Фрезерование — один из самых универсальных способов обработки. В зависимости от метода подачи материала допускается обработка плоскостей, цилиндрических, вращательных и винтовых поверхностей, формирование пазов, шлицев, канавок и так далее. Рабочим инструментом станка выступает фреза.
Что такое фреза?
Что такое фреза?Фреза – режущий инструмент с одним или несколькими лезвиями (зубьями). Во время работы она вращается вокруг своей оси с высокой скоростью. Зубья насадки касаются поверхности, удаляя часть материала и формируя рельеф.
Так же, как и сверло, фреза включает режущую часть и хвостовик. Но при этом формы рабочей части крайне разнообразны. Более информативными для характеристики инструмента являются его геометрические параметры:
- диаметр – определяет величину рабочей зоны;
- высота – расстояние между дном бороздки и режущей кромкой лезвия. Измеряется в радиальном сечении перпендикулярно оси;
- ширина фаски – расстояние между режущей кромкой до пересечения задней и спинной поверхности лезвия;
- окружной шаг – расстояние между точками соседних режущих кромок, измеренное по дуге с центром на оси;
- величина затылования (если есть)– понижение кривой между кромками соседних лезвий. Затылованная часть позволяет сохранить профиль кромки при повторном затачивании.
Сфера применения
Количество операций, производимых с помощью фрезы, чрезвычайно велико. Что и объясняет их высочайшую востребованность.
- Грубая обработка металлов и неметаллов – раскрой, резка, сверление, черновая обработка.
- Высверливание канавок разной формы – пазы, бороздки, винтовые каналы, впадины косозубых колес и так далее.
- Обработка углов и кромки.
- Чистовая обработка и резка, изготовление деталей сложной геометрической формы: штампы, лопасти, пресс-формы.
- Художественное фрезерование – с помощью фрез вытачивают сложные изящные элементы из дерева, формируют на плоскости 3D изображения и орнаменты.
Разновидности
Классификация производится по целому ряду признаков:
- По характеру материала – для графита, дерева, стали, чугуна, закаленной стали и так далее.
- По составу режущих кромок – металлокерамика, твердые сплавы, алмаз, быстрорежущая сталь.
- По конструкции – цельные, сварные, сборные (винтовое, болтовое соединение), напайные.
- Существует классификация по функциональности – кольцевые, дисковые, по способу фрезерования – цилиндрическое и торцевое, и так далее.
Для фрезерно-гравировального станка
Применение фрезы определяется ее геометрией, то есть таким соотношением зубцов, которое придает материалу нужную форму. Хвостовая часть инструмента определяет способ закрепления в шпиндельной бабке.
По назначению фрезы разделяются на следующие виды:
- Концевые – их особенностью является возможность работать во всех направлениях, а не только при осевом движении. Все кромки являются рабочими, то есть, формируют необходимый вид изделия.
- Торцевые – используются при обработке плоских поверхностей. Здесь рабочими являются только вершины режущих лезвий. Формы их разнообразны, например, в виде ломаной линии или окружности. Обычно, торцевые фрезы более массивны и закрепляются жестко, что допускает более высокую скорость вращения.
Для работы с тугоплавкими металлами и сплавами, торцевые насадки оснащаются кромками из твердых сплавов.
- Дисковые – разработаны для резки и отделки кромок и пазов. Пазовыми дисковыми прорезают неглубокие пазы. Двухсторонние и трехсторонние более универсальны и производительны за счет дополнительных лезвий на торцах. Для резки и производства узких пазов и шлицев используются тонкие диски – пилы.
- Угловые – рассчитаны для обработки углов и кромок изделия. Одноугловая имеет режущие кромки с одной стороны конуса и на торцах. У двухугловой – для наклонных поверхностей, лезвия размещаются на двух смежных конических поверхностях. Двухугловые насадки отличатся лучшим балансом.
- Фасонные фрезы – специальный инструмент для получения сложных профилей. Как правило, это резьба, винтовые стружечные каналы, фасонные канавки и так далее. Изделие выпускается с затылованными зубьями – с плоской передней поверхностью, или с остроконечными зубьями. Последние обеспечивают более чистую поверхность, но для их собственной заточки нужно специальное оборудование.
На фото изображены фрезы для автоматического станка
В зависимости от производимой работы на фрезерный станок закрепляется необходимая фреза.
Для горизонтальных станков
В консольном горизонтальном станке шпиндель, а. соответственно, и насадка, закреплены горизонтально, стол относительно оси шпинделя перемещается параллельно или перпендикулярно. Существует модели, где возможен поворот на угол в 45 градусов.
- Горизонтальные поверхности обрабатывают цилиндрическими фрезами.
- Узкие и наклонные плоскости – угловыми.
- Пазы выполняют двух- и трехсторонними дисковыми моделями.
- Сложные пазы и канавки формируются фасонными насадками.
На бесконсольном горизонтальном станке осуществляются такие же операции, но с большей точностью. Конструкция его предусматривает перемещение рабочего стола, что позволяет обрабатывать наклонные поверхности и крупные изделия.
Для вертикальных
В этом случае шпиндель размещен вертикально. В некоторых моделях шпиндель может двигаться вдоль и вокруг своей оси, что расширяет список возможных операций.
- Вертикальные и горизонтальные поверхности обрабатывают насадными торцевыми фрезами и концевыми.
- Для наклонных плоскостей разной ширины подойдут торцевые и угловые насадки.
- Фасонные пазы производят фасонными фрезами, отдельные виды, наподобие «ласточкиного хвоста» или «Т-образного» возможно сделать только на вертикальном станке.
- Для получения шпоночных пазов требуются концевые фрезы.
Для станка с ЧПУ
Фрезерный станок с ЧПУ позволяет полностью автоматизировать обработку материала. При установке автоматического сменщика насадок изготовление сложнейших деталей практически не требует участия оператора. Программа включает в себя точной описание операций, материалов и нужного инструментария.
ПО можно установить на любой носитель – вертикальный, горизонтальный, барабанный, копировально-фрезерный станок, насадки подбираются исходя из типа оборудования.
Крепление фрезы
Способы фиксации насадки на шпинделе зависят от типа фрезы, а также характера операций. Применяют несколько способов крепежа:
- насадка одевается на центровую оправку, а та, свою очередь, закрепляется в коническом гнезде. Оправка используется для легких работ;
- инструмент фиксируется на концевой оправке, вместе с ней образует концевую фрезу;
- насадка с коническим хвостовиком вставляется в коническое гнездо и затягивает винтом. Это самый простой способ;
- насадку с цилиндрической хвостовой частью фиксируют в патроне, патрон вставляют в коническое гнездо и затягивают гайкой;
- фреза надевается на выступающий конец шпинделя. Таким способом закрепляют насадки с большим диаметром.
Для ручного станка
Для ручного фрезера чаще всего используются концевые насадки, так как в домашних условиях самыми популярными видами работ являются резка и обработка кромки. Продаются изделия поштучно или в виде наборов.
В наборе обычно присутствуют:
- пазовые насадки;
- конусные – для обработки края под углом в 45 градусов;
- галтельные – для получения полукруглого паза;
- V-образные – для канавой с углом в 45 градусов;
- дисковые – для резки и формирования пазов разной глубины;
- профильные – каждая насадка этой категории создают уникальную форму. Этот инструмент необходим для художественного фрезерования.
Торцевая фреза для станка с ЧПУ
Торцевая насадка благодаря меньшей контактной поверхности – вершины лезвий, позволяет формировать более сложный рельеф и при более высокой оскрести. На станках с ЧПУ торцевые насадки используются в большинстве операций по фрезеровке, в том числе и оргстекла.
Различают несколько их видов:
- с одним зубом – подходит для черновой резки и обработки;
- с двумя зубьями – для черновой и получистовой работы;
- с более чем 3 лезвиями – для выборки и чистовой обработки мягких металлов и сталей.
Преимущество
Преимущество- Фреза позволяет сформировать сложные по форме пазы и отверстия одним инструментом, а не множеством.
- Замена насадка занимает в среднем около 4 мин.
- Формирование пазов и обработка кромки осуществляется несколькими рабочими лезвиями, что сокращает сроки выполнения.
- Инструмент не требует балансировки.
- Фреза отличается высокой степенью безопасности.
Заключение
Фрезы – универсальный и простой в использовании инструмент, но при этом выполняющий массу различных операций: от раскроя стальных заготовок до художественной резьбы.
На видео представлены фрезы для станков с различной системой управления:
