Фрезы для станков по металлу

Дисковые фрезы и их предназначение

Свое название оснастка получила по причине соответствия форме диску. Их главное назначение в том, чтобы работать с предварительно подготовленными пазами и канавками, а также с целью обрезки заготовок, выборки металла и снятия фаски. Конструкция дисковой оснастки показана на фото ниже.

Дисковые фрезы имеют зубья, на которых располагаются заточенные кромки. Диаметр кромок в 2 раза превышает размеры самой насадки. Разработан такой вид оснастки специально для того, чтобы обрабатывать металл в сложных условиях. К таковым условиям относится вибрация, а также возможность вывода стружки из места резания. Дисковые оснастки классифицируются на подвиды:

1. Прорезные — служат для фрезерования мелких канавок, прорезания шлицев и пазов
2. Отрезные — нужны для отрезания металлических заготовок на станках. Более подробно об этом виде рассмотрим отдельно
3. Двухсторонние — в конструкции имеются поверхностные и торцевые зубцы, расположенные в два ряда
4. Трехсторонние — зубья расположены в трех местах, а кромка присутствует на каждом торцевом выступе. Двухсторонние и трехсторонние оснастки используются тогда, когда необходимо произвести обработку металла с двух или трех сторон
5. Пазовые — зубья присутствуют только на рабочей части (на внешней цилиндрической поверхности), а предназначены такие насадки для проделывания неглубоких углублений и пазов. Одна из разновидностей пазовых фрез является насадка «ласточкин хвост»

Дисковая фреза в работе показана в видео материале ниже.

https://youtube.com/watch?v=l-jbuOLCyH0%3F

Концевые фрезы

Концевые применяются для обработки детали, которой необходимо придать сложный рельеф с выпуклостями, плавными обтекаемыми переходами от одного элемента к другому и вогнутыми линиями поверхности. Производятся концевые фрезы с цилиндрическими и коническими хвостовиками.

Концевые фрезы

Используется концевая фреза для формирования глубоких пазов, уступов и контурных выемок на корпусе деталей. Основными режущими этой группы инструментов являются кромки зубьев расположенных на цилиндре. Вспомогательные торцевые при этом виде работ служат защитой дна канавки. Выбор диаметра фрезы выбирается на 1/10 мм меньше от необходимой ширины паза.

Используется режущий инструмент для фрезерных станков на ручном  и полуавтоматическом режиме управления, оснащённых системой ЧПУ и фрезерно-копировальном оборудовании. Конический хвостовик даёт большую жёсткость крепления в шпинделе. Создание сложного абриса предмета благодаря этому выполняется с соблюдением погрешности заложенной в конструкции станков, на которых применяется этот режущий инструмент.

Видео по производству концевых фрез

Внешне концевые напоминают сверло большого диаметра. Но лишь малая часть концевых фрез имеет режущий элемент нижней части головки. Основные обрабатывающие кромки расположены на гранях спирально закрученного вокруг оси инструмента.

Применение

• обработка торцевой или боковой наружной плоскости;
• создание фигурного контура детали из прямоугольной или плоской заготовки;
• растачивание до необходимого размера отверстий, созданных другим инструментом по металлу.

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.

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

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.

Дисковые

• Прорезка пазов.
• Выборка металла на узком сегменте.
• Обрезка заготовок.
• Снятие фасок и для других целей.

Особенности – режущие грани могут располагаться или с одной, или с обеих сторон. Их размеры определяют специфику обработки металла – грубая она (предварительная) или финишная (чистовая). Такой инструмент эксплуатируется в довольно сложных условиях – повышенная вибрация, сложность отвода металлической стружки.

Разновидности:

• Прорезные.
• Отрезные.
• Пазовые.
• Для резания с двух или трех сторон.

Торцевые

В основном применяются для обработки деталей с поверхностями ступенчатыми или плоскими. Инструмент ставится так, чтобы его продольная ось была перпендикулярна обрабатываемой поверхности.

Особенности – повышенная плотность зубьев на участке соприкосновения с заготовкой. Это обеспечивает равномерность и высокую скорость обработки металла. Наличие дополнительных режущих кромок (в торцевой части) позволяет добиться более «чистой» поверхности при обработке на фрезерном станке.

Назначение фрез по металлу

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.

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.

Фасонные фрезы

Для обработки деталей с криволинейными сложными контурами используются фасонные дисковые фрезы. Применяются они для узкого круга работ и могут быть:

• полукруглые выпуклые;
• полукруглые вогнутые;
• радиусные.

Особенность их в том, что режущие зубья расположены не по окружности, а только на отдельной её части.

Фасонная фреза

При большом разбросе внешних диаметров, размер внутреннего посадочного отверстия остаётся неизменным – d = 22 мм.

Группа фасонных делится на 2 вида – с затылованными и острыми зубьями. Оба вида используются для обработки деталей с непропорциональным соотношением размеров длины к ширине. Разница в обработке заключается в том, что у затылованной нулевой внешний угол и положительный задний. Она удобнее для заточки, не требует дополнительных приспособлений, но обработку ею чистовой не назовёшь. Более чистую точную обработку даёт острозубый инструмент. Но для поддержания его в надлежащем рабочем состоянии для заточки потребуется копир.

Имеет свою сферу применения и сборный фасонный инструмент. Отдельные его режущие кромки с простой формой составляют сложную кривую. Подобной конструкции фреза используется для обработки железнодорожной колёсной пары, а так же других сложных монолитных форм из металла. В пазах корпуса крепятся 2 смежные рейки с прикреплёнными твердосплавными пластинами.

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.

Для чего предназначаются фрезы по металлу

Фреза — это режущая деталь, которая используется в паре с электроинструментом. В качестве электрического инструмента используется фрезер. Другое название фрез по металлу — борфрезы и шарошки. Главное назначение рассматриваемых насадок в том, чтобы в процессе механического воздействия получить в итоге детали необходимых размеров и форм.

Фрезой называется насадка, состоящая из двух основных частей — хвостовик и рабочая зона. Хвостовик нужен для присоединения насадки к фрезерному станку, а рабочая часть входит в непосредственный контакт с обрабатываемой заготовкой. Рабочая зона оснащена острыми зубьями, посредством которых осуществляется снятие слоя металла с обрабатываемой заготовки.

Форма рабочей части влияет на результат, поэтому производители выпускают фрезы по металлу разных видов. На виды насадки классифицируются по внешнему виду и назначению. Применяются они в следующих сферах:

1. Автомобилестроение и машиностроение — служат для изготовления разных отверстий, канавок и прочих углублений в составных деталях и механизмах будущих автомобилей
2. Производство разного оборудования и инструментов
3. Энергетика и строительство
4. Производство судов
5. Железнодорожный транспорт

В хозяйстве фрезы по металлу востребованы крайне редко, но при необходимости их использования, всегда можно применить шарошку для дрели.

Фрезами можно не только получать разного вида отверстия и выемки в заготовках, но еще и осуществлять зачистку сварочных швов, увеличивать имеющиеся отверстия, ровнять края, зачищать поверхности в труднодоступных местах. Особой популярностью такие насадки пользуются не только в промышленности, но еще и среди мастеров, занимающихся изготовлением разных металлоконструкций.

Это интересно! Фрезы не предназначены для применения с дрелями и шуруповертами, но многие их активно используют не по назначению. Главный недостаток применения фрез на дрели в том, что электродвигатель инструмента испытывает сильные боковые нагрузки, и при этом быстро выходит из строя. Применять на дрели можно насадки с цилиндрическим типом хвостовика.

Цилиндрические фрезы

На горизонтально-фрезерном оборудовании используются цилиндрические резцы с прямыми и винтовыми зубьями. Соответственно, тот же вид будет у твердосплавных пластин режущей кромки. Прямозубые фрезы используются в обработке узких поверхностей. Винтозубые имеют плавный ход, что даёт более точные параметры обработки.

Цилиндрическая фреза

При необходимости обработки детали с углом наклона инструмента создающего максимальное давление на ось, чтобы не повредить деталь используют сдвоенные фрезы со встречно направленными зубьями. Это позволяет равномерно распределить нагрузку на ось. В процессе резки сдвоенной фрезой режущая кромка одного элемента перекрывается кромкой встречного. Благодаря этому на готовой детали нет никакого намёка, что обрабатывалась она не целиковым, а составным инструментом.

Угловые — конструкция и применение

Для подготовки канавок с угловым профилем применяются угловые фрезы по металлу. С их помощью производится прорезка стружечных углублений, а также выполняется развертка и зенковка. Для изготовления насадок используется быстрорежущая сталь. Отличительная особенность угловой фрезы в том, что рабочая часть имеет коническую форму. Угловые насадки сочетают в себе конструкцию дисковых и концевых фрез. Типичный представитель угловой фрезы — насадка ласточкин хвост.

Рабочая часть состоит из зубьев, расположенных по окружности насадки. Торцевая часть оснастки имеет увеличенную форму зубьев, которые уменьшаются в сторону к хвостовой части. Угловые фрезы бывают цельными и разборными, и отличаются они еще по диаметрам.

Различаются они также по такому признаку, как расположение режущей кромки. На основании этого признака выделяют одноугловые и двухугловые фрезы. Отличаются они тем, что двухугловые модели имеют режущую кромку, расположенную на смежных конических поверхностях, в то время как на одноугловой они находятся на одной поверхности. Отличаются насадки по углу скоса зубьев. Угол скоса может быть разным 30, 45, 50, 55, 60 и более градусов. Все зависит от поставленных технологических задач.

Это интересно! Фреза, которая известна под названием «ласточкин хвост», относится не к дисковым и угловым режущим оснасткам.

https://youtube.com/watch?v=HO-XXKEhfGI%3F

Дисковые фрезы

Наиболее удобны для нарезания глубоких канавок, разной ширины, трёхсторонние дисковые. Как пазовый чаще используется инструмент, оснащённый регулируемыми пластинами. Особенность смены угла режущих элементов позволяет провести резку канавки или паза.

Дисковая фреза

Дисковые пазовые предназначены для создания неглубоких пазов. Зубья их расположены на цилиндрическом корпусе. Уменьшить трение при нарезке канавок или пазов помогает расширяющийся к наружной стороне угол. Особенность этой фрезы в том, что у ступицы она уже, чем по наружному диаметру.

2 и 3-сторонние имеют зубья на торцевых сторонах. Боковые их режущие кромки – вспомогательные, главные расположены на самом цилиндре. Зубья, расположенные по окружности, могут иметь положительные и отрицательные значения наклона угла. Отрицательные углы на торце срезаются.

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

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

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

Очистка металла от ржавчины — всевозможные способы, средства и варианты

Коронки по бетону для перфоратора как правильно выбрать

Диски по дереву на болгарку — виды, особенности и применение

Какие электроды выбрать для сварки и важные сведения о расходниках

Шпоночная фреза и ее конструктивные особенности

Сходство со сверлом по металлу имеют шпоночные фрезы, конструктивно представленные в виде стального стержня с рабочими кромками на боковой части. Боковые кромки кроме режущей части имеют углубления, выполненные в виде витков. Они предназначены для формирования режущих кромок и отведения стружки при выполнении работ.

Для изготовления шпоночных фрез используется легированная быстрорежущая сталь. Шпоночная фреза имеет конструктивное сходство с концевыми насадками. Главное отличие шпоночной оснастки в том, что у нее рабочими гранями являются боковые кромки. Предназначается оснастка непосредственно для изготовления шпоночных пазов в металлических заготовках. Выпускаются насадки с цилиндрическими и конусными хвостовиками согласно стандарту ГОСТ 9140.

Это интересно! За счет своей конструкции, шпоночные оснастки позволяют выполнять фрезерование в двух направлениях.

https://youtube.com/watch?v=99LdqvylpH4%3F

Угловые фрезы

Угловая необходима для создания углового паза и края наклонной и ли скошенной плоскости. На 1-угловых фрезах режущие пластинки расположены вертикально, вдоль конического корпуса и на его торце. 2-угловые отличаются расположением 2 режущих кромок на взаимодействующих смежных корпусах. Чаще всего эти фрезы применяются в производстве фрезерного инструмента.

Угловые фрезы

Угловая малого размера относится к группе концевых, она оснащена хвостовиком. Толщина её среза неравномерная – минимальное значение у оси вращения, максимальное по диаметру создаваемой окружности, у режущей вершины зуба. Перепады угла резки отражаются на неравномерном нагреве инструмента, что быстро выводит его из строя. Прореживание зубьев через один несколько уменьшит нагрев. Для продления срока службы целесообразно скруглить вершину зубьев.

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.

К особенностям их конструкции следует отнести наличие рабочих граней, представляющих собой отдельный твердосплавный резец.

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

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.

Фасонные — назначение и типы

Для обработки фасонных поверхностей применяются соответствующие фрезы, которые так и называются — фасонные. Режущие насадки этого типа предназначены непосредственно для работы со сложными фасонными профилями. Свое применение они нашли в сфере металлообработки, так как они отличаются высокой рабочей эффективностью. С их помощью производится фрезеровка шестеренчатых и червячных деталей, оконных рам и багетов. Ниже представлен фасонный профиль, для обработки которого применяются фасонные фрезы.

По форме зубьев рассматриваемые фрезы делятся на два вида:

1. С остроконечными зубцами — концы зубьев имеют заточенные острые кромки. Главное достоинство таких насадок в том, что зубья подлежат заточке и корректировке
2. С затылочным расположением зубьев или затылованные — зубцы находятся на затылочной части. Применяются затылованные устройства для обрабатывания внутренних и скрытых кромок. В отличие от остроконечных, затылованные фасонные оснастки нельзя заточить и откорректировать

Конструкция фасонной затылочной фрезы представлена выше.