Фреза є основним інструментом, який використовують для обробки самих різних металевих поверхонь. Вона являє собою тіло , яке постійно обертається і складається з зносостійких та високоміцних ріжучих зубців.
Процес фрезерування полягає в повільній подачі фрези, яка швидко обертається в робочу область, що дає можливість проводити роботу на дуже складних, важкодоступних місцях заготівлі. Різноманітність фрез по металу дозволяє робити вибірку матеріалу на найскладніших ділянках деталі. Головне - визначити потрібний вид інструменту і спосіб його подачі (наприклад, гвинтовий, поступально-обертальний).
Нижче подається короткий опис основних різновидів фрез по металу для фрезерного верстата і їх призначення.
1. Дискові фрези
Дискові фрези застосовуються для виконання таких фрезерних робіт:
• обрізки заготовок;
• вибірки металу;
• прорізання пазів
• зняття фасок і т.д.
Ріжучі елементи дискових фрез можуть розташовуватися, як з однієї, так і з обох сторін. Залежно від виду обробки (від попередньої до фінішної) змінюється розмір фрези і її зубів. Твердосплавні дискові фрези здатні працювати в найскладніших умовах, коли присутня висока вібрація і неможливо швидко виводити стружку з області різання.
Дискові фрези можуть бути:
• пазові;
• прорізні;
• відрізні;
• призначені для обробки деталі з металу з двох або трьох сторін.
Назви цих інструментів визначаються їх призначенням - відрізні фрези потрібні для відрізки заготовок з металу на фрезерних верстатах, а за допомогою прорізних виробляють прорізом пазів і шліців. Дискові фрези мають високу продуктивність.
2. Торцеві фрези
Застосовуються для обробки деталей з плоскими і ступінчастими поверхнями. Інструмент виставляється так, щоб його поздовжня вісь була перпендикулярна оброблюваної поверхні.
Особливості - підвищена щільність зубів на ділянці зіткнення із заготовкою деталі. Це забезпечує рівномірність і високу швидкість обробки металу. Наявність додаткових ріжучих кромок (в торцевій частині) дозволяє домогтися більш «чистої» поверхні при обробці на фрезерному верстаті.
У корпус фрези циліндричної форми вставляються ріжучі пластини. Їх кількість залежить від діаметра і необхідної чистоти обробки. Оправлення підбирається по діаметру отвору. Крутний момент передається через шпонку. Окремі моделі невеликого діаметру мають хвостовик і кріпляться в патроні. Деякі з них можуть різати і бічною поверхнею.
3. Циліндричні фрези
Ці фрези бувають з зубами прямими і гвинтовим. Фрези з прямими зубами застосовуються для більш простих операцій, а гвинтові є більш універсальним інструментом.
Так як осьові зусилля бувають значними, то їх використання обмежується кутом нахилу ріжучої грані (не більше 45). Тому в подібних ситуаціях встановлюються фрези циліндричні здвоєні. Особливість їх виконання в тому, що ріжучі частини в процесі роботи «перекривають» місце стику половинок інструменту.
Ці фрези призначені для зачистки торців деталей, вибірок, пазів. Обробка проводиться тільки бічними поверхнями з високою точністю і чистотою. Обертання фрези і рух деталі відбувається назустріч. Для обробки бічних торців без кантування заготівлі, застосовуються спеціальні пристосування, на шпиндель кріплять кутові головки, і вертикально встановлюється фреза.
До цього типу також відносяться рашпільні фрези типу «кукурудза», з їх допомогою обробляють уступи і прорізають канавки.
4. Кутові фрези
Існують як однокутові, так і двухуглові типи інструментів, що відрізняються між собою розташуванням ріжучої кромки (в двокутових моделях вони розташовані на двох суміжних конічних поверхнях, а в однокутових - на одній конічній поверхні). За допомогою таких фрез можна виконувати стружкові канавки в інструментах різного роду.
Використовують для фрезерування похилих металевих площин і кутових виїмок на верстатах.
Двокутові фрези працюють порівняно плавно. Щоб верхівка інструменти не сточуються занадто швидко, її роблять закругленою.
Кутова фреза типу «ластівчин хвіст»
• Для формування пазів зі скошеними бічними поверхнями застосовуються однокутові інструменти по металу типу «ластівчин хвіст» і перевернутий «ластівчин хвіст».
5. Фасонні фрези
З назви стає ясно, що даний тип ріжучого інструменту покликаний обробляти фасонні поверхні. Такі фрези активно застосовуються для обробки деталей з металу зі значним співвідношенням довжини заготовки до її ширині, так як фасонні поверхні деталей невеликої довжини на великих виробництвах частіше виготовляють методом протягування. Фасонні фрези з затилованним кутом найскладніше піддавати заточуванню.
Фасонні фрези використовуються для додання профілю поверхонь незамкнутого типу. Крім того, вони підходять для формування канавок.
За типом зубів фасонні фрезерні інструменти по металу діляться на два типи:
• з гострими зубами;
• з затилованними зубами.
6. Черв'ячні фрези
Обробка виконується методом обката за рахунок точкового торкання заготовки інструментом. Черв'ячні фрези поділяються на ряд підвидів за такими параметрами:
• цілісні або збірні;
• праві або ліві (напрямок витків);
• багато-або однозахідні;
• з нешліфованими або зі шліфованими зубцями.
Використовують інструмент для нарізки зуба на шестернях і колесах, шліцьових валах. Кут нахилу виставляється оправкою на верстаті. Обробка проводиться обкаткою, коли деталь обертається, зміщуючись на один зуб за оборот фрези. У роботі бере участь відразу кілька зубів або пластин.
7. Кінцеві фрези
Найчастіше кінцеві (або пальчикові) фрези по металу застосовують для створення пазів, контурних уступів і виїмок, обробки взаємно перпендикулярних площин. У таких фрез основну роботу, пов'язану з різанням, здійснюють головні ріжучі кромки, які розташовуються на циліндричній поверхні. А ось допоміжні ріжучі кромки виробляють зачистку дна канавки. У таких фрез зуби зазвичай гвинтові або похилі.
Кінцеві фрези діляться на кілька різновидів за такими ознаками:
• монолітні або з припаяними ріжучими елементами;
• з конічним або циліндричним хвостовиком;
• для кінцевої обробки металу (дрібні зубці) або для грубої (великі зубці).
Кінцеві твердосплавні фрези застосовуються для роботи з металами, які погано обробляються - сталлю, чавуном та ін. Серед кінцевих фрез виділяють також сферичні (кульові), необхідні для обробки виїмок сферичної форми, радіусні, що використовують для вибірки пазів різноманітних форм, грибкові - твердосплавні фрези для Т- образних пазів на заготовках з чавуну, сталі, кольорових металів. До кінцевих також відносяться гравери або фрези для гравіювання, які використовуються для обробки дорогоцінних металів, міді, латуні та інших матеріалів.
8. Шпонкові фрези
Вони є різновидом кінцевих фрез і являють собою шпонковий двозубий інструмент. Такий шпонковий інструмент на зразок свердла здатний заглиблюватися в матеріал заготовки під час осьової подачі і свердлити отвір, а потім далі просуватися уздовж канавки. Під час осьової подачі основна робота різання здійснюється торцевими кромками. Одна з них обов'язково повинна доходити до осі фрези для забезпечення свердління отвору.
9. Кільцеві фрези (або корончаті свердла)
Такі інструменти служать для отримання отворів, причому кільцеві фрези забезпечують більш високу швидкість різання в порівнянні зі спіральними свердлами приблизно в 4 рази. Існують фрези по металу не тільки для верстатів з ЧПУ, а й для дрилі. Інакше їх ще називають борфреза. У їх конструкції передбачена спеціальна шпилька для затиску в патроні дриля. У продажу борфрези можна зустріти тільки у вигляді комплектів, оскільки робота з металом за допомогою дрилі вимагає точності і відповідних конкретному завданні форм фрези. Для ручного фрезера фрези теж купують комплектом. Існують кромочні інструменти з підшипником і без нього. Перші застосовуються для обробки на ручний фрезер кромки деталі, другі можуть бути використані на будь-якій ділянці заготовки, проте для більш точної їх роботи потрібні шаблони. На вітчизняному ринку зустрічаються, як правило, китайські ріжучі інструменти для ручного фрезера, проте їх якість можна оцінити як досить високу.
У домашніх умовах для обробки металу можна використовувати такий інструмент, як свердло-фреза. Однак застосовувати його можна тільки для деталей невеликої товщини. Фахівці не рекомендують вставляти його в ручний фрезер - воно повинно використовуватися тільки в електродрилі.