Все о фрезах по металлу — виды, назначение и применение

Что такое фреза?

Работает аппарат за счёт движения фреза, которые воздействуют на обрабатываемый материал, а он, в свою очередь, движется в сторону фреза благодаря специальной установке на столе

Важно правильно установить инструмент и зафиксировать его в целях сохранения условий эксплуатации, правил безопасности (мощность до 2000Вт)

Сферы применения: столярная работа с разными материалами. Дерево, акрил, евровагонка, органическое стекле, поликарбонат, паркет и др. Станки бывают сборной модели или цельные, легко транспортируемые. Различаются станки по виду обработки и решающая деталь в них — это фрезы, которые есть разной формы и видов.

Стоит отметить, что продаются фрезы в наборах и по отдельности. Выбор между ними зависит от целей работы и профессиональных навыков мастера. В наборах могут попасться детали, которые могут вообще не пригодиться в работе никогда, с другой стороны, такие наборы выгоднее выгоднее стоимости.

А ещё наборы рекомендуется к приобретению для новичков в данной работе, чтобы иметь для практики и обучения разные варианты в доступности.

Какой бывает сборка

Кроме того, что исполнительные механизмы различаются по геометрической форме, их назначение бывает для разного сырья. Такие факторы влияют на состав режущей части, которая может быть изготовлена из:

• быстрорежущих металлов;
• твердых сплавов;
• минералокерамики;
• металлокерамики (алмазные);
• проволочного кардного массива.

Вид производства бывает:

• цельным – идет один материал;
• сварным – хвостовик и зубья делают из разного сырья, которые сваривают;
• напайным – лезвия с основанием соединяют пайкой;
• сборным – состоят из различных компонентов, на фиксацию идет стандартный крепеж – болты, винты, гайки.

Для литья подбирают сталь из высоколегированных марок с повышенной теплостойкостью.

Достигают усиленных свойств сплава:

• молибденом;
• хромом;
• ванадием.

Фрезы закаляют для получения мартенситной структуры с увеличенной износостойкостью.

Термическую обработку выполняют по технологии:

• светлой – после нагревания сталь охлаждают в специальном растворе;
• прерывистой, чтобы не образовывались трещины на готовом изделии;
• непрерывной – применяют в исключительных случаях по принципу ускоренного охлаждения;
• ступенчатой – вначале заготовки находятся в горячей среде, затем их помещают на открытый воздух.

Чтобы изделия соответствовали высоким эксплуатационным характеристикам, они должны пройти через качественную закалку.

Нюансы выбора

Каждый тип рассмотренной в предыдущих разделах оснастки подходит для конкретных работ, так что его применение связано с определенным видом металлообработки. Так, в определенных ситуациях востребован монолитный фрезерный комплект, а иногда необходим инструмент со сменными пластинами.

При выборе подходящего для заданных условий типа оснастки рекомендуется учитывать следующие факторы:

• Объем фрезеровальных работ и их ассортимент.
• Качество обработки, в которой нуждается выбранная заготовка (первичная или вторичная).
• Тип и характеристики обрабатываемого металла.
• Конфигурация выборок, подготавливаемых при фрезеровании заготовок (обычная обработка, формирование пазов или отверстий и т. п.)

При выборе подходящего инструмента учитывается заданная точность обработки, позволяющая выдержать требуемые размеры.

Важно! Если потребуется выполнять однотипные операции, связанные с формованием контуров или фасонных выборок, внимание обращается на универсальные наборы фрезерного инструмента. В заключительной части обзора отметим, что грамотный и взвешенный подход к выбору нужного комплекта оснасток позволит сэкономить не только на стоимости самого инструмента, но на расходе металла, выбираемого при обработке

В заключительной части обзора отметим, что грамотный и взвешенный подход к выбору нужного комплекта оснасток позволит сэкономить не только на стоимости самого инструмента, но на расходе металла, выбираемого при обработке.

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.

Возможности фрезерных станков

Современное фрезерное оборудование становится все более универсальным и эффективным. Самой продвинутой его разновидностью, безусловно, являются роботизированные комплексы, которые производят комплексную обработку металлических заготовок, самостоятельно выбирая нужных тип оснастки для различных операций, а также устанавливая оптимальный алгоритм вытачивания той или иной поверхности или отверстия.

Фрезерный инструмент способен обрабатывать все типы металлов и сплавов (черных и цветных), а применение инновационных датчиков и комплексных программных методов управления производственным циклом станков позволяет оптимизировать изнашиваемость инструмента и расход машино-часов оборудования.

Фреза по металлу: особенности, типы, конструкция, принцип работы

Основной инструментальной единицей, используемой на современных металлообрабатывающих станках, считается фреза, обладающая расширенными возможностями по обработке заготовок произвольной формы.

Благодаря этому универсальному инструменту удается получить рез любой степени сложности, подготовленный в соответствии с требованиями технического задания.

На российском рынке представлено множество фрез по металлам, что позволяет без труда подобрать оптимальный вариант.

Назначение большинства образцов фрезерного инструмента определяется их типом. Так, торцевые фрезы, в частности, применяются в следующих производственных областях:

• В автомобилестроении (при обработке картеров коробок передач, например).
• При изготовлении оборудования, эксплуатируемого в нефтегазовой отрасли, а также арматуры для трубопроводов и других типов магистральных коммуникаций.
• При производстве специального инструмента, оснастки и других конструктивных форм.

Они востребованы и при производстве заготовок, входящих в состав сложного оборудования таких отраслей как общее машиностроение, энергетика и строительство.

Без фрезерных операций трудно обойтись и в таких важных отраслях, как судостроение и изготовление медицинских приборов.

Конструкция и принцип работы

Основные требования, предъявляемые к инструменту этого класса – строгое соблюдение параметров, заявленных в технических условиях или ТУ.

Для этого потребуется высокоточная обработка элементов фрезы, которую удается реализовать лишь с помощью торцевого инструмента с большим набором зубьев.

Высокая чистота выборки (до микрона) обеспечивается за счет специальных регулируемых резцовых вставок.

Важно! При изготовлении вставок применяются такие сверхпрочные материалы, как алмазы, керамика, а также специальная кардная проволока и подобные им. Большой ассортимент фрезерного инструмента, отличающегося конструктивными деталями, позволяет выбрать образец, подходящий для тех или иных условий обработки. Добавим, что по конструкции его принято делить на цельный и разборный

Добавим, что по конструкции его принято делить на цельный и разборный

Большой ассортимент фрезерного инструмента, отличающегося конструктивными деталями, позволяет выбрать образец, подходящий для тех или иных условий обработки. Добавим, что по конструкции его принято делить на цельный и разборный.

Принцип работы состоит в точной выборке металла на наиболее сложных участках обрабатываемой заготовки, что позволяет придать ей нужную форму. После этого исходная болванка превращается в изделие или деталь, пригодную для дальнейшей обработки.

Классификация

Классифицировать известные типы фрезерной оснастки можно по следующим характерным признакам:

• Порядок расположения отдельных зубцов (резцов).
• Тип исполнения, определяемый ее конструкцией.
• Метод крепления режущих насадок, а также материал, используемый при их изготовлении.

По всей совокупности рассмотренных признаков инструменты данного класса делятся на червячные, цилиндрические и торцевые. Кроме того, они могут быть как отрезными, так и дисковыми; причем этим перечислением набор возможных типов не исчерпывается.

Рассмотрим каждую из указанных разновидностей более подробно.

Указанные в названии раздела изделия относятся к основным видам оснастки, востребованным при обработке особо сложных деталей и заготовок. Они предполагают два исполнения, отличающихся формой своих зубьев (последние бывают либо прямыми, либо винтообразными). Каждую из этих модификаций также следует рассмотреть отдельно.

С прямыми зубьями

Инструмент, в качестве режущих частей которого используются прямые зубья, востребован при обработке хорошо доступных участков в пределах заготовки, располагающейся параллельно линии размещения оснастки. Этот тип встречается крайне редко. Чаще всего предпочтение отдается образцам с винтовыми зубьями, отличающимся большей функциональностью.

С винтовыми зубьями

Зубья у оснастки этого типа располагаются по винтовой линии, имеющей заданный угол наклона. Указанный инструмент подходит больше для выборки материала на узких участках исходных заготовок.

Для уменьшения величины осевых нагрузок подходят фрезы, зубья которых выбраны под различными углами наклона рабочих граней.

Торцовые

Торцевые инструменты широко распространены наряду с цилиндрическими модификациями. Их характерный признак – вертикально ориентированная ось вращения, что определяет область их применения. Такая оснастка в основном востребована при обработке протяженных плоских поверхностей, с которых удаляется слой материала заданной толщины.

Из чего делают насадки и какие бывают типы фрез

Все виды фрез имеют режущие кромки, посредством которых осуществляется обработка металла. Зубья контактируют с металлом, срезая при этом слои разной толщины

Чтобы достичь такого эффекта, немаловажно изготавливать насадки из высокопрочных материалов. Для изготовления фрез по металлу используются такие виды материалов:

• Быстрорежущая и углеродистая сталь
• Минеральная керамика
• Карданная проволока

Для обработки высокопрочных материалов применяются фрезы, имеющие алмазное напыление. Использование качественных материалов влияет на стоимость оснастки, поэтому хорошие фрезы никогда не будут стоить дешево. Низкокачественные насадки изготавливают из дешевых сплавов, что в итоге отражается на сроках службы оснастки

Именно поэтому перед покупкой фрезы по металлу нужно обратить внимание на производителя, а также на наличие сертификата качества, подтверждающих подлинность продукции

По конструкции рассматриваемые насадки классифицируются на три основных типа:

1. Сварные — соединение рабочей части (резца) и хвостовика достигается посредством сварочного шва
2. Цельные — изготавливаются путем литья готового изделия
3. Сборные — их еще называют разборными. Их главное достоинство в том, что при притуплении зубьев режущей части, ее можно заменить

Сварные и цельные фрезы по металлу изготавливаются из разных материалов — хвостовик из одного материала, а рабочая часть из другого более прочного. Сборные также изготавливаются из разных материалов, а главное их отличие от сварных и цельных в том, что рабочая часть по мере износа может быть заменена. Соединение сборных фрез с хвостовой частью осуществляется разными способами, от чего применяются соответствующие соединители — болты, клинья или винты. 

Это интересно! Сборные фрезы по металлу стоят дороже, чем цельные и сварные. Самые дешевые — это сварные борфрезы, так как их главный недостаток в том, что они имеют слабое место — сварочное соединение. Сварные шарошки — это отличный вариант для домашнего применения.

Тип обработки

В зависимости от характера обработки, осуществляемой в процессе изготовления деталей, технологический процесс делят на несколько шагов:

• Черновая обработка материала – представляет собой первоначальное удаление объемной стружки, чтобы сформировать общий профиль детали. Этот этап отделки имеет низкий класс точности с припусками в зависимости от материала 3–7 мм.

• Получистовая – последующий тип зачистки с отводом болеем мелкой стружки и точностью производимых работ от 4 до 6 класса.

• Чистовая – детальная отделка высокой точности 6 или 8 класса. В данном случае максимальный припуск составляет от 0.5 до 1 мм, что позволяет обеспечить высокое качество формируемой поверхности.

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.

Правила хранения и эксплуатации

Перед началом работы нужно подобрать и сложить рядом с рабочим местом все фрезы, которые применяются для обработки деталей. Под них нужно выделить специальную тумбочку или стеллаж. После работы весь инструмент следует очистить от грязи, проверить на износ кромок, смазать маслом или солидолом для защиты от влаги. Хранить надо на специальных стеллажах.

Фрезы и сверла для дрелей и фрезеров укладываются в специальные коробки вертикально, хвостовиком вниз.

Фрезерование производится соответствующим для данной операции инструментом. Выполнять грубую фрезеровку отверстий следует сверлом. Чистовую дисковую фрезу и зенкер используют, когда припуск на сторону составляет несколько десятков.

Методы повышения износостойкости

Высокие эксплуатационные характеристики гарантирует качественная термическая обработка оборудования. Фрезу могут подвергать различным вариантам закалки, которые увеличивают их износостойкость. Выполняется закалка следующими методиками:

1. Светлая. Это разновидность термической ступенчатой обработки. Чтобы её осуществить, необходимо охладить сталь специальными соединениями. В основном для этих целей применяется смесь расплавленной щёлочи и воды.
2. Прерывистая. Такая технология популярна, так как она исключает риск появления в готовых изделиях трещин.
3. Непрерывная. Применяется этот вид закалки редко, так как выполняется он с ускоренным охлаждением. А такие манипуляции часто вызывают появление трещин на приспособлении.
4. Ступенчатая. Этот вид закалки включает в себя охлаждение заготовок в горячей атмосфере (до 600 градусов), а после — на открытом воздухе.
5. Очень редко могут применять изотермические неполные или полные закалки, а также индукционный нагрев.

При термообработке нагрев производят:

1. В соляных специальных ваннах.
2. В газовых и электрических агрегатах в защитной среде.
3. Высокочастотными токами.

Фрезы необходимы для обработки металлических изделий и прорезывания в них канавок и прочих отверстий, именно поэтому правильно подойдите к её выбору. Учтите все нюансы последующего процесса обработки и тип металла, с которым вы собираетесь работать.

Правила хранения и испытания

Проверка дисковых отрезных фрез на работоспособность и стойкость происходит на образцах, которые изготовлены из стали 45, со скоростью резания 20−100 метров за минуту. Проводятся испытания на фрезерных станках с применением спецоправки и правочных колец. Общая длина фрезерования каждого инструмента, который подвергается проверке по металлу, составляет 25−50 см.

Проверочную обработку производят с обязательной подачей охлаждающей жидкости, водного раствора эмульсола. После того как испытание будет завершено, явления окрашивания на режущих частях отрезных дисковых фрез должны отсутствовать. Если после тестирования фреза готова к дальнейшей эксплуатации, считается, что испытание на работоспособность она прошла.

Внешний вид оборудования анализируется, согласно ГОСТу, визуально. Осуществляется осмотр с помощью лупы с четырёхкратным увеличением. Твёрдость проверяется по стандарту 9013, а шероховатость — 9378.

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

Лучшие недорогие наборы фрез

Это одни из наиболее популярных моделей, потому что стоят недорого. Их покупают новички и компании, которые не желают приобретать более дорогие модели. Они есть во многих специализированных магазинах. Необходимо понимать, что их качество не из лучших, они часто ломаются, но это не значит, что их не стоит использовать.

7. Rotary Tool

Отличные изделия для начинающих. Здесь используется несколько фрез из различного материала, которые позволяют работать с деревянными и металлическими заготовками. Цена небольшая, в комплекте насадки для различных работ.

Стоимость набора 91 рубль.

Rotary Tool

Характеристики:

• длина 40 мм;
• диаметр 3 мм;
• материал – сталь, медь, чугун и алюминий;
• производство – Китай.

Плюсы

• много насадок;
• можно работать даже с мрамором;
• продается набор во многих магазинах.

Минусы

• высокий процент брака, часто встречаются сколы на фрезах;
• часто ломаются.

6. XINGWEIQIANG TF-YT10

Данные изделия можно отнести к профессиональным. В наборе 10 штук различной формы. Возможно использовать для обработки дерева и металла. При производстве используется быстрорежущая сталь HSS.

Стоимость набора от 571.99 до 688.22 рублей.

XINGWEIQIANG TF-YT10

Характеристики:

• сталь HSS;
• производство Китай;
• 10 фрез в наличии.

Плюсы

• удобный кейс для хранения;
• адекватная цена;
• большой выбор насадок;
• можно найти во многих магазинах.

Минусы

не универсальные фрезы, необходимо докупать дополнительно для выполнения некоторых видов работ.

5. JGZUI

Один из наиболее популярных в России китайских наборов. Сегодня можно найти различную комплектацию, исходя из текущих потребностей. Также наборы продаются на иностранных интернет-площадках. Отличительная черта – это желтый наконечник, который позволяет отличить подделку от оригинала.

Стоимость набора 641.60 до 926.60 рублей.

JGZUI

Характеристики:

• набор из 12 шт.;
• производство Китай;
• в комплекте наконечники для различных видов работ;
• сталь HSS.

Плюсы

• удобный кейс;
• небольшая цена;
• можно найти фрезы для любого применения.

Минусы

низкое качество сплава, поэтому изделия быстро ломаются.

4. DREANIQUE 12PCS-D6SET

Набор, в котором используются фрезы с твердым наконечником. У них коническая форма, а для увеличения прочности применяется титановое покрытие.

Стоимость набора от 370.38 до 1195.19 рублей.

DREANIQUE 12PCS-D6SET

Характеристики:

• диаметр 4 – 8 мм;
• общая длина до 75 мм;
• титановое напыление.

Плюсы

• в комплекте 12 шт.;
• идеально подходит для новичков.

Минусы

фрезы быстро ломаются.

3. QSTEXPRESS 10pcs

Отличный набор из десяти фрез, который подходит начинающим специалистам. Здесь есть все необходимое для работы. При производстве используется прочный сплав, благодаря чему изделия могут служить в течение долгого времени.

Стоимость набора 457.72 рубля.

QSTEXPRESS 10pcs

Характеристики:

• диаметр 3 мм;
• в наборе 10 шт.;
• материал – карбид вольфрама.

Плюсы

• универсальный набор;
• небольшая цена;
• высокая прочность.

Минусы

бывает сложно найти в магазинах.

2. AZKOR Aluminum HRC50

Изделия из вольфрамовой стали, которые обладают большим запасом прочности. Данные фрезы используют специалисты для качественной обработки древесины. Стоимость небольшая. У наконечника фрезы имеется три лезвия.

Стоимость набора от 122.81 до 812.34 рублей.

AZKOR Aluminum HRC50

Характеристики:

• диаметр 1 – 12 мм;
• твердость 50;
• спиральный угол фрезерного станка 35 градусов.

Плюсы

• высококачественный сплав;
• высокая эффективность при удалении чипов;
• гладкая поверхность после обработки изделия;
• острые фрезы.

Минусы

не выявлены.

1. HUHAO Two Fluts Spiral Bits

На сегодня это одни из лучших фрез, которые присутствуют на рынке в бюджетном сегменте. Они продаются во многих магазинах и на интернет-площадках. Здесь используется твердосплавный металл. Многие отмечают, что при правильной эксплуатации изделия хватает надолго.

Стоимость набора от 125 рублей.

HUHAO Two Fluts Spiral Bits

Характеристики:

• диаметр 3 мм;
• общая длина 38 мм;
• серебристый цвет;
• производство Китай.

Плюсы

• небольшая цена;
• долго держит заточку;
• удобный кейс.

Минусы

не выявлены.

Характеристика

Фрезерование – один из основных видов механической обработки материалов. Рабочий инструмент – фреза, которая состоит из 3-х частей.

Ступица. С её помощью инструмент закрепляется на станке и приводится в движение. Она может быть плоской или выступать на 0,2-0,6 мм над основным телом.

Дисковые фрезы выделяются своей конфигурацией – у них диаметр значительно превышает толщину (если это не так, то фреза цилиндрическая). Они представляют собой многолезвийный инструмент, обладающий весомыми преимуществами.

• Высокая скорость обработки. За один проход можно снять большой слой припуска.
• Точность и чистота поверхности изделия. Грамотно рассчитав режимы резания и выбрав соответствующий инструмент, можно получить 6-7 квалитет размеров.
• Универсальность. Дисковые фрезы подходят и для грубых, и для тонких работ в различных технологических операциях.
• В отличие от шлифовального круга, фрезу не нужно балансировать.
• Производительность. На шпинделе станка можно закрепить сразу несколько фрез для выполнения множества пазов за один проход или для обработки нескольких заготовок.

Необязательно делать всю фрезу из одного материала. Напротив, у каждой её части разное назначение, и материал должен отличаться.

• Самые твёрдые элементы – зубья, они воспринимают всю нагрузку. Изготавливаются из инструментальной (для дерева), быстрорежущей стали, твёрдых сплавов, металло- и минералокерамики.
• Основное тело должно гасить вибрации, возникающие при работе. Поэтому оно делается из вязкого металла, а для дополнительной прочности подвергается поверхностной закалке или ТВЧ (закалке токами высокой частоты).
• Ступица отвечает за правильную установку инструмента на станке, поэтому она должна быть твёрдой и износостойкой.

Для установки в различных приспособлениях ступица может быть разной.

С посадочным отверстием. Устанавливается на специальную оправку, которая затем закрепляется на станке. Фиксируется гайкой с шайбой. В посадочном отверстии прорезается канавка для шпонки или шлицевые пазы.

Такое обилие конструкций дисковых фрез обусловлено их разным назначением.

Технология производства концевых фрез

На сегодня существует два способа изготовления концевых фрез: технология производства фрез из цельного сплава быстрорежущей стали и технология стальных фрез с напаянными пластинами.

Серийный инструмент производится из цельных твердых сплавов, в частности, из быстрорежущей стали. Цельнометаллические фрезы характеризуются максимальной жесткостью, высочайшей точностью линейных размеров, надежны при эксплуатации в разных режимах, включая максимальный.

Алмазные, крупноразмерные и фасонные фрезы со сложной геометрией режущих кромок изготавливаются по другой технологии. На стальном теле напаяны кромки из другого более твёрдого материала. Есть варианты фрез со сменными пластинами. Такой инструмент более уязвим при работе на максимальных режимах. Этим способом изготавливаются и фрезы для ручных фрезеров.