Разновидности
В зависимости от условий обработки комбинированное фрезерное сверло может быть изготовлено в следующих вариантах:
- С двухпёрым лезвием. Этот инструмент предназначен для снятия фаски, фрезерования, сверления цветных металлов. Для сверления угол наклона пера должен превышать 60°. Это правило является общим для всех сверлильных фрез, но оптимальными углами наклона должны быть 60°, 82°, 90°, 100° и 120°. Инструмент повышенной эксплуатационной стойкости подвергается титано-боридному напылению или титано-нитридно-алюминиевому покрытию.
- С четырёхпёрым лезвием (для фрезерования). Предусматривает две идущие к центру канавки, и две канавки, которые обрезаются. Такая сверлильно-концевая фреза предназначена для тех же операций, что и предыдущая, но имеет увеличенный диаметр, который позволяет нарастить число канавок. В результате инструмент приобретает повышенную прочность и позволяет обрабатывать более твёрдые материалы. Дополнительные канавки создают больше точек контакта при обработке, что приводит к улучшению качества поверхности. Поверхностная упрочняющая обработка – та же, что и в предыдущем варианте.
- Двухпёрое сверло-фреза. Инструмент подходит для таких операций как фрезерование, сверление и снятие фаски, но только для материалов с хорошей обрабатываемостью резанием. Оптимальные углы наклона — 90°, 120° и 140°, поверхностное покрытие – титан-алюминий-нитридное.
- Сверлильно-концевая фреза со спиральным наконечником. Обеспечивает наилучшую производительность при снятии фасок, фрезеровании и чистовом растачивании. Конструкция спирального наконечника обеспечивает полное удаление стружки и высокую чистоту поверхности. Одновременно снижаются вибрации и сохраняется соосность получаемой детали. Углы наклона — 60°, 90° и 120°, поверхностное покрытие – нитридами титана и алюминия.
В качестве материала для изготовления сверла-фрезы принимают инструментальные быстрорежущие стали типа Р6М5К9 по ГОСТ 19265-84, которые отличаются высокой прочностью и хорошим теплоотводом. При необходимости механической обработки описанным инструментом сталей повышенной твёрдости следует ориентироваться на автоматные стали марок от А12 и выше, содержащие свинец, около 0,3% серы и не более 0,15% фосфора. Марки таких сталей можно выбрать по ГОСТ 1414-75.
Как пользоваться кронциркулем?
Трубка Пито. Принцип работы
Основные характеристики
Любой вид фрез можно охарактеризовать несколькими параметрами. Основные из них:
- геометрия (общая форма);
- форма режущих кромок (лезвий);
- конструкция;
- материал, из которого изготавливаются лезвия;
- диаметр внешний, посадочный, хвостовика.
Независимо от параметров, все виды должны обладать высокой прочностью, поэтому их делают из твердых, прочных материалов с последующей термической обработкой. Применяется напыление, увеличивающее износостойкость изделий.
Конструктивное исполнение
Хвостовик и режущие зубцы или лезвия – основные части фрезы по дереву. Их делают из цельного куска металла (такие инструменты называют монолитными) или из отдельных частей с последующим скреплением (сборные, составные).
Монолитные фрезы изготавливаются из инструментальной стали (твердость не ниже HRC 58…62) заодно с режущей частью, которую затем затачивают. Они имеют небольшой эксплуатационный ресурс, что связано с невозможностью замены режущих пластин по мере их износа. Основное их преимущество – низкая стоимость.
Сборные фрезы представляют собой стальную болванку с напаянными лезвиями, которые изготавливаются из инструментальной стали или твердосплавных металлов. Большое значение при их изготовлении уделяют рецептуре и качеству припоя, которым припаивают лезвия. Это должна быть тугоплавкая марка, содержащая медь и серебро. К таким припоям относятся, например, ПСр 37,5 и ПСр 40.
Фрезы со сменными лезвиями (фрезерные головки) – это разновидность сборных. В них лезвия устанавливаются таким образом (механическое крепление), чтобы их можно было менять по мере износа.
Встречаются также фрезерные головки, в которых объединены в единое целое несколько разновидностей режущих лезвий, их называют наборными. При этом можно изменить порядок набора режущих частей и расстояние между ними. Инструмент при такой замене не должен во время работы терять свою продольную устойчивость.
Наборы используют для получения фасонных изделий из дерева и других работ с древесиной.
Для того чтобы упростить выполнение работ, связанных с точным фрезерованием при помощи ручного деревообрабатывающего инструмента, кромочную фрезу по дереву часто оснащают небольшим подшипником. Он монтируется у одного из краев режущей кромки (вверху или внизу) и при работе обеспечивает правильное направление движения, упираясь в край деревянной детали.
Типы лезвий
По типу лезвий фрезы по дереву делятся на твердосплавные (маркируются аббревиатурой HSS) или быстрорежущие (обозначаются буквами НМ). При этом инструментом с быстрорежущими кромками обрабатывают мягкую древесину, а с твердосплавными лезвиями – твердые породы дерева.
Твердосплавные лезвия обладают высоким температурным коэффициентом и улучшенными рабочими характеристиками.
При этом лезвия у всех типов фрез могут располагаться вертикально или под наклоном. Вертикально-ориентированные лезвия рубят материал. Наклонные ножи срезают слой материала, что позволяет избежать сколов древесины по краям деталей. Встречается также и спиральное расположение режущих кромок. Использование инструмента с наклонными или спирально-ориентированными лезвиями значительно повышает качество обработки поверхности.
Геометрические параметры
Основным параметром, влияющим на совместимость фрез с конкретной моделью деревообрабатывающего станка (фрезер, станок с ЧПУ и др.), служит размер хвостовика. Вызвано это тем, что для их установки в станок используются специальные цанговые зажимы (цанги), надежно охватывающие и зажимающие хвостовик. На практике используются цанги, у которых диаметр посадочного места измеряется в дюймах (1/2″ и 1/4″) или миллиметрах (6,12 или 18 мм).
Посадочные размеры фрез зависят также от способа установки. Насадные фрезы, устанавливаемые на шпиндель стационарного фрезерного станка, имеют диаметр посадочной части 32 мм. У концевых (пальчиковых) фрез, которые предназначены для установки в патрон ручной дрели или цангу фрезера, диаметр хвостовика может быть разным – от 6 до 12 мм.
Это интересно: Фрезы по дереву для ручного фрезера — виды, выбор фрез, назначение
Фрезер из двигателя от стиральной машины
Очень часто народные умельцы изготавливают различные станки из двигателя стиральной машины: токарные по дереву, сверлильные, точильные, циркулярные, а также стационарные фрезерные станки. Чтобы изготовить последний, сначала потребуется смастерить стол способом, описанным выше. Далее, на вал двигателя необходимо установить цангу для зажима фрез.
Поскольку закрепить ее на валу мотора без переходника не получится, то его придется заказать у токаря.
Также потребуется сделать подъемный механизм для удобной регулировки вылета инструмента. Делается он из двух труб, выполняющих роль стоек, на которых закрепляется двигатель, и резьбовой шпильки.
Шпилька одним концом входит в закрепленную к днищу стола гайку, а вторым упирается в нижнюю часть мотора. На шпильке жестко закрепляется поворотное колесо, с помощью которого и осуществляется регулировка высоты.
Чтобы на мотор при работе станка не попадала пыль, можно уложить сверху двигателя небольшой кусок поролона.
Конструкция инструментов
По форме зуба фрезы разделяются на остроконечные и затылованные. У остроконечных зубья имеют плоские переднюю и заднюю поверхности, а у затылованных плоская только передняя поверхность, задняя же имеет форму архимедовой спирали. Затачивание остроконечных зубьев производится по задней поверхности и при этом меняется размер инструмента. Поэтому их не рекомендуется часто перетачивать. Затылованные зубья затачиваются по передней поверхности и могут перетачиваться многократно.
Фрезы для дрели могут производиться цельными или сборными. Цельные изготавливаются из одной заготовки. Материал тела инструмента и режущей части один и тот же. Производство таких изделий более экономично. Тело сборной фрезы изготавливается из недорогих марок стали, а для режущей части используют твердосплавные пластины. Это делает инструмент дороже, но улучшает его рабочие характеристики.
https://youtube.com/watch?v=w_YyLNXzenE
Как сделать своими руками
Фрезы, несмотря на свою внешнюю простоту, высокотехнологичный продукт. При их изготовлении используются специальные металлы, сплавы и технологии. Поэтому, самому сделать фрезу со сложным профилем своими руками без специального оборудования крайне затруднительно.
Однако есть исключения. Для некоторых уникальных операций можно своими руками сделать примитивное подобие фрезы для дрели. Пример на следующем видео:
https://youtube.com/watch?v=DaCL4VZSaLE
Сегодня мастерам доступен широкий выбор фрезерной оснастки для дрелей. И это расширяет возможности каждого мастера. Достаточно выбрать подходящую фрезу и с помощью обычной дрели или шуруповерта можно решать разные задачи в строительстве, ремонте, мебельных и столярных мастерских.
На что обращают внимание
Если используют дрель для фрезеровки по дереву, учитывают ряд особенностей:
- Работу подшипников на вале с расчетом осевой продольной нагрузки. В некоторых типах механизмов прилагается поперечное усилие, которое влияет на быстрое изнашивание деталей.
- Скорость оборотов.
- Способы охлаждения.
- Мощность двигателя.
- Расположение рукояток.
- Качество патрона.
Фрезы для электродрели
Электроприбор должен быть оснащен функцией, регулирующей обороты с большим запасом мощности — это означает, что на него можно устанавливать фрезы для электродрели.
При несовместимости в механизме устройств, возможны негативные последствия:
- инструмент перегреется;
- редуктор выйдет из строя;
- в процессе образуется перекос заготовки;
- выскочит хвостовик из-за ненадежного патрона.
Есть неписанные правила фрезеровщика:
- действия выполняют медленно, точно и аккуратно;
- проверяют все соединения, электропроводку, фиксацию;
- периодически дают остыть дрели.
Когда предстоят большие объемы работ, нужна насадка из твердого сплава. Только после надежной фиксации оснастки в патроне начинают фрезеровать.
Выбирают нож по критериям:
- размерам — параметр влияет на поставленную технологическую задачу;
- форме, конфигурации, расположения лезвий;
- углу заточки;
- материалам изготовления – от стали зависит выполнение различных операций, срок эксплуатации;
- назначению – если прочное фрезерное сверло, его используют не только по дереву для дрели, но и более твердых материалов.
Любой товар, когда покупают визуально оценивают, смотрят на компанию производителя. Репутация предприятия раскроет плюсы и минусы производства. С оснасткой нужно поступить также. Если покупатель не настолько богат, чтобы позволить себе дешевую вещь – фреза должна быть добротной и дорогой.
Технологические возможности сверла-фрезы
Инструмент внешне напоминает обычную концевую фрезу. Вместе с тем представляется возможным с одной установки выполнять следующие переходы:
- Изготовление V-образных канавок.
- Сверление.
- Фрезерование.
- Получение фасок.
Такая возможность обеспечивается наличием двух рабочих плоскостей – боковой и торцевой, профиль которых определяется тем, с каким материалом производится работа (существуют комбинированные свёрла-фрезы по металлу и по дереву). Правда, металл не должен быть термически обработан, а древесина – не быть слишком твёрдой.
Как известно, существенное различие между сверлом и фрезой – геометрия точек контакта инструмента с заготовкой. При фрезеровании всегда наблюдается S-образный зазор на торце, в то время, как при сверлении он возможен лишь на образующей рабочей части. Соответственно прочность и упругость различных зон инструмента – также разная.
Фрезеровальное сверло оптимальным образом сочетает спиральную геометрию боковых режущих кромок с изменяемым шагом спирали по длине инструмента. Это увеличивает производительность и позволяет выполнять операции по съёму материала за один проход.
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
для обработки плоскостей
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:
- пазовый;
- двусторонний;
- трехсторонний.
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
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.
Режущая часть
Это основной элемент в конструкции любых фрез по металлу вне зависимости от назначения. За счет характеристик зубьев, фреза может применяться при работе с металлом. Конфигурация зубьев может быть остроконечной или затылованной.
Фреза с остроконечными зубьями, режущая кромка которых сформирована передней и задней плоской поверхностью, имеет один серьезный минус. Так, инструмент перетачивают по задней поверхности, а это приводит к нарушению геометрии зуба. Из-за этого такую фрезу невозможно перетачивать часто.
Инструмент с затылованными зубьями отличается только передней плоской поверхностью на зубьях. По ней можно выполнять переточку. За счет такой особенности, инструменты можно перетачивать много раз. При этом геометрические характеристики режущей части не изменятся.
Виды фрезерных насадок по дереву для электродрели
Рассмотрим популярные виды фрез по дереву применяемых вместе с дрелью.
Сверло
Вал (шпиндель) фрезера, вращающий фрезу, выдает от 10 000 об/мин до 30 000 об/мин.
Электродрель в среднем в 10 раз меньше, максимум 3000 об/мин. Шуруповёрт на первой скорости всего 400 об/мин, на второй до 1500 об/мин.
На таких оборотах с дрелью очень хорошо работают сверла – фрезы. В первую очередь это сверло Форстнера. Его называют сверлом, так как эта оснастка предназначена для сверления отверстий. Но по конструкции это фреза.
Сверло Форстнера
Конструкция этой фрезы очень удачная и эффективная. Потому такие фрезы широко применяются во всем мире. Имеет три рабочих элемента:
центральный заточенный конус
Центрует фрезу, не давая ей смещаться в стороны, что особенно важно при начале сверления;
боковые режущие (подрезающие) резцы. Чисто прорезают окружность диаметр отверстия, сводя к минимуму порывы и сколы заготовки вокруг отверстия;
горизонтальные (основные) резцы
Расположены строго перпендикулярно к оси сверления, и также ровно выбирают дно отверстия, если оно не сквозное.
Это важно при сверлении отверстий под посадку круглых мебельных элементов, прочих столярных деталей. Обычное спиральное сверло с конусной заточкой внизу оставляет такое же конусное отверстие
Сверло Форстнера сверлит отверстие с прямым «дном».
Пазовая
Обычная пазовая фреза от ручного фрезера для дрели практически не подходит. Можно попытаться выбрать паз дрелью и с ее помощью, но работа будет выполняться грубо и медленно. По вышеуказанным причинам – у дрелей низкие обороты. Компенсируют низкие обороты пазовые фрезы специально для дрелей особой конструкции.
На фото пазовая фреза и результат её работы.
По сути, это напильник (рашпиль) по дереву с крупным зубом, но не плоский, а круглый.
Торцевая, для снятия фаски, кромочная
Обработку кромок и торцов заготовок, снятие фасок обычно выполняют ручным фрезером. Возможно выполнить такие операции и с помощью дрели, если использовать подходящую оснастку. Пример фрезы для снятия фасок с продольной кромки и торцов заготовок с помощью дрели:
Под петли
Выбрать посадку под плоские дверные и рамные петли с помощью дрели весьма затруднительно. Для этого используется ручной фрезер. Но выборку под круглые петли сделать легко и просто даже шуруповертом. Для этого применяется вышеописанное сверло Форстнера подходящего диаметра.
Рекомендуем почитать статью о том, как врезать дверные петли ручным фрезером.
Мебельные петли с круглым посадочным элементом имеют стандартные размеры. Именно на них ориентируются производители фрез. Поэтому в продаже всегда можно найти сверло Форстнера подходящего для круглых мебельных петель диаметра.
Пример такого использования на следующем видео:
Дисковая
Конструкция таких фрез для дрелей понятна из названия. Это маленький диск с режущими зубьями. Работает по такому же принципу, что и большие диски для циркулярных пил. Но применяется ввиду малой мощности и оборотов дрели и размеров самого диска не для пиления. Может подойти для вспомогательных работ при разных столярных операциях. При этом могут потребоваться специальные приспособления для зажима и фиксации дрели.
Пример дисковой фрезы для дрели:
Трубчатая (коронка)
Широко распространенная и очень эффективная для дрелей оснастка. С помощью коронок вырезают отверстия разного диаметра.
Набор коронок разного диаметра
В наборе:
- два хвостовика разного размера для посадки коронок, один с центрирующим сверлом, которое переставляется;
- набор самих коронок;
- шестигранный ключ для фиксации коронок на хвостовике.
Есть трубчатые фрезы других конструкций. Они выглядят как обычное спиральное сверло большого диаметра, полое внутри. По окружности торца – режущие кромки.
Также есть подобие сменных коронок как на фото, но вместо монолитной чаши с зубьями применяется гибкая круглая пилка. Оснастка слабая, но хорошо подходит для мягких тонких материалов. Такая оснастка относится уже не к фрезам, а к кольцевым пилам, хотя выполняет те же задачи, что и фрезы коронки.
Шарошка
Шарошка – это оснастка, которой дорабатывают уже сделанные отверстия или обработанные поверхности. Например, просверлено круглое отверстие, а деталь для посадки имеет овальную форму или просто немного не влезет по размеру. Для подгонки используют шарошки. Они бывают разной формы и из разного материала, в том числе из абразивного камня. Хотя абразив можно назвать фрезой только условно. Классические фрезы шарошки из металла. Пример набора такой оснастки на фото:
Также рекомендуем почитать интересную статью про разновидности фрез для ручного фрезера.
Особенности работы дрелью с фрезой
Фрезерование предполагает обработку материала фрезой, установленной в неподвижный корпус силового устройства. При этом предполагается, что на инструменте регулируются обороты, глубина вхождения в обрабатываемый материал. Но двигаться должен массив, над которым проводится действие. Такие станки называют фрезерами. Использовать дрель в качестве фрезера можно только в некоторых случаях. Причина в особой точности работы, большом усилии на приводе. Фрезы для дрели разработаны специально, учитывая мощность, и способы регулирования аппарата. Большое значение для работы имеет форма дрели и её центр тяжести.
Особенности использования фрезы для дрели:
- изменение вектора нагрузки может вывести из строя редуктор, если оказывать дополнительное давление на заготовку;
- мотор перегревается, требуется частый отдых;
- нагрузка на пластиковый корпус может привести к перекосу якоря и деформации;
- крепление в патроне с горизонтальной осью работы ненадёжно.
Всё это говорит, что дрель в качестве фрезера работает в несвойственном ей положении и с нехарактерными направлениями сил сопротивления
Работать фрезерной насадкой для дрели, нужно не спеша, с осторожностью
Материалы и особенности
Фреза, предназначенная для установки в патрон дрели, отлично подойдет для задач по обработке металла, древесины, бетона, пластика и других материалов. Инструмент для обработки металла в виде насадки на дрель отличается жесткой конструкцией. Среди таких приспособлений можно выделить самые примитивные модели – это зенковки и шарошки. Первыми можно выполнить черновую расточку отверстия в любых металлах и сплавах. Вторыми называют фрезу для удаления с поверхности ЛКП или любого другого покрытия.
Шарошка – это фреза по металлу для дрели, используемая преимущественно для обдирки. С этим незамысловатым инструментом с обрабатываемой поверхности легко удаляется любой отделочный материал. С помощью зенковок, которые конструктивно практичнее, выполняют не только черновые расточные операции по металлу, но и вырезают глубокие пазы любых форм.
