Фреза является основным инструментом, используемым для обработки самых разных металлических поверхностей. Она представляет собой постоянно вращающееся тело, состоящее из износостойких и высокопрочных режущих зубцов.
Процесс фрезерования заключается в медленной подаче быстровращающейся фрезы в рабочую область, что дает возможность проводить работу на очень сложных, труднодоступных местах заготовки.
Разнообразие фрез по металлу позволяет производить выборку материала на самых сложных участках детали. Главное – определить нужный вид инструмента и способ его подачи (например, винтовой, поступательно-вращательный).
Ниже будет представлено описание основных разновидностей фрез по металлу для фрезерного станка и их назначение.
1. Дисковые фрезы
Дисковые фрезы применяются для выполнения таких фрезерных работ:
• обрезки заготовок;
• выборки металла;
• прорезания пазов
• снятия фасок и т.д.
Режущие элементы дисковых фрез могут располагаться, как с одной, так и с обеих сторон. В зависимости от вида обработки (от предварительной до финишной) меняется размер фрезы и ее зубьев. Твердосплавные дисковые фрезы способны работать в самых сложных условиях, когда присутствует высокая вибрация и невозможно быстро выводить стружку из области резания.
Дисковые фрезы могут быть:
• пазовые;
• прорезные;
• отрезные;
• предназначенные для обработки детали из металла с двух или трех сторон.
Названия этих инструментов определяются их назначением - отрезные фрезы нужны для отрезки заготовок из металла на фрезерных станках, а с помощью прорезных производят прорезку пазов и шлицев.
Дисковые фрезы имеют высокую производительность.
2. Торцевые фрезы
Применяются для обработки деталей с плоскими и ступенчатыми поверхностями. Инструмент выставляется 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.
В корпус фрезы цилиндрической формы вставляются режущие пластины. Их количество зависит от диаметра и требуемой чистоты обработки. Оправка подбирается по диаметру отверстия. Крутящий момент передается через шпонку. Отдельные модели небольшого диаметра имеют хвостовик и крепятся в патроне. Некоторые их них могут резать и боковой поверхностью.
3. Цилиндрические фрезы
Эти фрезы бывают с зубьями прямыми и винтовым. Фрезы с прямыми зубьями применяются для более простых операций, а винтовые являются более универсальным инструментом.
Так как осевые усилия бывают значительными, то их использование ограничивается углом наклона режущей грани (не более 45). Поэтому в подобных ситуациях устанавливаются фрезы цилиндрические сдвоенные. Особенность их исполнения в том, что режущие части в процессе работы «перекрывают» место стыка половинок инструмента.
Эти фрезы предназначены для зачистки торцов деталей, выборок, пазов. Обработка производится только боковыми поверхностями с высокой точностью и чистотой. Вращений фрезы и движение детали происходит навстречу. Для обработки боковых торцов без кантовки заготовки, применяются специальные приспособления, на шпиндель крепят угловые головки, и вертикально устанавливается фреза.
К этому типу также относятся рашпильные фрезы типа «кукуруза», с их помощью обрабатывают уступы и прорезают канавки.
4. Угловые фрезы
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.
Используют для фрезеровки наклонных металлических плоскостей и угловых выемок на станках
Двухугловые фрезы работают сравнительно плавно. Чтобы верхушка инструмента не стачивалась слишком быстро, ее делают закругленной.
Угловая фреза типа «ласточкин хвост»
• Для формирования пазов со скошенными боковыми поверхностями применяются одноугловые инструменты по металлу типа «ласточкин хвост» и перевернутый «ласточкин хвост».
5. Фасонные фрезы
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.
Фасонные фрезы используются для придания профиля поверхностям незамкнутого типа. Кроме того, они подходят для формирования канавок.
По типу зубьев фасонные фрезерные инструменты по металлу делятся на два типа:
• с остроконечными зубьями;
• с затылованными зубьями.
6. Червячные фрезы
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.
Используют инструмент для нарезки зуба на шестернях и колесах, шлицевых валах. Угол наклона выставляется оправкой на станке. Обработка производится обкаткой, когда деталь вращается, смещаясь на один зуб за оборот фрезы. В работе участвует сразу несколько зубьев или пластин.
7. Концевые фрезы
Чаще всего концевые (или пальчиковые) фрезы по металлу применяют для создания пазов, контурных уступов и выемок, обработки взаимно перпендикулярных плоскостей.
У таких фрез основную работу, связанную с резанием, осуществляют главные режущие кромки, которые располагаются на цилиндрической поверхности. А вот вспомогательные режущие кромки производят зачистку дна канавки. У таких фрез зубья обычно винтовые или наклонные.
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.
8. Шпоночные фрезы
Они являются разновидностью концевых фрез и представляют собой шпоночный двузубый инструмент. Такой шпоночный инструмент наподобие сверла способен углубляться в материал заготовки во время осевой подачи и сверлить отверстие, а затем дальше продвигаться вдоль канавки. Во время осевой подачи основная работа резания осуществляется торцовыми кромками. Одна из них обязательно должна доходить до оси фрезы для обеспечения сверления отверстия.
9. 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.
