Фреза что это такое

Что такое фреза и и где ее применяют? :

Эта статья уделит внимание разбору ответа на вопрос: «Что такое фреза?» Здесь мы изучим определение этого предмета, его предназначение и видовое разнообразие. Кратко ознакомимся с технологией изготовления и создания покрытия поверхности рабочей части инструмента.

Введение

В бытовой и промышленной деятельности можно нередко встретить вопрос: «Что такое фреза?» Отвечая на него, можно сказать, что это – специализированный инструмент, обладающий одним или некоторым числом режущих лезвий (еще их называют зубья) для осуществления фрезеровки.

По принадлежности к геометрическому исполнению выделяют концевую, червячную, торцевую, цилиндрическую и др. типы форм.

В зависимости от обрабатываемого материала различают фрезу для древесины, обычной и нержавеющей стали, сплавов меди, алюминия и т. д.

Фрезы для фрезера могут также классифицироваться по материалу, что послужил основой для режущей части. Например, может для этого использоваться быстрорежущая сталь, твердые сплавы, минералокерамика, металлокерамика, алмазы и массивы кардной проволоки.

Тип устройства конструкции и зубьев на фрезе вызывает разделение данных инструментов на несколько видов:

• цельный (образован одним материалом);
• напайный (наделен режущими напайными компонентами);
• сварной (хвостовая и режущая части создаются из различных материалов и соединяются посредством сварки);
• сборный (детали соединены крепежными элементами).

Отдельно выделяется фрезерная головка – инструмент, обладающий сменным рядом пластин из определенного крепкого сплава, обычно из быстрорежущей стали. Такая фреза называется механической, а головка без ножевой части – это корпус.

Понятие фрезы

Отвечая на вопрос о том, что такое фреза, важно будет упомянуть о понятии фрезы концевого типа. Это режущий инструмент, эксплуатируемый в фрезерных станках на промышленных предприятиях. Концевая фреза (КФ) имеет ряд характерных отличий от сверла, который можно отслеживать в применении, геометрии и процессе производства. Одним из ярких отличий служит способность КФ работать, двигаясь в любом направлении, в то время как сверло предназначено лишь для осевого движения. Этот ряд инструментов, например, еще может отличаться формой крепления в механизме шпинделя станка: крепление фрез производят, как правило, посредством использования хвоста цилиндрической или конической геометрической формы.

КФ разделяются на такие виды:

• стандартная, с зубчатым шагом неравномерного и окружного характера, а также с хвостиком, обладающим формой цилиндра или конуса;
• предназначенная для механизма с Т-образным пазом;
• используемая для сегментного ряда шпонок;
• оснащенная набором коронок и винтовых пластинок из твердых сплавов;
• шпоночная из твердого сплава;
• шпоночная с хвостовиком цилиндрической или конической формы.

Наличие плоского торца

Фрезы для ручного фрезера могут иметь плоскую форму, которую используют для раскройки, выборки и обработки чернового типа. Концевая часть фрезы наделена п-образной формой, а диаметр хвостовика и рабочей частей чаще всего не меньше 0.2 мм. Часто им могут придавать угловую и округленную форму с величиной радиуса до половины миллиметра. Количество зубьев чаще всего не выходит за предел шести. Фреза имеет витки, направляющие отвод стружки. В зависимости от их направления инструменты могут быть право- или левонаправленными, отводящими стружку соответственно вверх и вниз. А также прямыми (стружка снимается в соответствии с вектором движения) или гибридными.

Одним из пунктов ответа на вопрос о том, что такое фреза, является определение сферы ее применения:

• Фреза с торцевой частью плоского типа и с одним зубцом эксплуатируется для раскройки и черновых работ при обработке материала.
• Фреза с торцевой частью плоского типа и с двумя зубчиками используется для черновых работ, получистовой обработки и раскройки.
• Фреза с торцевой частью плоского типа и с количеством зубьев от трех и выше используется чаще всего для проведения выборки, обработки чистовой и получистовой при работе с металлами мягкого типа, а также для двух видов стали: легированной и углеродистой.

Фрезы углового типа

На производстве одной из отдельных ветвей изготовления фрез выделяют угловые. Чаще всего их применяют для проведения фрезеровочных работ с канавками. Они различаются по наличию одной или двух головок.

Инструмент с одним углом находит свое применение в вырезании канавок прямого типа на фрезе или ином инструменте. Двухугловые с отсутствующей симметрией фрезы эксплуатируются для проведения фрезерования не только прямых но и винтовых прорезей. Обладающие симметрией применяют для механической обработки фасонного ряда канавок.

Понятие о дисковых фрезах

Ручная фреза по дереву, как и механическая, использует чаще угловые или плоские насадки. Работа, связанная с резкой, разрезом и другими операциями, связанными с грубой обработкой металлов и некоторых неметаллов, возможна с применением дисковых фрез.

Среди подобных инструментов выделяют три типа: двусторонний и трехсторонний, а также шпоночный (или шлицевой).

Фрезы шлицевого и дискового типа изготавливаются с зубьями, расположенными лишь на цилиндрической плоскости. С целью уменьшения трения по торцу толщину инструмента увеличивают в области периферии, а вот центральная часть делается уже и тоньше. Одной из важных характеристик в механизме пазовой фрезы дисковой формы является создание ширины с четко определенным и очень точным исполнением. Одной из главных областей, где дисковые фрезы находят свое применение, является проведение распилочных работ по дереву и металлам.

Дисковые фрезы двустороннего типа, помимо зубчиков, что расположены на поверхности цилиндрической формы, имеют зубцы и на торцевой части.

Трехсторонние изготавливаются так, чтобы зубья расположены были на поверхности с цилиндрической геометрией и при этом на обоих торцевых элементах. Недостатком такой конструкции является уменьшение благоприятного масштаба деятельности торцевых зубцов, чем у зубчиков, что располагают на цилиндрической поверхности. Это связанно с увеличением требований к точности проведения работы. Также это носит и функциональный характер, например, маленькая глубина канавы у торца не даст возможности добиться нужной формы у задних и передних углов. Это справедливо как для ручной фрезы, так и для механической.

Применение дисковых фрез

Данные инструменты, сделанные из твердосплавных пластин, могут подвергаться регулированию. Другими словами, в зависимости от позиции картриджа, к которому прикрепляют пластинки, фреза может придавать пазу различную ширину.

Фрезы разделяют по типу крепления пластин на два типа: напайные и сменные. Чаще всего оба вида находят свое применение в проведении профилирования деталей из дерева, для создания евроокон и штапиков для фасада мебели из древесины. Также можно изготавливать филенчатые двери, двери под стекло, дверные короба и филенки, плинтусы (обычные, евро, реечные). Список запчастей или деталей, которые можно изготовить посредством использования дисковой фрезы, является довольно большим, и его можно еще долго продолжать.

Наличие сферического торца

В механизме металлообработки посредством фрезы, имеющей торец сферической формы, изготавливают множество деталей крайне сложной геометрической формы. Примером таких запчастей может служить штамп, пресс-форма, лопатка для турбины и т. д. В преобладающем количестве случаев фрезы с головкой сферической формы изготавливаются цельнотвердосплавными. Другими словами, они монолитные. Также иногда можно встретить варианты с пластинками, которые можно сменить.

Фреза по дереву с торцом сферического типа чаще всего применяется для изготовления 3D-деталей, различной мебели, составных частей декора и т. п.

Изготовление

Инструмент, который мы рассматриваем в статье, чаще всего изготавливается из металлов и их сплавов, обладающих большой прочностью. Заготовка делается из прутка, сделанного изначально с определенным диаметром. Далее начинается процесс механической обработки на двух станках – фрезерном и токарном. Полученную заготовку подвергают термообработке. Этот процесс протекает в солевой бане с температурным показателем от 650 до 1200 градусов по Цельсию. Финальную форму фреза приобретает посредством чистовой обработки на шлифовальной машине.

Покрытие

После того как фрезы были изобретены, спустя какое-то время люди задумались о том, как уменьшить износ и трение данного инструмента. Еще позже нас заинтересовало упрочение другими способами и применение покрытия, обладающего стойкостью к износу. Сегодня такими покрытиями являются:

• Покрытие из нитрида алюминия-титана.
• Напыление из нитридов титана золотисто-желтого цвета.
• Напыление с использованием цианида титана. Оно имеет темно-фиолетовый цвет.
• Напыление вакуумного типа.
• Напыление соединения нитрид алюминия-титан-хрома. Его также называют PVD-покрытием.

Краткий анализ одного из методов

Рассмотрим для примера краткую характеристику вакуумно-дугового нанесения покрытия. Оно является физическим методом нанесения тонкой пленки в пространстве вакуума посредством использования конденсации на подложке материала, образованного плазменным потоком. Течение генерируется на мишени-катоде в пятне катода дуги вакуума, обладающего сильноточным и низковольтным разрядом. Эта форма покрытия развивается только в паре материала, из которого сделан электрод. Величина фрезы в мм может сильно варьироваться в зависимости от области ее применения и материала, с которым будет проводиться работа. Сам по себе процесс является довольно сложным в исполнении и проводится на специализированных аппаратах работниками с высокой квалификацией.

Фреза. Виды и работа. Применение и ресурс. Особенности

Фреза – это режущий инструмент, который имеет одно или несколько зубьев. В зависимости от особенностей конструкции и жесткости материала, из которого сделана режущая кромка, фрезы применяются для обработки металлов, пластиков и древесины.  Инструмент закрепляется в станках, обеспечивающих его быстрое вращение, что необходимо для обработки заготовок.

Фреза по металлу

Фрезы по металлу применяются для обработки стальных, чугунных, алюминиевых и прочих заготовок. Они делаются из быстрорежущей стали. Такие фрезы делают цельнолитыми или сборными.

По конструктивным особенностям инструмент бывает следующих видов:

• Дисковый.
• Торцевой.
• Цилиндрический.
• Угловой.
• Концевой.
• Фасонный.
• Червячный.
• Кольцевой.

Дисковые

Дисковая фреза применяется для обрезки заготовок, а также подготовки в них пазов. С ее помощью можно выбирать металл или снять фаску. Внешне такой инструмент напоминает обычный пильный диск, который можно встретить на циркулярной пиле. Единственным отличием является меньший диаметр и большая толщина. Также зубья диска для фрезерования размещены под другим углом. Качество обработки зависит от размера зубьев. Чем они крупнее, тем грубее работа. При этом высокие редкие зубья обеспечивают быстрый съем металла. Также они более эффективно выводят стружки, что снижает перегрев.

Торцевые

Торцевые фрезы применяются для обработки плоских поверхностей, на которых нужно создать ступенчатый переход или углубление. Рабочей частью инструмента является его торец. По принципу действия такая фреза приравнивается к обычному сверлу, но имеет больший диаметр. Обычно у таких инструментов имеется 6 режущих зубьев, что обеспечивает более скоростное вхождение в металл. Специальные канавки выводят стружки. Торцевая поверхность позволяет создавать углубление с плоским дном.

Цилиндрические

Цилиндрические фрезы похожи на дисковые, за тем исключением, что являются существенно шире. Их зубья могут быть прямыми или винтовыми. Матрицы с прямыми кромками используются для работы на узких поверхностях. Винтовые зубья более универсальные и зачастую могут работать с более твердыми металлами. Угол наклона зубьев обычно не превышает 45 градусов, поскольку это позволяет минимизировать биение на валу. Зачастую цилиндрическая конструкция предусматривает соединения на валу станка нескольких насадок, что необходимо при обработке более широких заготовок.

Угловые

Угловой тип предназначен для врезания в металл и создания наклонных поверхностей. С его помощью можно формировать такую выборку как ласточкин хвост. Данный инструмент позволяет делать круги, а также фигурные и продольные канавки на различных металлических поверхностях. Широкая часть режущей кромки может быть как внизу, так и вверху, что позволяет формировать нужное направление угла выборки в заготовке. Непосредственно уровень наклона режущей кромки и ее высота бывают различными и подбираются в зависимости от того, какую заготовку нужно получить.

Концевые

Концевая фреза также называется пальчиковой. Она представляет собой длинное сверло, имеющее около 5 режущих кромок. С их помощью создается глубокий паз. Обычно такой инструмент является монолитным, но бывают кромки с напайками. Такая конструкция обеспечивает легкую и быструю работу с твердыми металлами, такими как сталь и чугун. Получаемое углубление имеет плоскую форму. В том случае если оно должно быть скругленным, применяется сферическая конструкция концевых фрез.

Фасонные

Такие фрезы используются для обработки фасонных поверхностей. Сквозь такой инструмент протягивается длинная заготовка. В результате контакта ее боковая часть снимается и подгоняется под требуемые параметры. Данный инструмент является одним из самых тяжелых в производстве, поскольку требует особенного оборудования для заточки. Возобновить режущую кромку в домашних условиях довольно трудно, но выполнимо при наличии должного опыта и некоторых приспособлений.

Червячные

Червячные фрезы являются самыми широкими. Они позволяют проводить выборку с поверхности с большим захватом. Данный инструмент является одним из самых дорогих, поскольку имеет довольно крупные габариты. Его зубья могут насчитывать несколько десятков штук и более. По направлению витков такие насадки бывают левосторонние и правосторонние.

Кольцевые

Кольцевые фрезы знакомы большинству как корончатые сверла. Они предназначены для сверления листового металла. Внешне их конструкция напоминает трубку с зубьями, которая врезается в поверхность, создавая пустотелое кольцо. Диаметр кольца может существенно отличаться. Для точного позиционирования, в центре коронки находиться обыкновенное сверло, которое первым врезается в поверхность и обеспечивает центрацию.

Фреза по дереву

Для обработки древесины также применяются фрезы. В связи с тем, что данный материал является более мягким, режущий инструмент для строгания отличается меньшими габаритами и стоимостью. Также он является более высокооборотным. Такие насадки устанавливаются в ручные фрезеры или стационарные станки.

Фрезы, которые используются на деревообрабатывающих станках, внешне практически идентичные тем, что применяются для обработки металла. Единственное исключение заключается в том, что они сделаны из менее качественной стали, а также имеют другой угол заточки.

Насадки для станков делают следующих видов:

• Торцевые.
• Фасонные.
• Цилиндрические.
• Угловые.
• Дисковые.
• Концевые.
• Шпоночные.

Внешне фрезы для деревообрабатывающих станков полностью идентичны тем, что используются для резки металлов. Единственным исключением являются шпоночные фрезы, которые в металлообработке не применяются. Они относятся к категории двух зубчатых фрез, с помощью которых изготовляются соединительные пазы.

В связи с увеличением популярности ручных фрезеров, существенно возрос ассортимент концевых фрез, которые в них устанавливаются. Они отличаются не только по особенности режущей кромкой, но и по диаметру хвостовика. Он может представлять собой прут толщиной 6, 8 или 12 мм.

Типы фрез для ручного фрезера

Для ручного фрезера применяется следующие разновидности фрез:

• Кромочные.
• Пальчиковые.
• Для создания соединений.
• Специальные.

Группа кромочных фрез представляет собой практически идентичную конструкцию с торцевыми насадками, применяемыми для обработки металла. Они позволяют придать краям заготовки фигурный профиль. Их ножка имеет подшипник, который останавливает насадку при контакте с заготовкой, поэтому ограничивает углубление в древесину. Данная категория имеет самые разнообразные формы профиля и часто используется для декорирования столешницы. С их помощью можно делать фигурный вырез, выборку и создание сложной фаски.

Группа пальчиковых фрез внешне очень напоминают концевые, которые используются при обработке металла. С их помощью можно выбирать проушины и создавать глухие пазы. Боковые кромки обеспечивают большую высоту обработки. Такой инструмент зачастую является монолитным. Его форма может быть как прямой, так и скошенной в виде трапеции или клина. Такая насадка эффективно удаляет стружки, поэтому обладает высокой скоростью работы.

Фреза для столярных соединений обычно представляет собой разборную конструкцию с множеством режущих элементов. Они используются для обработки торцов досок, чтобы создать пазы для столярного соединения. Именно такими фрезами создается гребенка для склеивания длинномерных досок из коротких заготовок.

Специальные фрезы представляют собой комбинированный тип, который позволяет создавать фигурную поверхность на торцах. Именно к такой категории относятся инструменты, с помощью которых можно превратить кромку доски в замковую часть, применяемую на вагонке или ламинате.

Как продлить ресурс фрез

Чтобы фреза прослужила дольше, важно в первую очередь следить за тем, чтобы она надежно закреплялась в станке. Появление биения на высоких оборотах приведет к тому, что режущая кромка может отколоться, и насадка придет в негодность. Чтобы этого избежать, нужно не только надежно зажать ее перед работой, но и периодически останавливаться, чтобы перепроверить ее фиксацию, поскольку она может просто ослабнуть.

Следующим важным правилом является правильный подбор фрезы. Не следует использовать инструмент, твердость которого практически идентична жесткости обрабатываемой заготовки. Если это проигнорировать и начать работу, то интенсивность стирания будет одинаковой, поэтому режущая кромка быстро сядет, а ее металл отпуститься от перегрева.

Следующим правилом является правильный выбор скорости. На упаковке от фрезы обычно указывается оптимальная частота вращения. Если разогнать ее больше, то это может привести к тому, что она перегреется или от нее может отколоться кусок зуба.

Нельзя забывать о том, что во время работы металл сильно нагревается. Для предотвращения перегрева важно своевременно останавливать станок для остывания. Также стоит применять смазку, особенно если проводится обработка металла.

После каждой обработки стоит чистить фрезу от налипшей на нее стружки. Зачастую инструмент делается из стали, которая подвержена коррозии. Поэтому важно следить, чтобы он хранился в герметичном боксе, изолированном от влажного воздуха.

В случае если фреза утратила остроту, ее не следует использовать, поскольку тупая режущая кромка приводит к быстрому перегреву, в результате чего инструмент может испортиться и тогда ни какая заточка уже не поможет. Также не нужно создавать сильный прижим к обрабатываемой детали, поскольку это также способствует перегреву.

Похожие темы:

Фреза - это... Что такое Фреза?

Торцевая фреза

Фреза́ — инструмент с несколькими режущими лезвиями (зубьями) для фрезерования. Виды фрез по геометрии(исполнению) бывают — цилиндрические, торцевые, червячные, концевые, конические и др. Виды фрез по обрабатываемому материалу - дерево,сталь, чугун, нержавеющая сталь, закаленная сталь, медь, алюминий, графит. Материал режущей части — быстрорежущая сталь, твёрдый сплав, минералокерамика, металокерамика или алмаз, массив кардной проволоки. В зависимости от конструкции и типа зубьев фрезы бывают цельные (полностью из одного материала), сварные (хвостовик и режущая часть состоит из различного материала, соединённые сваркой), напайные (с напаянными режущими элементами), сборные (из различного материала, но соединённые стандартными крепёжными элементами — винтами, болтами, гайками, клиньями). Отдельно выделяют фрезерные головки — фрезы со сменными пластинами из твердого сплава и быстрорежущей стали. Также такие фрезы часто называют механическими, а головку без ножей - корпусом. На рисунке представлена торцовая фреза с механическим креплением твёрдосплавных пластин.

Концевые фрезы

Концевые фрезы.

Концевые фрезы представляют собой группу фрез, отличающихся креплением в шпинделе фрезерного станка. Крепление фрез в шпинделе станка производят при помощи цилиндрического или конического хвоста. Зубья на цилиндрической части конструируют аналогично зубьям цилиндрических фрез, а на торцовой части аналогично зубьям на торцовой части торцевых фрез. Концевые фрезы подразделяют на:

• концевые обыкновенные с неравномерным окружным шагом зубьев, с цилиндрическим и коническим хвостовиками;
• концевые, оснащённые коронками и винтовыми пластинками из твёрдого сплава;
• концевые шпоночные с цилиндрическим и коническим хвостовиками;
• шпоночные, оснащённые твёрдым сплавом;
• концевые для Т-образных пазов;
• концевые для сегментных шпонок.

Угловые фрезы

Угловые фрезы находят применение преимущественно для фрезерования канавок. Они бывают:

• одноугловые;
• двухугловые.

Одноугловые фрезы применяют для фрезерования прямых канавок на фрезах и другом инструменте.

Двухугловые несимметричные фрезы применяют для фрезерования прямых и винтовых канавок, а симметричные для фрезерования канавок фасонных фрез.

Дисковые фрезы

Дисковые фрезы необходимы для резки, разрезов или других операций связанных с грубой обработкой металла или неметалла.

Дисковые фрезы бывают трёх типов:

• шлицевые или шпоночные;
• двусторонние;
• трёхсторонние.

Шлицевые дисковые фрезы имеют зубья только на цилиндрической поверхности. Для уменьшения трения по торцам толщина фрезы делается на периферии больше, чем в центральной части у ступицы. Важным элементом дисковой пазовой фрезы является ширина, так как фреза предназначена в том числе и для обработки пазов. Важной областью применения дисковой пазовой фрезы является распиловка заготовок из дерева и металла.

Двусторонние дисковые фрезы, кроме зубьев, расположенных на цилиндрической поверхности, имеют зубья на торце.

У трёхсторонних дисковых фрез зубья расположены на цилиндрической поверхности и на обоих торцах. Условия резания у торцовых зубьев менее благоприятны, чем у зубьев, расположенных на цилиндрической поверхности. Небольшая глубина канавки у торца не даёт возможности получить необходимые задние и передние углы.

Дисковые фрезы со сменными твердосплавными пластинами могут быть регулируемыми, т.е. в зависимости от положения картриджей к которым крепятся пластины фреза может делать пазы различной ширины.

Фрезы бывают с напайными пластинами и со сменными.

Зачастую фрезы применяют для профилирования деревянных деталей для изготовления деревянных евроокон, дверного штапика, для мебельных фасадов, изготовления окон, филенчатых дверей, дверей под стекло, филенки и дверной коробки, плинтуса, реечного плинтуса, европлинтуса, изготовления галтелей, полугантелей ,штапов, полуштапов, стенового бруса, для обработки пазов, обработки четвертей, изготовления доски пола паркета, для изготовления фасонных многопрофильных изделий, обшивочной доски вагонки, наличника, поручня, стенового бруса, обработки кромок бруса, для изготовления радиусной обшивочной доски для стенового бруса типа BLOCK-HOUSE.

Фрезы со сферической головкой

Используются для изготовления и др. деталей сложной формы. Таких как штампы, пресс-формы, лопатки турбин и т.д. Хотя чаще фрезы со сферической головкой изготавливаются цельнотвердосплавными (монолитными), но встречаются и варианты со сменными пластинами.

Фрезы со сферической головкой

.

Монолитные фрезы

Монолитные фрезы — это фрезы, выполненные полностью из твердосплавного материала. Иногда их называют «пальчиковые фрезы». Их применение позволяет значительно ускорить процесс обработки, экономя время на замену/заточку и увеличивая скорость прохода в пять — шесть раз. Так же твёрдый сплав в режущем инструменте служит для обработки стали в закалённом виде, что исключает погрешности от деформации. В монолитные фрезы выпускаются следующих сплавов: Т5К10, Т15К6, ВК8, ВК10-ОМ. Самый передовой сплав — ВК10-ОМ, он отличается экономичностью и повышенной износоустойчивостью.

Зарубежные производители используют каждый свои марки сплавов. Состав, как правило, держится в секрете. Характерно что типы фрез и их материала сильно варьируются в зависимости от обрабатываемого материала. Часто целая линейка фрез может быть предназначена для обработки только одного вида материалов (алюминий, жаропрочная сталь, графит и т.д.) Другой отличительной особенностью иностранных производителей является широкое использование покрытий, среди которых наиболее распространенным является нитрид титана. Такие покрытия обладают твердостью большей, чем твердый сплав, и существенно повышают стойкость инструмента.

См. также

• Сверло
• Фрезерный станок
• Фрезер

Производство

Литература

Ссылки

• Основные виды фрез для ручного фрезера

Что такое фрезы и как их выбирать?