Что такое фреза по металлу

Обновлено: 07.01.2025

Мастерам известно, что обрабатывать изделия, выполненные из металла, можно преимущественно с помощью специального оборудования и инструментов. Однако все это не подходит для использования дома или же в не слишком крупной мастерской. Выходом стало применение фрезы по металлу, которая стоит недорого и может работать вместе с обычной дрелью.

Особенности

Сверло-фреза является, по сути, одним из видов режущего инструмента, сочетает в себе функции как сверла, так и фрезы. Используется оно для того, чтобы делать во всевозможных материалах различные отверстия.

Само отверстие делается с помощью сверлильного элемента. А вот уже расширить его, придавая при этом нужную форму, а также размер, получается с помощью фрезы, являющейся боковой гранью. Так как рабочих поверхностей получается всего две, инструмент получил название фрезерного сверла.

Инструмент, с помощью которого можно выполнять работы с металлом, можно считать универсальным. Его можно применять в отношении практически любого материала. Подобное сверло-фреза имеет свои преимущества и недостатки.

В первую очередь следует отметить достоинства. Данный инструмент способен выполнять две операции одновременно, так как не только делает отверстие, но и сразу придает ему необходимую форму. Особенно актуально это для условий производства, когда производительность труда играет немаловажную роль.

Вторым преимуществом можно назвать удобство использования, ведь применить можно не только специальное оборудование, но и какой-либо инструмент, обладающий зажимным устройством. Подойдет, к примеру, настольный станок, обычная дрель или перфоратор. Также сверло-фрезу можно переточить. Это значит, что при затуплении угла заточки он без проблем восстанавливается.

Недостатком пользователи называют только один фактор – отсутствие необходимой степени шероховатости может играть в определенных случаях важную роль. В такой ситуации могут потребоваться другие способы доработки отверстия.

Какими бывают?

Фрезерное сверло по металлу имеет довольно большое количество разновидностей. Специалисты выделяют торцевые, цилиндрические, дисковые, фасонные, угловые и концевые инструменты. Поговорим о каждом из них более подробно.

При работе с металлом, когда предполагается использование дрели, более всего пользуется спросом сверло торцевого вида, имеющее вертикальную ось вращения. Оно отлично подходит для применения при воздействии на плоские поверхности, так как с его помощью получается снять слой материала необходимого размера.

С помощью дискового сверла-фрезы можно сформировать на поверхности металла всевозможные пазы и канавки. Это становится возможным благодаря тому, что зубья расположены не только сбоку, но и на торцевой части изделия.

Цилиндрическое сверло используется для работы с плоскими участками металлических элементов. Зубья располагаются по бокам и могут быть как прямыми, так и винтовыми. Имеют горизонтальную ось вращения.

Концевая фреза чаще всего применяется при работе с дрелью. С ее помощью можно делать довольно глубокие пазы или контурные выемки. Также допустима обработка взаимно перпендикулярных плоскостей. В боковой части инструмента имеются главные зубцы, другие же режущие элементы располагаются на торце.

При работе с фасонными поверхностями следует остановить выбор на аналогичном сверле. Они производятся посредством протягивания и имеют не очень большую длину. Основным отличием становится тот факт, что такая фреза применяется для конструкций, имеющих значительное отношение длины к ширине.

Что касается угловых фрез, их конструкцию можно назвать наиболее сложной. Применяют их чаще всего при работе с угловыми пазами, а также наклонными плоскостями.

Что касается конструкции, можно отметить одноугловые и двухугловые изделия. В первом случае зубцы располагаются не только на боковой части конуса, но и на торце. У двухугловой фрезы режущие элементы находятся на обеих конических поверхностях, являющихся смежными.

Если торцевая фреза имеет наибольшую популярность, то следует отметить, что меньше всего пользуются спросом угловые и фасонные инструменты.

Как выбрать?

Выбор фрезы по металлу может вызвать сложности у неопытного пользователя. Поэтому профессионалы советуют ориентироваться на диаметр изделия, его режущие зубья и их расположение, хвостовик, помогающий разместить сверло в патроне дрели и надежно его зафиксировать.

Также играет немаловажную роль материал изготовления и качество заточки. Если предполагается эксплуатация электродрели, нельзя забывать, что она предназначена для ручного применения, поэтому сверла, используемые в специальных станках, сюда не подойдут.

Если требуется инструмент сборного типа, необходимо проверить, насколько качественно закреплен режущий элемент. Чаще всего используется пайка изделия, в данном случае пластинки надежно сцепляются с поверхностью, иначе они просто вылетят в процессе проведения работы.

Качество заточки также является основополагающим фактором. С ним напрямую связана не только производительность, но и то, насколько хорошо будет выполнена работа. Производители зачастую стараются разработать уникальную технологию заточки, однако специалисты утверждают, что стандартные схемы являются наиболее предпочтительными.

Материал изготовления также влияет на различные показатели. Это и срок службы инструмента, и качество работ, и их производительность. Если речь идет о разовых работах, требования здесь не настолько высоки. В данном случае оптимальным будет использование цельного элемента, для изготовления которого применялась сталь одной марки.

В ситуации же, когда инструментом планируется пользоваться довольно часто, лучше сделать выбор в пользу более дорогого, имеющего зубья, выполненные из твердосплавных пластин.

Некоторые пользователи стараются сэкономить. Для этого они изготавливают сверло-фрезу самостоятельно, используя подручные средства. Однако нужно учитывать, что такой инструмент подойдет исключительно для элементарных задач. Рассчитывать на особенно качественный результат в данном случае не приходится.

Подробнее про ферезерные сверла по металлу смотрите в видео ниже.

Виды фрез по металлу: какие бывают типы и их назначение

Во время фрезерной металлообработки важно, какой вид фрезы по металлу выбрал мастер. В статье мы расскажем о многочисленных разновидностях и особенностях их применения – это понадобится как новичку, так и для повторения профессионалу.

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.

Классификация фрез: по каким параметрам

Во время классифицирования ориентируются на следующие основные признаки:

• как расположены зубцы;
• сборная или цельная конструкция;
• направление режущих кромок;
• как крепятся насадки;
• материал изготовления.

Кроме того, важен типоразмер и максимальное напряжение.

Типы фрез по металлу

Обычно при разносторонней деятельности и многочисленных задачах фрезеровщик имеет полный набор, причем сам он отлично знает, как они работают. Но новичкам нужно сделать небольшой обзор.

Дисковые

Они представляют собой диск с зубьями. При этом срезающие кромки бывают или с одной стороны, или с обеих – в зависимости от назначения. В ходе этапов металлообработки (от черновой до финишной) может изменяться размер зазубрин. Твердосплавный инструмент применяется при сложных условиях резки, когда очень сложно выводить стружку из зоны работы. Когда применяют эту разновидность фрез:

• для обрезки краев или распиловки;
• для прорезки пазов;
• для снятия фасок и пр.

Соответственно, среди дисковых можно встретить отрезные, прорезные и другие подвиды. Расскажем о некоторых из них, которые имеют конструктивные отличия.

Двусторонние

Зубья таких дисков оснащены двумя режущими кромками – классической на торцевой части, а также на прямой поверхности. Такая модификация дороже и производительнее.

Трехсторонние

Еще более опасные зубцы – теперь их оснащают тремя лезвиями, то есть с каждой из сторон – по краям, с торцов и сверху.

Пазовые

Здесь только одна кромка, располагающаяся на рабочей поверхности. Инструмент подходит для не очень глубокой и точной выборки стали. Он может быть с различным количеством зубьев и глубиной выемок. Одно распространенное название фрезы этого типа – «ласточкин хвост». Почему? Потому что зона резки имеет форму усеченного конуса, как перья ласточки.

Торцевые

Из наименования уже понятно, что работает такой инструмент своей боковой частью. Именно торцы цилиндра (разной ширины) наделены лезвиями, которые обрабатывают плоскость металлической заготовки. Устанавливается деталь, соответственно, перпендикулярно стальной детали.

Очень часто они бывают со съемными пластинами, что экономит расходные материалы фрезеровщика. Это возможно, благодаря общей массивности конструкции. К преимуществам следует отнести:

• Легкость работы с плоскими элементами, листами и ступенчатыми поверхностями.
• Высокая скорость металлообработки.
• Плавность процесса.

Цилиндрические фрезы по металлу – что это такое

Цилиндрические инструменты могут быть с разной формой зубьев.

Прямые

Менее востребованные и универсальный, даже редко встречающейся. Он хорош и удобен, но при очень узком профиле работ: оснастка должна располагаться параллельно заголовки, а сам участок металлообработки должен иметь легкий доступ, ровную поверхность. В целом такие идеальные условия встречаются редко – это только узкие плоскости.

Винтовые

Наиболее многофункциональные, универсальные и, соответственно, востребованные. Линии реза идут не прямо, а по закрученной спирали. Заданный угол наклона может быть различным. В зависимости от выбранных граней можно проводить фактически любую выборку – на различных деталях. Особенности:

• Высокое усилие при работе.
• Возможность использования сдвоенных инструментов, когда грани находятся в противоположных направлениях – это уменьшает силу, воздействующую на кромки.

Отдельный вид фрезы – «кукуруза», которая находит применение в обработке уступов и создании канавок и их шлифовании. Они интересно выглядят.

Угловые

Это усеченный конус, который имеет острые внешние края и торцы зубьев. Основное назначение использования – металлообработка углов и неровных поверхностей, снятие прямоугольных фасок. Также с их помощью делают стружечные желобки и много дополнительных операций. Кромки резания сделаны с наклоном, что позволяет добиться любого угла работы. Посмотрим, какие есть подвиды.

Монолитные

Второе название – цельнометаллические. Их суть в том, что вся конструкция выполняется из одного прочного материала. Дополнительное усовершенствование – наличие кольцевых канавок, которые позволяют беспрепятственно убирать образованную стружку.

Снапаянными режущими пластинами (коронками)

Здесь все просто, наконечники выбираются, а затем припаиваются к основанию. Сами зубцы изготавливаются из твердых сплавов, их модификаций многочисленное множество, распространенной является корончатый.

Для предварительной обработки

Это фрезы, которые не отличаются высокой точностью, а предназначены именно для грубого среза сразу большого объема металла.

Для финишной стадии

Они имеют более мелкие, неглубокие зубья из твердого сплава с добавлением других прочных абразивных веществ. Их не стоит путать со шлифовкой. Задача – достигнуть максимальной чистоты при металлообработке.

С хвостовиком цилиндрического типа

Хвостовая часть не является рабочей, она не взаимодействует с заготовкой, а служит для надежного крепления в крепеже основания. Когда хвост создан в форме цилиндра, то есть бочонка, то возможности довольно ограничены – движение может быть осуществлено только под одним углом, поэтому обрабатываются только прямые поверхности.

Для чего нужны фрезы с хвостовиком конического вида

Концевые

Их также называют пальчиковыми из-за аккуратного внешнего типа – вытянутый цилиндр напоминает палец. Их основное предназначение – врезка пазов, создание выемки, работа с контурными уступами. Очень хорошо они подходят для металлообработки двух перпендикулярных плоскостей. Они делятся аналогично угловым на:

• монолитные или со сменными пластинами;
• разную форму хвостовиков;
• степень обработки – от начальной до финишной.

Фасонные

Подходит для производства фасок и обточки протяжных фасонных деталей. Если они короткие, то обычно фрезеровка не применяется, а используется протягивание. Интересен внешний вид оснастки – два круга с зазубринами. Есть несколько разновидностей.

Острая заточка

Второе название – остроконечные. Их режущий край хорошо виден, а также прекрасно поддается повторной заточке. Их просто корректировать при необходимости.

Затылованные инструменты

Ими очень удобно обрабатывать закрытые канавки и фаски, кромки. Режущие ножи у них немного выступают за пределы основного диска, поэтому их сложно затачивать.

Какие червячные фрезы бывают по металлу

Это многолезвийный инструмент. Его назначение – нарезание зубчатых колес, а также шлицевых валов, которые имеют эвольвентный профиль. Металлообработка заключается в точечном касании лезвий поверхности.

Цельные и сборные

Монолитные инструменты выполнены полностью из инструментальных сплавов – они крепкие и более надежные. Зато вторая модификация отличается тем, что можно менять наконечники, а также заменять их при порче, производить более удобную заточку.

Однозаходные и многозаходные

Это число витков, которые есть на червячной фрезе. Чем их больше, тем выше производительность, но вот точность начинает хромать. Поэтому большое количество заходов применяется в основном только при черновой отделке.

Со шлифовальными и не шлифованными зубьями

Проще говоря – это степень исправности. Чем она выше (тонкая обработка), тем лучше происходит шлифовка. В то время как обдирная, черновая, промежуточная и даже чистовая стадия – это инструменты, которые не предназначены для шлифования.

Корончатые сверла

Их используют для создания отверстий. Можно применять классическую спиральную разновидность, но по степени точности они в 4 раза уступают рассматриваемому варианту. Их назначение – для станков с ЧПУ.

Можно услышать название борфрез. Это аналогичная оснастка, но крепится она в ручной электродрели, выполняет аналогичную функцию.

Шпоночные

Удобный небольшой цилиндр с очень плавно расположенными витками режущих кромок на рабочей части. Особенность заключается в том, что есть специальные выемки, которые предназначены для легкого отвода стружки.

Конические

Или конусные. Имеют вид усеченного конуса и подходят не для прямых участков, а для округлых деталей. Одна из разновидностей – пальчиковая.

Сферические

Не самые популярные, применяются при однопроходной металлообработке с целью создать довольно качественные пазы и фигурные уступы. Маленькие лезвия находятся со всех сторон рабочей сферы.

Фреза под Т-образные выемки

Такая форма необходима при создании углублений в головке крепежных изделий или при подготовке валов со шлицевыми соединениями. Иногда их называют грибком, действительно, они имеют похожую конфигурацию, но перевернутую.

Сборные

Это очень удобный и многогранный инструментальный комплект, который состоит из основания и нескольких отверстий для крепежей нужных резцов. С одной стороны, это крайне эффективно, можно совместить в одном наконечнике массу функций. Но, как и любая универсальная вещь, она уступает узкоспециализированной.

Классификация фрез по некоторым характеристикам

Конечно, приведенные выше разграничения (по конфигурации, назначению) – это не единственные способы различать оснастку. Настоящий фрезеровщик имеет такой большой ассортимент изделий, что не без труда сможет его разложить. Какие еще бывают причины для классифицирования.

Разное число заходов

• Однозаходные.
• Двухзаходные.
• Четырехзаходные.

Но может быть любое количество витков.

Чем меньше заходов, тем больше отведенная площадь под канавки. Особенностью работы с таким инструментом является то, что в каждое мгновение на заготовку оказывает воздействие только одна конкретная режущая кромка. Это очень положительно сказывается на создании продукта на высоких оборотах и при большой скорости, поскольку это позволяет беспрепятственно удалять отходы.

Также это актуально при осуществлении деятельности с мягкими металлами и другими веществами, например, с пластиком или ПВХ,акрилом. Еще их применяют при черновой и обдирочной процедуре, когда качество и точность – это не самые главные показатели.

Многозаходные используются при работе с материалом, имеющим твердую и хрупкую структуру. Движение будет плавным, без ударов, потому что одновременно поверхности касается несколько зубьев.

Тип удаления стружки

Здесь все просто — отход летит либо вверх, с таким направлением привыкли обращаться все фрезеровщики, либо вниз. Первый вариант наиболее удобен, если создаются пазы или глухое отверстие, поскольку металл не скапливается там. Но есть и минус – из всего «вылетевшего» часть может приземлиться опять на рабочую зону и препятствовать хорошему резанию. Второй вариант, соответственно, имеет более узкие возможности, но при некоторых видах работ более рекомендован.

Нюансы выбора

Мы рекомендуем отталкиваться от:

• поставленной задачи;
• прочности обрабатываемого материала;
• потенциала механизма.

На все инструментальные единицы нанесена классическая маркировка, поэтому в типоразмере вы не ошибетесь.

Правила хранения и эксплуатации

Обязательно необходимо следить за:

• Остротой заточки.
• Отсутствием ржавчины или прочих загрязнений.
• Надежной фиксацией в суппорте.

Лучше всего использовать специальные сухие и освещенные шкафы для складирования.

Широкие возможности фрезерных станков

В статье мы рассказали про виды фрез и их назначение по металлу. Будьте внимательны во время работы за станковым оборудованием!

Фрезерная обработка металлов: что такое встречное и попутное направление - виды и схемы

Одной из наиболее распространенных и незаменимых процедур по стали является фрезерная обработка металлов – что это, расскажем в статье. Поговорим об истории и особенностях способа металлообработки, разновидностях.

Развитие технологии

Способ механического резания заготовки с помощью вращения металлических фрез был открыт в 1668 году в Китае. Правда, вместо станины из крепкого материала был оборудован каменный фундамент типа плиты, а электродвигатель заменяли мулы, которые осуществляли движение механизма.

К началу 19 века данный принцип, уже усовершенствованный и оснащенный электрическим приводом, был впервые применен в промышленных целях. Эли Уитни (англ. Eli Whitney) установил станок на оружейной фабрике в Америке. Это оборудование было довольно грубым, массивным и деревянным, но прослужило очень долго – два поколения. Только внуки предпринимателя приняли меры по совершенствованию агрегата.

Конструкция, которая больше всего напоминает настоящий современный вариант, была создана компанией «Гай, Сильвестер и Ко» в США в 1835 году. Именно тогда начали применять плоский ремень для передачи основного вращательного движения. Рядом со шкивом находилось зубчатое колесо, которое было посажено на оправку. На ней уже фиксировался резец. Таким образом можно было обрабатывать только плоские заготовки. Оборудование имело устройство передвижения фрезы по вертикали.

Когда изготовление оружия показало эффективность фрезерования, способ начали применять и для гражданской промышленности. Первыми деталями производства были гайки – подобным образом делали их грани, а также внутреннее отверстие – станок был создан в Америке.

Спустя еще 20 лет фирма Линкольн впервые создала механизм, который был изготовлен из стали, а не из дерева. Многие запчасти получилось уменьшить в размерах, а также это позволило увеличить долговечность, снизить износ деталей и дало возможность работать с более прочными сплавами и массивными изделиями. Приятное дополнение – появление в конструкции ходового винта с маховиком.

С тех пор мы имеем дело с современным методом фрезерования – вручную, когда механик (фрезеровщик) выполняет основные действия по креплению, выбору сверла, наладке, перемещению и пр. Но ручной режим характерен частыми ошибками, ведь это и есть человеческий фактор, а также сбоями, поломками, простоями, браком и дефектами. Главную сложность составляли криволинейные поверхности, которые нужно было вытачивать с особенной тщательностью.

Увеличение автоматизации процесса проходило вместе с появлением пультов цифрового и, более совершенного, числового управления. Оборудование, оснащенное ЧПУ, имеет очень высокую точность резания, потому что программное обеспечение самостоятельно закладывает основные параметры, в том числе, режимы, скорость, перемещение фрезы во всех возможных плоскостях.

Сейчас есть лазерные виды фрезерования. Установка оснащена лучом лазера, который быстро и с повышенной точностью производит иссечение металла.

Назначение фрезерной обработки

Преимущество этого метода отделки в том, что с помощью разных инструментов и технологий (схем резания) можно выполнять множество процедур. Универсальность, помимо этого, заключается в том, что большинство современных станков с ЧПУ предназначены не только для металлообработки, но и для работы по дереву, пластмассе, стеклу и прочим материалам.

Основная задача фрезеровки – механическое снятие с поверхности верхнего слоя посредством фрезы или более современных лезвий. Что можно сделать с помощью разных схем фрезерования:

распил детали на два и более элемента;
шлифовка – применяются специальные насадки с мелким абразивным веществом;
наносить специальную гравировку, узоры;
просверлить отверстие с последующим нанесением внутренней и внешней резьбы, и многое другое.

У фрезеровщика всегда есть большой набор фрез (они могут быть многозубчатые, режущие). В зависимости от того, как оснастка установлена в оборудовании (горизонтально, вертикально), будет производиться обработка. Помимо этого, если режущая кромка будет установлена в определенном направлении, то можно говорить про угол резания. Среди классических можно выделить цилиндрические, торцевые, концевые, зубчатые, фасонные, а остальные – более сложные.

Перечислять сферы применения фрезеровки бессмысленно, поскольку аппарат применяется при изготовлении как крупных, так и мельчайших изделий, которые, в свою очередь, могут использоваться в абсолютно разных производственных процессах, как то: автомобилестроение, станкостроение, металлообработка и даже ювелирные мастерские.

Основным преимуществом использования фрезерования является то, что обрабатывать можно любой материал вне зависимости от его прочности. В зависимости от заготовки, а именно ее формы и стройматериала, подбирают фрезу.

Сейчас считается популярной фигурная резка алюминия, потому что этот металл очень легкий, он используется в архитектуре, дизайне помещений. Он отличается достаточной прочностью, но при этом прост в металлообработке, имеет малый вес и низкую температуру плавления. Алюминий не только можно вырезать фигурным способом, но и делать гравировку, узор, не оставляя на поверхности заусенцев.

Стоит отметить, что большинство станков ЧПУ легко перенастроить к другим материалам. Набирает популярность трехмерная фрезеровка пластика. Из него делаются элементы для салона автомобиля, различные корпусы.

К преимуществам следует отнести:

Высокую скорость обработки.
Небольшую себестоимость работ.
Большое многообразие схем и процедур.

Попутное и встречное фрезерование металла: что это такое

Это два самых распространенных вида, которые уже своим названием характеризуют основное отличие. По пути, то есть по подаче, как говорят многие фрезеровщики, – это способ отделки, в ходе которого фреза вращается в ту же сторону, в которую направлен ход заготовки. У метода есть преимущества:

Естественным образом происходит прикрепление обрабатываемой стали к станине, поэтому нет необходимости очень сильно закреплять изделие к столу.
Износ зубьев у режущей кромки незначительный, потому что вдоль движения они затупляются намного меньше.
Припуск снимается очень плавно, поэтому на покрытии поддерживается оптимальный уровень шероховатости.
Легкое стружкоотведение – стружки не лезут под нож.

К недостаткам следует отнести:

Не подходит для металлообработки грубых, неподготовленных поверхностей, то есть для обдирочных работ.
Твердые включения могут затупить лезвие.
Необходима высокая жесткость станка, чтобы не было сильных вибраций.
Минимальное количество зазоров.

Встречное фрезерование металла – это направление фрезы на встречу движения заготовки. Основные характеристики: производительность повышается, а вместе с тем увеличивается и износ оснастки.

Мягкий процесс резания с небольшой нагрузкой на механизм.
Сырье в ходе работы подвергается небольшой деформации, что упрочняет материал.

Сила резки уходит частично на отрыв шаблона от стола, поэтому нужна надежная фиксация.
Нельзя использовать высокий режим с большой скоростью, потому что быстро происходит износ фрезы.
Стружка сходит в неудобную сторону – она может попасть в зону резания.

Когда какой тип применяется

Способ применяется в зависимости от материала и от степени металлообработке. При первичной (обдирочной) обработке стали лучше применять встречный вариант, в то время как при последующем движении рекомендовано использовать метод «по пути».

Когда вы работаете с мягким типом металла, лучше работать попутной технологией, а если есть твердые включения – идти навстречу заготовке.

Классификация и виды фрезерных работ

В основном специалисты классифицируют деятельность по выбранной фрезе. Можно различать фрезерование:

Торцовое. В этом случае с помощью лезвий создаются канавки, подсечки и прочие боковые элементы вырезки стали. Также срезаются торцы.
Концевое. Для вырезания уступов по вертикали и по горизонтали.
Цилиндрическое. Для обработки прямых или фигурных поверхностей.
Зубчатое – создание зубцов на колесах и иных деталях.
Фасонное. С помощью соответствующего инструмента делаются фаски (сферы, эллипсы и пр.).

Это неполный перечень видов работ. В зависимости от типа оснастки может быть произведена отделка сверлом, зенкер, отрезными фрезами, криволинейными типами, двойными дисками и другими.

Кроме того, существует классификация по способу установки инструмента – горизонтальное, вертикальное или по диагонали, то есть под углом.

Сложные и простые станки для фрезерной обработки металла

В зависимости от того, как устроено производство на заводе (крупные или мелкие серии, разновидность процедур), закупается одно универсальное оборудование с возможностью его быстро перенастраивать или несколько узкоспециализированных, которые отличаются своей определенной задачей.

Во второй представленной ситуации, когда видов установок несколько, дополнительно создается конвейерная лента.

Основные виды фрез

Есть три признака, по которым проходит классификация:

По форме, например, цилиндрические, конусные, сферические, дисковые.
По назначению: торцевые, отрезные, прорезные, пазовые.
По материалу, который они обрабатывают. Нас, в данном случае, интересуют те, которые предназначены для обработки металла.

Конструкционные отличия

Конструктивно они различаются на следующие типы:

Кольцевые, или корончатые сверла. Они нужны для получения отверстий с более высокой точностью и увеличенной в 4 раза скоростью, относительно обычного сверления.
Червячные – касаются стали одновременно несколькими режущими краями.
Фасонные с остроконечными или затылованными зубьями. Имеют два ряда лезвий, а второй подвид отличается наличием острых краев с внутренней торцевой стороны.
Концевые – для создания пазов, уступов.
Угловые – отлично обрабатывают кривые поверхности и углы.
Цилиндрические с винтовыми или прямыми зубьями. Первые универсальны, вторые – только для прямых покрытий.
Торцевые – монолитные или со сменными пластинами.
Дисковые – предназначены, как правило, для отрезки стального листа и прорезки канавок.

Влияние режимов резания на результаты работ

Если установлен станок старого типа, то его наладка происходит вручную перед каждой новой процедурой. От верности движений мастера зависит:

Снятие определенной толщины слоя за один проход.
Скорость вращения инструмента (обороты шпинделя).
Плавность и направление подачи заготовки.

В основном все параметры занесены в таблицы, но они имеют свои погрешности, особенно если взята некачественная сталь, оборудование обладает недопустимым уровнем вибрации, то есть плохим креплением, а также выбран старое приспособление.

Чтобы не допускать таких ошибок, выгоднее приобрести станок с ЧПУ.

Технологические этапы процесса

В целом действия являются одинаковыми, но чем современнее механизм, тем меньше действий нужно делать оператору.

На обычной установке

Заготовку фиксируют на столе.
В шпиндель вставляют необходимую фрезу, выбирая при этом угол и направление.
Ручками задают глубину резания.
Выставляют скорость, она определяется в оборотах в минуту.
Включают аппаратуру, регулируя движение бабки и держателя инструмента.

С ЧПУ

Фиксация изделия.
Проектирование будущей детали на компьютерной программе.
Установка схемы на пульт управления.
Монтаж.
Запуск.

Как мы видим, исключаются одни из важнейших этапов – изначальный выбор режимов и последующее управление приспособлением

Лазерная обработка

Не будем приводить алгоритм, скажем только, что он отличается от последнего отсутствием необходимости выбора и крепежа резца. Ведь в установке основное воздействие не механическое, а тепловое – под воздействием луча лазера происходит испарение металла.

Сопровождающие явления

Есть процессы, которые могут повлиять на качество результата:

Стружка. Если она попадает в зону резания, то может сделать деталь дефектной или повредить саму режущую кромку.
Наклеп. Из-за увеличения температуры в зоне резки происходит повышение твердости края при снижении его прочности.
Трение и вибрации – они естественным образом приводят к более медленному процессу.

Защита обрабатываемых изделий и инструмента

Использовать вещества и жидкости для смазывания и охлаждения рабочей зоны.
Заранее предусмотреть отвод стружки.
Использовать виброгасители.

Все это вместе с правильным подбором режима поможет избежать основных сопровождающих явлений.

Возможности процедуры

В статье мы рассказали про фрезеровку – что это такое и какие обширные сферы применения она имеет. Теперь мы предлагаем каждому читателю опробовать все возможные функции на своем универсальном станке.

Торцевая фреза по металлу: виды, фото и ГОСТ

Подробно рассмотрим один из самых востребованных сегодня инструментов для обработки деталей. Начнем с того, что такое торцевая фреза: это резец, в нашем случае по металлу, выполненный в цилиндрической (круглой, многогранной) форме и обладающий целым рядом зубов, размещенных на боковых частях. Каждый из них, по сути, представляет отдельное лезвие, контактирующее с материалом заготовки независимо и поочередно. Благодаря такой конструкции достигается сравнительно лучшая производительность при сохранении стабильно высокого качества и точности. Безусловным плюсом также считается возможность одновременной расточки двух взаимно перпендикулярных поверхностей – за счет расположения кромок.

Такой набор свойств и обуславливает широкое использование в сфере машиностроения: для зубчатых колес и валов, чистовой подготовки уступов и пазов и тому подобных операций.

Что такое успешное торцевое фрезерование

Под ним понимают обработку детали, выполненную максимально безопасно, строго с заданной точностью (с формированием необходимых углов у заготовки), а также с оптимальной производительностью. Это возможно только при правильном подборе инструмента: модель с главным углом в плане 450 обеспечит одну глубину и силу резания, 900 – уже другую, и так далее.

На практике успешность выполнения технологической операции зависит от целого ряда факторов, требующих учета, и это:

Взаимное расположение зубов и поверхности – изменяя его, можно контролировать воздействие на кромку, характер формирования стружки, результат.
Ширина обработки – при нескольких проходах ее устанавливают в 3/4 диаметра торцевой фрезы, в других случаях – на 20-50% меньше.
Расстояние между осями инструмента и заготовки – чем оно меньше, тем короче путь резцов и лучше компенсация ударных нагрузок. Но при этом важно, чтобы не было полного совпадения по симметрии, иначе циклические изменения спровоцируют вибрации, способные повредить пластину и/или не дать устранить шероховатость.
Пересечение пазов и отверстий – при этом следует снижать подачу до 50% от обычной. Но еще надежнее выполнять сверление и/или места стыков уже после обработки.
Непрерывность контакта – она важна при отделке деталей большой площади. В таких случаях метод нескольких параллельных проходов неприменим – рациональнее двигаться по периметру, а на углах – по большему радиусу, чтобы избежать возникновения разрушительных колебаний.
Характер входа инструмента при замкнутом контуре – можно врезаться, по спирали или маятниковым способом, или выполнить нужное отверстие сверлением, а далее уже осуществить все необходимые операции.

Особенности торцевой фрезы по металлу

Режущие кромки у нее располагаются только с торца – в этом ее отличие от других вариантов инструмента. При такой конструкции непосредственную обработку детали осуществляют вершины зубов, а съем материала выполняется при продольной подаче, боковыми частями.
Лезвий у нее много, и они контактируют с поверхностью заготовки поочередно, что значительно продлевает срок службы оснастки.
С помощью резцов сравнительно легко формировать грани под наклоном и/или вертикальные уступы – главное, чтобы высота последних не превышала величины зубьев.
Формируемые углы обработки определяют не припуски, а размеры торцевых фрез (в первую очередь – их диаметры).
Вращение может быть как левым, так и правым, но технологическую операцию в любом случае необходимо начинать с края детали (или с выемок, если те сделаны предварительно).
Конструктивное исполнение – либо монолитное, либо со сменными лезвиями, но оба варианта характеризуются высокой степенью жесткости (в том числе и закрепления), что позволяет стабильно поддерживать высокую производительность труда, особенно при правильном подборе смазочных и охлаждающих жидкостей.
Геометрия кромок бывает различной – от окружностей до ломаных под сложными углами линий, – но она всегда должна обеспечивать плавный съем материала при минимальных припусках, не изменяющих угол контакта.

Мы разместили особенности в произвольном порядке, а не по степени их важности, но все они помогают определять назначение торцевой фрезы, которое состоит в быстром, качественном и безопасном формировании плоскостей нужного уровня шероховатости, а также уступов с необходимым наклоном стенок.

Сфера применения

Данные инструменты используются в качестве резцов в вертикально ориентированных станках, выполняющих операции чистовой обработки простых и сложных фасонных поверхностей, а также пазов и отверстий. Наиболее востребованы в машиностроении, так как растачивают широкую номенклатуру деталей, чаще всего – валы или зубчатые колеса.

По характеру выполняемых задач подразделяются на 3 принципиально разные группы. Рассмотрим сами технологические операции и актуальные рекомендации при их реализации.

Прерывистое торцевое фрезерование плоскостей

Его следует избегать тогда, когда это в принципе возможно. При этом особенно важно воздержаться от обработки технологических отверстий и мест стыков, иначе спровоцируете лишние нагрузки, как на саму деталь, так и на инструмент. Учитывайте также негативное влияние входов (врезаний) и выходов: каждый новый повышает износ кромок.

Чтобы сделать при этом стружку более тонкой, рекомендуется вдвое снизить стандартную величину подачи лезвия в точках расположения прерывающих элементов. Хотя лучше всего, повторимся, сверлить или организовывать соединения уже после проведения съема материала.

Торцевое фрезерование отгибающихся и тонкостенных деталей

При решении задач данной категории следует руководствоваться следующими соображениями:

В обязательном порядке учитывать, в каком направлении будет осуществляться движение кромки, при закреплении заготовки – для надежной фиксации и сохранения стабильного положения.
Поддерживать глубину проникновения на уровне от 0,5-2 мм – для снижения эффекта от осевых сил.
Использовать инструмент с довольно крупным шагом зубов – для минимизации количества вовлеченных в техпроцесс резцов, а значит и для продления общего срока службы.
Применять лезвия заостренной геометрии, с L-образными задними углами, в тех случаях, когда площадь контакта должна быть наименьшей.
Выбирать торцевую фрезу с углом в 900 для обработки заготовок со слабой устойчивостью по осевым направлениям, потому что у нее радиальный характер распространения нагрузок.
Активно эксплуатировать инструмент и в условиях ненагруженного резания.
Отдавать предпочтение кромкам с неравномерным (несимметричным) шагом в сложных и нестандартных случаях.

Учет всех вышеперечисленных моментов на практике позволяет оптимизировать производственные процессы, повысить точность съема материала, защитить режущие элементы от преждевременного выхода из строя. Внимание, это специфические нюансы, которые перекликаются с общими рекомендациями, а их мы отдельно рассмотрим ниже.

Работа торцевой фрезой над кромками тонкостенных деталей

В данном случае следует ориентироваться на следующие правила:

Располагать инструмент со смещением к краю от центра – для стабилизации движений и более равномерного распределения нагрузок вдоль стенок с целью предотвращения вибраций.
Выбирать пластины с максимально острой геометрией по принципу: «средняя будет лучше тяжелой, но хуже легкой».
Отдавать предпочтение такому шагу, при котором в процессе резания сможет одновременно участвовать хотя бы пара зубов.
Решать стандартные задачи на низких режимах функционирования станка, с небольшой подачей и незначительной глубиной.
Останавливаться на пластинах с короткими фасками и минимально возможным радиусом – для уменьшения вероятности появления колебаний с их негативным эффектом.

Также есть общие рекомендации к использованию фрезы торцевой по металлу ГОСТ 26595-85. Они сводятся к следующим советам:

Виды торцевых фрез

Вариантов данного инструмента достаточно много – в силу большого объема и актуальности тех задач, которые можно решить с его помощью. Все разнообразие разделяют по нескольким показателям, первый из которых – металл исполнения режущей части. Это может быть либо углеродистая сталь (чаще всего), либо минералокерамические сплавы (реже), либо алмазы (в ограниченных случаях – для шлифовки особо твердых поверхностей).

Следующий параметр – конструкция, по которой выделяют цельные или сборные модели. Первые монолитные, зубья расположены прямо в корпусе, у вторых вставные кромки. Посмотрите, как в каждом случае выглядит торцевая фреза, чертеж наглядно демонстрирует разницу.

Форма резцов – еще одни классификатор, и она может быть скругленной, прямо- и криволинейной (сложной). От геометрии зависит интенсивность влияния сил биения, а значит и износ. Наиболее долговечным считаются U-образные лезвия, поэтому они используются для черновых и получистовых операций.

Устанавливаться инструменты могут как на хвостовик – тогда они концевые, – так и в оправу со шпонкой – тогда они надсадные, удобные для съема металла с уступов и поверхностей из чугуна. Оба варианта исполняются из быстрорежущей стали, поэтому отличаются сравнительно хорошей прочностью. Качество крепления торцевых фрез при этом обычно одинаково высокое.

Теперь давайте рассмотрим инструменты по группам их применения.

Торцевые и плунжерные с углом в плане 10-65

Предназначены для растачивания под воздействием осевых сил резания и этим отличаются от традиционных, у которых характер нагрузок преимущественно радиальный. Могут похвастаться сравнительно низкой мощностью потребления и малым уровнем шума. Эффективны при обработке глубоких, узких, закрытых пазов, а также углов карманов (после проведения черновых операций).

В эту же категорию входят модели с малым главным углом, которые интересны тем, что существенно повышают подачу без перегрузок пластины за счет тонкой стружки. Главное – не приближать лезвие к позиции, перпендикулярной поверхности заготовки, ведь в таком случае придется значительно увеличивать глубину проникновения в материал.

Фрезы для обработки торцов с углом в плане 45

Классически распространены в общих случаях – из-за следующих особенностей:

Уровень вибраций сравнительно низок даже при нежесткой настройке, что особенно удобно при значительных вылетах.
Есть эффект уменьшения толщины стружки, за счет которого можно совершенно безопасно повысить производительность выполняемых операций.

С углом в плане 90

Инструменты для более специфических ситуаций – с их помощью обрабатывают:

заготовки, закрепленные не жестко;
детали с тонкими стенками;
уступы под прямым углом (перпендикулярно оси).

Отличаются небольшими действующими силами, поэтому нашли достаточно широкое применение.

С круглыми пластинами и большого радиуса

Значительно облегчают врезание под углом, поэтому подходят как для сложных случаев, так и для общей профильной обработки. Могут похвастать прочнейшими кромками, способными эффективно снимать даже слои жаропрочных сплавов категории ISO S. И это при плавном резании и сравнительно большой производительности. Сочетание столь полезных свойств и обусловило высокую степень универсальности данных инструментов.

Выбор метода обработки

Сводится к установке главного угла в плане, который бывает:

100 – позволяет поддерживать исключительную (максимально высокую) скорость подачи, чему благоприятствуют осевые векторы прилагаемой силы, но лезвие проникает на сравнительно малую глубину, что не всегда удобно;
25-650 – за счет хорошей производительности и наличия большого количества зубов может похвастать широкой применяемостью;
900 – отличается значительной степенью врезания, поэтому снимает слои металла даже тогда, когда в других условиях инструменты уже пасуют, причем при незначительных силах воздействия (потому не приведет к деформации тонких стенок), но несколько замедляет выполнение работ.

Действующий ГОСТ на торцевые фрезы

Межгосударственный стандарт 26595-85 описывает право- и леворежущие инструменты, регулируемые и нет, сборные – с твердосплавными или минералокерамическими кромками, а также не содержащие вольфрам или защищенные износостойким слоем.

Согласно ему, есть два варианта исполнения:

с фиксацией на оправках;
с закреплением на шпинделе.

Допуски – в интервале от 50 до 500 мм. Возможна как круглая, так и трех-, четырех-, пятигранная форма лезвий. Фиксация – по схеме: «клинья – опора – корпус – резец и вставка» (в первом случае) или с помощью кольца, державки, пружины, штифтового/болтового соединения.

Если фрезы торцевые насадные со сменными пластинами, ГОСТ уже 24359-80, если мелкозубые – 9473-80.

Широкие возможности станков

Современное оборудование, оснащенное данными режущими инструментами, при условии эргономичной и безопасной конструкции, обрабатывает стальные, чугунные, медные, латунные, алюминиевые детали, а также заготовки из других сплавов и материалов.

При правильной установке и регулярной заточке резцов не проблема добиться сверхточной обработки поверхности. А датчики – скорости вращения, температуры двигателя и других параметров – позволяют обеспечивать максимальную производительность, не допуская возникновения опасных ситуаций.

Чтобы добиться лучшего качества обработки плоскости, стоит:

использовать пластины из кермета, если планируете осуществлять врезание на высокой скорости;
не забывать о масляном тумане и СОЖ в случае с материалами класса ISO S или M (вязкими);
отдавать предпочтение острым кромкам с PVD-покрытием, когда нужно гарантировать сверхточность;
обращать внимание на таблицы зависимости глубины и шероховатости от главного угла и ширины лезвия.

Посмотрите, как выглядит торцевая фреза: фото тех или иных ее вариантов дают достаточно верное представление о ее конструкции. А для получения более полной информации обращайтесь для бесплатной консультации в «Сармат»: в процессе заказа станка квалифицированные менеджеры помогут выбрать и оптимальные режущие инструменты для нужного оборудования.

Виды фрез по металлу для фрезерного станка – классификация, особенности

Чтобы иметь возможность обрабатывать стальные заготовки, придавая им нужную форму, на производстве широко используют фрезерные станки. Благодаря фрезам по металлу для фрезерных станков получают изделия в точном соответствии с инженерным проектом. Типы фрез, представленные сегодня на отечественном рынке, отличаются большим разнообразием, что позволяет подобрать наиболее подходящий для конкретного случая вариант.

Основные разновидности фрез

Принципы классификации фрез по металлу

Различные виды фрезерных станков обусловлены конструкцией и назначением инструмента, а также способом подачи фрезы, среди которых можно выделить винтовой, вращательный и прямолинейный. Рабочие кромки режущего инструмента, каждая из которых, по сути, представляет из себя резец, изготавливаются из особо твердых сплавов стали или из таких материалов, как керамика, алмаз, кардная проволока и прочих.

Разнообразие фрез дает возможность осуществлять выборку материала на самых сложных участках, в результате чего заготовке придается требуемая форма и она превращается в конкретную деталь.

Множество видов фрез на одном фото

Классификация фрез производится по следующим параметрам:

расположение зубьев (резцов);
конструкция (сборная, цельная);
конструкция зубьев;
направление зубьев;
способ крепления режущих элементов;
материал режущих элементов.

Любому начинающему мастеру, столкнувшемуся с необходимостью обработки металла, приходится искать информацию о том, какие бывают фрезы. Опишем наиболее распространенные виды фрез по назначению.

Дисковые фрезы используются для следующих типов работ:

обрезки заготовок;
прорезания пазов;
выборки металла;
снятия фасок и т.д.

Режущие элементы таких инструментов могут располагаться как с одной, так и с двух сторон. В зависимости от вида обработки (от предварительной до финишной) меняется размер фрезы и ее зубьев. Твердосплавные дисковые фрезы работают в самых сложных условиях при высокой вибрации и невозможности эффективно выводить стружку из области резания.

Из разновидностей таких инструментов можно выделить:

пазовые;
прорезные;
отрезные;
предназначенные для обработки детали из металла с двух или трех сторон.

Названия этих инструментов определяются их назначением: так, отрезные фрезы нужны для отрезки заготовок из металла на фрезерных станках, а с помощью прорезных производят прорезку пазов и шлицев.

Торцевые фрезы со сменными пластинами

Такие фрезы работают с плоскими и ступенчатыми поверхностями деталей из металла. Из самого названия понятно, что торцевая часть инструмента является рабочей, соответственно, ось его вращения перпендикулярна обрабатываемой плоскости детали. Чаще всего такие фрезы довольно массивны, благодаря чему в них удобно использовать сменные пластины. Большое количество зубьев на участке соприкосновения с деталью из металла позволяет добиться высокой скорости обработки и плавности работы инструмента.

Фрезы такого типа могут быть как с прямыми, так и с винтовыми зубьями. Первыми обрабатывают узкие плоскости, а вторые работают плавнее и потому получили универсальное применение.

Осевые усилия, возникающие при определенных режимах работы фрез с винтовыми зубьями, бывают весьма высокими. В этих случаях применяют сдвоенные инструменты, зубья которых расположены с разным направлением наклона. Благодаря этому решению возникающие в процессе резания осевые усилия уравновешиваются.

К этому типу также относятся рашпильные фрезы типа «кукуруза», с их помощью обрабатывают уступы и прорезают канавки.

Цилиндрическая фреза типа «кукуруза» в работе

Край такой фрезы по металлу, используемой для обработки наклонных поверхностей, а также угловых пазов, имеет коническую поверхность. Существуют как одноугловые, так и двухугловые типы инструментов, отличающиеся между собой расположением режущей кромки (в двухугловых моделях они расположены на двух смежных конических поверхностях, а в одноугловых – на одной конической поверхности). С помощью таких фрез можно выполнять стружечные канавки в инструментах разного рода.

Угловая фреза типа «ласточкин хвост»

Для формирования пазов со скошенными боковыми поверхностями применяются одноугловые инструменты по металлу типа «ласточкин хвост» и перевернутый «ласточкин хвост».

Чаще всего концевые (или пальчиковые) фрезы по металлу применяют для создания пазов, контурных уступов и выемок, обработки взаимно перпендикулярных плоскостей.

Концевые фрезы делятся на несколько разновидностей по следующим признакам:

монолитные или припаянными режущими элементами;
с коническим или цилиндрическим хвостовиком;
для конечной обработки металла (мелкие зубцы) или для грубой (крупные зубцы).

Концевые твердосплавные фрезы применяются для работы с плохо обрабатываемыми металлами – сталью, чугуном и др. Среди концевых фрез выделяют также сферические (шаровые), необходимые для обработки выемок сферической формы, радиусные, служащие для выборки пазов разнообразных форм, грибковые – твердосплавные фрезы для Т-образных пазов на заготовках из чугуна, стали, цветных металлов. К концевым также относятся граверы или фрезы для гравировки, которые используются для обработки драгоценных металлов, меди, латуни и других материалов.

Из названия становится ясно, что данный тип режущего инструмента призван обрабатывать фасонные поверхности. Такие фрезы активно применяются для обработки деталей из металла со значительным соотношением длины заготовки к ее ширине, так как фасонные поверхности деталей небольшой длины на крупных производствах чаще изготавливают методом протягивания. Фасонные фрезы с затылованным углом сложнее всего подвергать заточке.

По типу зубьев фасонные фрезерные инструменты по металлу делятся на два типа:

с остроконечными зубьями;
с затылованными зубьями.

Обработка выполняется методом обката за счет точечного касания заготовки инструментом. Червячные фрезы подразделяются на ряд подвидов по следующим параметрам:

цельные или сборные;
правые или левые (направление витков);
много- или однозаходные;
с нешлифованными или со шлифованными зубьями.

Кольцевые фрезы (или корончатые сверла)

Такие инструменты служат для получения отверстий, причем кольцевые фрезы обеспечивают более высокую скорость резания в сравнении со спиральными сверлами приблизительно в 4 раза.

Существуют фрезы по металлу не только для станков с ЧПУ, но и для дрели. Иначе их еще называют борфрезами. В их конструкции предусмотрена специальная шпилька для зажима в патроне дрели. В продаже борфрезы можно встретить только в виде комплектов, поскольку работа с металлом с помощью дрели требует точности и соответствующих конкретной задаче форм фрезы.

Для ручного фрезера фрезы тоже покупают комплектом. Существуют кромочные инструменты с подшипником и без него. Первые применяются для обработки на ручном фрезере кромки детали, вторые могут быть использованы на любом участке заготовки, однако для более точной их работы требуются шаблоны. На отечественном рынке встречаются, как правило, китайские режущие инструменты для ручного фрезера, однако их качество можно оценить как достаточно высокое.

В домашних условиях для обработки металла можно использовать такой инструмент, как сверло-фреза. Однако применять его можно только для деталей небольшой толщины. Специалисты не рекомендуют вставлять его в ручной фрезер – оно должно использоваться только в электродрели.

Следует отметить, что современные фрезы позволяют работать практически со всеми видами металлов и сплавов, включая сталь, чугун, алюминий, медь и так далее. Современные фрезерные станки отличаются хорошей эргономичной конструкцией, высокой безопасностью и наличием большого числа датчиков, контролирующих температуру двигателя, скорость вращения фрезы и прочие параметры.

Правильный выбор и своевременная заточка инструмента позволяют работать с максимальной отдачей и высокой точностью, придавая детали требуемую форму.

Читайте также: