистку дна канавки. У таких фрез зубья обычно винтовые или наклонные.

Шпоночные фрезы

Они являются разновидностью концевых фрез и представляют собой шпоночный двузубый инструмент. Такой шпоночный инструмент наподобие сверла способен углубляться в материал заготовки во время осевой подачи и сверлить отверстие, а затем дальше продвигаться вдоль канавки. Во время осевой подачи основная работа резания осуществляется торцовыми кромками. Одна из них обязательно должна доходить до оси фрезы для обеспечения сверления отверстия.

Концевая фреза — для чего предназначена

Концевые фрезы от угловых отличаются конструктивно, и по предназначению. Концевые насадки нашли свое применение не только на станочном стационарном оборудовании, но и на ручном электроинструменте. Как уже упоминалось, концевая фреза имеет прямое сходство с обычным сверлом по металлу на дрель. Однако есть отличие, которое обусловлено наличием прямых режущих кромок на торце цилиндрического основания.

Концевая фреза предназначена не для сквозного сверления металла, а для изготовления пазов в заготовках. Изготавливается оснастка преимущественно из быстрорежущей и легированной стали. Конструкция концевой фрезы представлена на фото.

Основная фрезеровка находится на торцевой части насадки, а сбоку располагаются дополнительные лезвия. Эти лезвия могут иметь винтовую и наклонную форму, и предназначены они для отвода стружки из области реза. Другое название концевых фрез — пальчиковые, которые делятся на следующие виды по соответствующим признакам:

• Монолитные или соединенные с хвостовиком посредством сварочного соединения
• С цилиндрическим и коническим хвостовиком. Оснастку с цилиндрическим хвостовиком можно использовать на дрели
• С мелкими и крупными зубьями. Мелкозубые концевые фрезы позволяют осуществлять чистовую обработку, а крупнозубые служат для грубой обработки металла

На основании концевых фрез по металлу появились насадки сферической формы, посредством которых осуществляется обработка выемок, имеющих сферическую конструкцию. Такие фрезы еще называют шаровыми, так как имеют они форму шара. Есть еще радиусные шарошки, которые служат для выборки пазов, и грибковые, нашедшие свое применение для обработки Т-образных пазов на заготовках из чугуна, стали и цветных металлов.

Оснастка с цилиндрическим хвостовиком выпускается согласно стандарту ГОСТ 17025-81.

https://youtube.com/watch?v=gVJI7YAaQK8%3F