Фрезы по металлу — виды и назначение инструментов

Обработка металлических заготовок чаще всего производится на станках. Благодаря фрезам (насадкам), используемым оператором, путем механического воздействия удается придать исходному материалу любую форму в точном соответствии с инженерным заданием. Вариативность форм и материалов из которых они созданы насчитывает большое множество. Все это многообразие видов обеспечивает как универсальные, так и узкопрофильные виды работ по металлу.

Ищете решение вашей проблемы, но не знаете какие фрезы и сверла подойдут под вашу задачу?! Напишите нам и мы найдем решение именно под вас.

Конструкция и принцип работы фрез

Конструктивная особенность всех видов фрез — это максимально прочный материал или сплав изготовления и высокая износостойкость. Качественные виды подобных инструментов, позволяют достигать точности в обработке заготовок до 1 микрон. В его основе может находиться несколько рабочих заточенных граней (керамические, алмазные, быстрорежущие, углеродистые), для удобства многозадачного использования.

При детальном рассмотрении этот высокоточный инструмент состоит из:

  • Рабочей части, за счет режущих кромок которой выполняются конструктивные задачи;
  • Хвостовой части, область крепления в самом станке, бывает конусная и цилиндрическая;
  • Торцевые режущие грани с канавка образными частями между ними;
  • Центровых отверстий.

В зависимости от сложности станка, взаимодействие фрезы и заготовки может происходить во всех плоскостях, с вращением в разных направлениях. Наполнение самого инструмента может меняться дополнительными вставными элементами. За счет скоростного вращения, при соприкосновении с деталью, идет удаление лишнего слоя материала и придается необходимая форма. Подобная свобода во взаимодействии рабочих поверхностей позволяет:

  • Работать во всех плоскостях;
  • Проводить чистовую обработку и фигурное торцевание;
  • Прорезать правильные и фигурные пазы;
  • Делать прорези;
  • Отделять детали и части заготовок;
  • Обрабатывать торцевые грани;
  • Изготавливать и расширять отверстия и углубления;
  • Создавать шлицы и зубья;

По каким параметрам классифицируют фрезы?

Критерии различия чаще всего – это конструктивные аспекты, которые создают свободу действий в работе или по каким-либо тактико-техническим характеристикам узконаправленны в области применения. Отличительными особенностями являются:

  • Размещение зубцов по отношению к направлению вращения, шпоночные, торцевые, фасонные, дисковые, концевые, прорезные, угловые;
  • Цельные, сварные или сборные;
  • Направление рабочих элементов по отношению к телу инструмента, винтовые, наклонные, прямые;
  • Крепежный способ, насаживаемые, концевые с различной формой хвостовой части;
  • Структура материала, критерий, влияющий на среду применения, температурную устойчивость и частоту придаваемого ускорения.

Какие типы фрез по металлу бывают?

В данной разновидности, выделяют фрезы с использованием ручных машин и механизмов и размерности от 6-12 мм. Ко всем остальным относится промышленный масштаб применения на производствах. По характеру взаимодействия на заданную плоскость они абсолютно идентичны. Подробнее о популярных и часто применяемых.

Дисковые

Рабочая поверхность представляет собой зубчатый диск, режущая часть может быть расположена как с одной стороны, так и со всех трех. Они могут быть разной размерности и направленности. В основном используются для обрезки, прорезей, снятия слоя металла. Названия фрез схожи с их функциональной привязкой, отрезные, пазовые, прорезные. Работа инструмента осуществляется перпендикулярно оси его вращения.

Торцевые

Функциональная часть находится на боковой части. На торцевой части размещаются разно размерные режущие элементы, для обработки заданной поверхности. Размещается фреза перпендикулярно, распространенно использование съемных элементов в инструментах такого типа, что экономически более выгодно. Они отличаются простотой в использовании и высокой производительностью.

Цилиндрические

Режущие элементы конструкции размешены на цилиндрическом основании, бывают прямые и винтовые. Массово применяется для работы с плоскостями, один из самых популярных видов фрез с плавностью в работе. Они наделяются зубьями разной формы и направленности с размещением на внешней части с наклонной составляющей на протяжении большей части инструмента. В работе достигается высокая точность и качество обработки торцевых частей заготовок, различных выборок и пазов. Это становится возможным за счет встречной направленности движения детали и инструмента.

Для особо сложных видов глубинной обработки, используют сдвоенные цилиндрические фрезы. За счет разности в углах выборки стружки, общая нагрузка распределяется между двумя инструментами.

Угловые

Характерны направленностью угловой обработки плоскостей, часто встречается их коническая форма. Из-за различий в рабочем основании, бывают с одним и двумя углами обработки в инструменте. Использование находят в обработке искаженных поверхностей, угловых элементов. Работа возможно под любым углом с созданием стружечных канавок.

Концевые

Крайне прочные вид насадок, основная обрабатывающая поверхность на концевой части. Область применения твердые виды плохо пригодных для работы изделий (чугун, сталь). По концевой геометрической форме концевые фрезы различают большое количество подвидов, исходя из необходимости формованного основания будущей выемки. Подобные виды также используются как гравировочные при взаимодействии с более мягкими металлами.

Фасонные

Такая разновидность стационарна, она в своем экземпляре осуществляет аналогичную и регулярную обработку идентичных деталей и заготовок, без необходимости наличия какой-либо мобильности. Как правило это габаритные и длинные заготовки которые протягивается через инструмент определенного фасона, чаще всего это фрезеровочные виды работ. Отмечается высокая рабочая производительность. Распространенными фасонными насадки с остроконечными и затылованными зубьями.

Червячные

Цилиндрическая основа, с большим количеством зубьев разной конструкции трапецеидального профиля по всему диаметру. Методом обкатки производится нарезание зубьев на заготовке. Возможно, нарезать как прямые, так и наклонные зубья изменяя положение ее оси относительно детали. Заготовке сообщается вращательное движение, а фрезе поступательное вдоль боковой поверхности заготовки. Процесс постепенный с точечным касанием и углублением в нарезании. По специфике обработки бывают: левосторонние; правосторонние; многозаходные; однозаходные; монолитные; разборные.

Корончатые сверла

Полая форма с острозаточенными зубьями, создана для изготовления отверстий разного диаметра в металлических изделиях и заготовках. Фреза подобного назначения имеет торцевые режущие элементы для качественного и точного погружения в деталь, а также наклонные боковые. Вторые в свою очередь с легкостью позволяют углубляться в толщу материала. За счет полой внутренней части корончатых сверл, изготовление отверстий происходит в несколько раз быстрее чем у инструментов буровой основы.

Шпоночные

Внешне напоминает обычное сверло с рабочими боковыми режущими гранями и выемкой для отведения стружки. Подходит для проделывания отверстий, канавок, шлифовки и обработке краев.

Конические

Форма, соответствующая названию, преимущественно используется для обработки деталей круглой формы, фасок, отверстий, углублений, канавок. Размер производимых работ ограничивается максимальной частью диаметра конуса. Подобрать размер и диаметр можно здесь.

Сферические

Округлая форма с рабочими элементами со всех сторон основания. Подходит для поверхностной, фигурной обработки деталей, пазовых частей. Малопопулярная фреза с узкопрофильной направленностью, аналогичные виды работ можно проводить схожими насадками. Узнать больше по ссылке.

Т-образные

Буквенная форма позволяет создавать различные углубления в изделиях, ширина и глубина зависит от размерного ряда фрезы. Прорези создаются за счет фигурной основы, рабочая кромка различной формы и направленности, с возможностью чистовой и черновой отделок.

Сборные

За счет замены основных рабочих элементов, предоставляет практически не ограниченные ресурсы инструмента. Удобство замены, наполнения сменными элементами и выгодная стоимость, преимущественно влияет в пользу выбора сборных насадок. В редких случаях они могут уступать узкопрофильным насадкам.

По каким характеристикам классифицируют фрезы?

При выборе рабочего инструментария для обработки заготовок, помимо очевидных профилированных характеристик, следует учитывать еще и не очевидные. Те, которые отвечают за комфортность, долговечность и удобство эксплуатации. Это важно для минимизации лишних затрат, брака в работе и использования только необходимых элементов.

Разное число заходов

  1. Заход есть количество касания режущей кромки с обрабатываемой поверхностью за один оборот фрезы. Их количество может варьироваться до 6 и более режущих элементов. Самые распространенные с одним, двумя и четырьмя заходами, по количеству рабочих кромок на инструменте. Случаи их применения разняться.
  2. Режущие грани между собой имеют канавки для отведения стружки. Инструмент с большим количеством заходов, вынужденно жертвует количеством и объемом отведенной стружки в процессе работы. Количество заходов имеет свои плюсы и минусы, с которыми необходимо считаться.
  3. Насадки с небольшим количеством заходов (от одного до трех) обладают широкими канавками и не имеют каких-либо ограничений по отводу стружки, в определенный момент времени давление на деталь оказывает одна режущая поверхность.
  4. Однозаходная насадка наделена самой вместительной канавкой, что исключает забивание инструмента, отсутствуют стружечные засоры с возможностью производить обработку на высокой скорости. Частое применение с алюминием, производными сплавами, ПВХ. Высокая скорость обработки позволяет не воздействовать термически на место обработки.
  5. Распространено применение при черновой обработке с большим объемом снимаего материала без требования к аккуратности следа.
  6. К отрицательной стороне относят недостаточную жесткость при рабочем давлении. Применение на больших оборотах деформирует основание, приводит к поломке. Не рекомендовано для обработки средних и жестких материалов.
  7. Насадки двухзаходные, более прочные и уверенней справляются с жесткими средами, с достижением получистовой обработки.
  8. Многозаходные насадки благодаря большому количеству рабочих кромок, уверенно показывают себя с твердыми и хрупкими деталями. На выходе из-за сопротивления металлов выходит ломаная стружка, но достигается чистовая проходка инструмента.
  9. Именно за счет мелко фракционных отходов при работе, фреза не забивается и функционирует равномерно и исправно. Обработка плавная, без рывковая, с практическим отсутствием вибраций от взаимодействия рабочей и обрабатываемых поверхностей.
  10. Высокое качество чистовой обработки многозаходных инструментов достигается за счет снятия каждым резцом лишь небольшой части поверхности.

Тип удаления стружки

Форма отведения отработанной стружки бывает двух видов, с удалением вверх и удалением вниз. В привязке к материалу и интенсивности обработки, стружечная формация может иметь различный вид и объемную долю. Процедура удаления должна происходить без ограничений, не оказывая отрицательного воздействия на основной рабочий процесс.

Удаление стружки вверх самый распространенный способ. Канавки отведения направлены снизу по направлению работы фрезы, вращение инструмента стимулирует отведение отходов процесса вверх.

С подобным отведением обрабатываются любые виды отверстий с выводом стружки на поверхность обрабатываемой заготовки. Это привычный и удобный способ, не лишенный очевидных недостатков:

  • Отходы частично забрасываются на рабочую поверхность, увеличивая напряжение насадки;
  • Создаваемое загрязнение оснастки приходиться периодически удалять;
  • Проникающие давление, оказываемое на деталь, смещает ее;
  • Искаженная структура входного отверстия;
  • Затруднения в работе с листовыми деталями, сильное искажение формы.

Обратное удаление стружки (вниз) имеет строиться на противоположной завивке инструмента. Режущая часть проникает в деталь сверху вниз, дополнительно создавая прижимное усилие на рабочую зону. Отработанный материал удаляется вниз. Создание отверстия при таком типе удаления только сквозное, для ухода стружки вниз, в ином случае стружка замедлит или испортит насадку. Польза данного типа в следующем:

  • Отбрасывание рабочих отходов под деталь;
  • Отсутствует мусор на поверхности заготовки;
  • Наличие прижимного усилия, положительно отражается на стабилизации;
  • Эстетичная кромка рабочего отверстия.

Покрытие

Цель покрытия придать максимальную износостойкость и долговечность фрезе. Трение при взаимодействии с заготовками приводит к изнашиванию и потере функциональных свойств. Резцы и их основания для долговечности покрываются износоустойчивыми пленками на основе твердых сред.

Популярным и зарекомендовавшим себя покрытием выступает нитрид титан-алюминия (ALTiN). Слой его нанесения несколько микрон, что не влияет на точность режущих элементов и траекторию их движения. Он менее теплопроводен, увеличивает ресурс использования при увеличенном крутящем моменте и защищает от агрессивных окружающих сред. Снижается общее окисление деталей и улучшаются характеристики термического сопротивления. Допускается его многократное нанесение.

Как выбрать фрезы по металлу?

При выборе следует учитывать следующие критерии, вид обрабатываемого металла, форма и виды геометрических элементов для дальнейшего создания или обработки, регулярность использования, формат применения, базовое фрезерное устройство с помощью которого будет вестись работа (крутящий момент, способ крепления, специфика работы и обслуживания).

Как хранить и эксплуатировать фрезы?

Для данных целей существуют шкафы для хранения инструментов, с поддержанием нужной влажности и приемлемого температурного режима, без резких перепадов, образования конденсата и различного рода окислений.

Как производят фрезы?

Основным производственным материалом выступает высоколегированная сталь с высокой термической устойчивостью. Сталь дополнительно укрепляется добавлением в сплав, ванадия, вольфрама, молибдена и хрома в разных пропорциях.

Сплав обязательно насыщается углеродом, в размере не менее планового значения 0,7%, он обеспечивает инструменту достаточную прочность для качественного выполнения функциональных задач будущих фрез.

В нашем каталоге вы можете найти все перечисленные виды фрез с характеристиками и применяемостью.

Хохлов Денис
Автор блога и эксперт в металлорежущем инструменте
Просмотреть все материалы
Качество проверенное в деле

Наша продукция