Какие бывают фрезы по металлу

Особенности выбора фрезы по металлу

Фрезеровка представляет собой обработку, при которой деталь движется поступательно. Фреза по металлу имеет несколько режущих кромок и позволяет с большой скоростью обрабатывать заготовку по плоскости, зачищать торцы и делать пазы. В зависимости от формы рабочей поверхности, получаются скошенные и фигурные края.

Специальные фрезы для дрели и фрезера позволят изготовить необходимые вещи или просто красивые поделки в домашней мастерской. Умельцы самостоятельно из подручных материалов изготавливают инструмент с оригинальной конфигурацией.

Устройство и принцип работы инструмента

Из всех видов инструментов для обработки металла, фрезы представляют самую большую и разнообразную группу. Их конструкция и принцип работы отличается от всех остальных резцов и сверл. Инструмент, закрепленный на шпинделе, вращается. Деталь перемещается относительно него поступательно по трем осям и под углом в любом направлении. Острые кромки и пластины снимают стружку. В результате на заготовке:

• обрабатываются плоскости;
• зачищаются и делаются фигурные торцы;
• вырезаются шпоночные пазы;
• делаются прорези;
• отрезаются части проката и детали;
• снимаются фаски;
• нарезаются зубья и шлицы;
• делаются т-образные и фигурные пазы;
• сверлятся и растачиваются отверстия.

Фреза относится к многорезцовым инструментам и состоит из корпуса, на котором расположены режущие кромки. Для крепления в патрон имеется конусный или цилиндрический хвостовик. На оправке деталь крепится шайбами, надевая для вращения пазом на выступ. Она может иметь для фрезеровки по металлу вставные пластины и режущие кромки, заточенные из цельной заготовки.

Популярные разновидности

На производстве применяется несколько видов фрез по металлу. Они делятся на группы в зависимости от формы, расположения и типа режущих кромок и выполняемых ими операций. Отдельную группу представляют разновидности фрез по металлу для дрели и ручного фрезера. Они имеют небольшие размеры, цилиндрический хвостовик диаметром 6–12 мм, в зависимости от патрона дрели. В остальном они полностью похожи на инструмент, применяемый на производстве.

Цилиндрические

Цилиндрическая фреза состоит из корпуса в форме втулки с отверстием и шпоночным пазом для крепления на оправку. По наружной поверхности находятся несколько режущих кромок, расположенных наклонно вдоль оси.

Они 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.

Торцовые

Обработку по плоскости производят торцовые фрезы. Режущие кромки расположены в нижней части корпуса. Фрезеровка производится по поверхности с высокой скоростью при продольном перемещении стола с деталью. Производительность такой обработки в несколько раз превышает строжку.

В корпус цилиндрической формы вставляются режущие пластины. 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.

Червячные

Это цилиндрическая фреза с несколькими рядами твердосплавных пластин вместо ровного выступа режущей кромки. У червячной фрезы ряды с фигурными пластинами заточены по форме обратной эвольвенты и располагаются с разным уклоном, в зависимости от модуля.

Применяют 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 пластин.

Дисковые

Дисковые фрезы напоминают блины с фигурными краями и отверстием в центре для установки на оправку. Режущие кромки расположены по краю наружного радиуса тонкого диска. Обработка производится перпендикулярно оси вращения инструмента. Режут вставными пластинами и зубом, вырезанным в цельном диске. Толщина прорези в детали от 1 мм.

Делятся по форме режущих пластин:

Для дрелей пилы собраны совместно с оправкой. В ламельных фрезерах применяются дисковые пилы с отверстием. Диаметр и толщина подбираются по шпонке.

Отрезные

Цельные дисковые фрезы, тонкие, с острыми зубцами, вырезанными по краю корпуса, называют отрезными фрезами или пилами. Корпус может быть одной толщины с зубьями, в таком варианте между корпусом и режущей кромкой перехода нет. Крепление к оправке осуществляется отверстием с пазом. На инструменте большого диаметра есть 4 отверстия под болты для крепления к фланцу на шпинделе.

Пилы предназначены для отрезных и подрезных операций. Тонкий рез толщиной 2–6 мм экономно раскроит металл на заготовки, сделает прорезь в крепеже под фиксацию проволокой или на пальце, чтобы зафиксировать его пластиной. Применяется для торцовки деталей типа вал и отрезки технологических прибылей.

Концевые и угловые

Для торцовки плоских деталей предназначены концевые и угловые фрезы. Режущие кромки расположены по торцу. Корпус имеет форму цилиндра и срезанного конуса. Обработка производится вдоль края. В результате получается гладкий ровный торец заготовки. Угол наклона определяется формой инструмента.

Фреза под Т-образные выемки

Для крепления деталей на столах станков имеются пазы Т-образной формы, перевернутые широкой стороной вниз. В них легко заводятся головки шпилек для фиксации заготовки.

Прорезаются пазы фрезой фигурной конфигурации. Режущие кромки разных диаметров расположены на одной оправке — от торца широкий и низкий цилиндр, а ближе к оправке находится тонкий. Возможна фрезеровка в 2 прохода. Сначала на всю глубину пальчиковой или цилиндрической узкой фрезой, затем фрезеровка широким инструментом по дну канавки.

Шпоночные

Для создания шпоночных пазов используют специальные пальчиковые дисковые фрезы с режущим торцом. Инструмент сначала опускается на заданную глубину, работая как сверло. Затем производится выборка вертикально — фрезеровка.

Для изготовления шпоночных и других пазов фрезером, используется шаблон и копировальная втулка. Трафарет изготавливается из любого материала, включая фанеру, оргстекло, дерево. Его размеры больше вырезаемого занижения на разницу диаметров копировального кольца и режущего инструмента. Втулка скользит по краю шаблона, не давая фрезеру отклониться в сторону. Можно вырезать любые фигуры, включая орнаменты и надписи.

Фасонные

Фасонные фрезы имеют множество режущих кромок и напоминают грубый фигурный напильник с хвостовиком для крепления в патрон. Используются для придания торцу определенной сложной конфигурации. Форма кромки получается обратная инструменту.

Все разновидности фрез по металлу для фрезерного станка и их назначение

Эта разновидность режущего инструмента представлена в большом ассортименте. С его помощью можно проводить различные технологические операции. Сам процесс заключается в медленной подаче быстровращающейся фрезы в рабочую область. По точности обработки заготовок такая методика лишь не намного хуже наружного протягивания металла.

Разнообразие фрез по металлу позволяет производить выборку материала на самых сложных участках. Главное – определить нужный вид инструмента и способ его подачи (например, винтовой, поступательно-вращательный). Его режущие кромки изготавливаются из особых сортов стали, керамики, твердых сплавов, алмазов и ряда других материалов (кардная проволока и так далее). Рассмотрим основные разновидности фрез по металлу для фрезерного станка и их назначение.

Классификация фрез по металлу

По расположению режущих частей (зубьев). По их заточке. По направлению (наклонные, винтовые и так далее). По конструкции инструмента (монолитный, сборный, составной). По креплению режущих элементов. По их материалу.

Поэтому перечислить все разновидности данного инструмента, с учетом специфики его исполнения и особенностей применения, несколько затруднительно.

Виды фрез

Каждая из них используется лишь на определенном технологическом этапе обработки металла, в зависимости от задачи, которую необходимо решить.

Цилиндрические

Имеется 2 разновидности данного инструмента – с зубьями прямыми и винтовыми. Фрезы в первом исполнении применяются для более простых операций, как правило, на ограниченных (узких) участках.

Изделия с режущими винтовыми частями более универсальные.

Но так как осевые усилия бывают значительными, то их использование ограничивается углом наклона режущей грани (не более 450). Поэтому в подобных ситуациях устанавливаются фрезы цилиндрические сдвоенные. Особенность их исполнения в том, что режущие части в процессе работы «перекрывают» место стыка половинок инструмента.

Дисковые

Прорезка пазов. Выборка металла на узком сегменте. Обрезка заготовок. Снятие фасок и для других целей.

Особенности – режущие грани могут располагаться или с одной, или с обеих сторон. Их размеры определяют специфику обработки металла – грубая она (предварительная) или финишная (чистовая). Такой инструмент эксплуатируется в довольно сложных условиях – повышенная вибрация, сложность отвода металлической стружки.

Разновидности:

Прорезные. Отрезные. Пазовые. Для резания с двух или трех сторон.

Торцевые

В основном применяются для обработки деталей с поверхностями ступенчатыми или плоскими. Инструмент ставится 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.

Червячные

Имеют специфическое применение. Обработка материала производится методом обката.

Особенность – выборка металла происходит в процессе точечного касания фрезы заготовки.

Разновидности

Левые или правые (в зависимости от направления витков). Одно- или многозаходные. Сборные или цельные. С зубьями шлифованными или нешлифованными.

Концевые

Для обработки пазов, уступов и так далее.

Разновидности

Хвостовик – конический или цилиндрический. Для предварительной (крупные зубья) или финишной (мелкие) обработки материала. Монолитные или с напаянными режущими пластинами (коронками).

Обдирочные фрезы предназначены для обработки сплавов, полученных способом литья или ковки.

Шпоночные – разновидности концевых, которыми производится выборка Т-профилей. Оснащены двумя зубьями, один из которых расположен на конце, а другой – на срединной части инструмента. Интервал между ними и определяет параметры зоны выборки металла.

Отрезные

Предназначение понятно из названия. Обрезка заготовки может быть полной или частичной (секторальной). Режущие кромки – только на верхних гранях зубьев (на торцах отсутствуют).

Разновидности

Группируются по размерам зубьев:

Мелкие. Средние. Крупные.

Особенности – первые две разновидности режущего инструмента служат для работы с чугуном и сталями, последняя – с легкими сплавами (на основе магния, алюминия и тому подобное).

Какие бывают фрезы по металлу?

Фрезы по металлу — инструмент, функциональным назначением которого является резка стального массива для придания ему требуемых форм. Работа этого инструмента производится вращательно-поступательными движениями. Иногда вращение при обработке бывает эксцентричным (с разными условными центрами вращения), а иногда производится сразу в нескольких плоскостях. Всю нагрузку при обработке металлической поверхности берет на себя именно оснастка.

Есть множество разновидностей фрез по металлу. Рассмотрим их подробнее в этой статье.

Принципы классификации

Для обработки металлических заготовок фрезы для станков бывают разные, в зависимости от следующих характерных особенностей:

• в зависимости от материала, из которого они изготовлены;
• по направлению обработки металла (бывают наклонные, винтовые);
• по виду заточки;
• в зависимости от конструкции инструмента (выделяют монолитные, сборные или же составные);
• по месту нахождения режущих кромок и по виду их крепления (если составные).

Эти условные разделения необходимы, чтобы можно было точно выбрать тот тип фрезы, которым было бы максимально удобно обрабатывать металлическую заготовку, чтобы придать ей требуемую форму. Однако определяющая классификация оснасток связана с их формой. Об этом далее.

Виды

Фрезы для металлообработки классифицируют в зависимости от формы, которая зависит от направления приложения усилия к режущей кромке. Выделяют следующие типы:

• дисковые;
• торцевые;
• цилиндрические;
• угловые;
• концевые;
• фасонные;
• червячные;
• кольцевые.

Рассмотрим все разновидности последовательно.

Дисковые

Этот тип инструмента получил широкое применение на профильных станках, а также на автоматах продольного вытачивания заготовок. Выделяют следующие разновидности дискового инструмента:

С помощью дисковых фрез делают прорези в заготовке, а также делят ее по длине (для отрезания). Выбирая подходящий тип оснастки, нужно уделять внимание следующим параметрам:

• Диаметр. При прорезях в заготовке диаметр фрез определяется в зависимости от максимальной глубины паза от поверхности заготовки. В случае отрезания заготовки диаметр инструмента подбирается по глубине реза.
• Ширина. Здесь все зависит от того, паз какой ширины нужно выточить. Требуется минимизировать расходы станочных машино-часов, а также износ инструмента. Исходя из этих соображений, выбирается та ширина, которая будет оптимальной для формирования требуемой конструкционной особенности формируемой детали.

Материал дисковой фрезы. Здесь различают:

Принцип простой: металл обрабатывается инструментом, сделанным из более твердого металла.

Количество зубьев на диске. В зависимости от того, какой материал требуется обработать, определяется сплав, из которого должна быть сделана фреза, а также ее необходимая форма (минимальное количество зубьев). От этого зависит ее стоимость.

Торцевые

Они используются на оборудовании для формирования у заготовок плоских и ступенчатых поверхностей.

Каждый ее зуб представляет собой стандартный резец, при этом его режущие кромки размещаются исключительно в торцевой поверхности.

Ось фрезы располагается перпендикулярно по отношению к обрабатываемой плоскости заготовки.

Основную нагрузку несут боковые режущие кромки. При этом ее зубья воздействуют на деталь не все вместе и сразу, а по очереди (то есть, упор производится не всей плоскостью инструмента). Это дает возможность обрабатывать заготовки равномерно.

Особенности торцевого инструмента:

• наличие большого количества режущих кромок (лезвий);
• повышенная жесткость, что требует и жесткости закрепления инструмента в шпинделе станка.

Эти черты позволяют обеспечивать торцевым фрезам повышенную производительность обработки металла (если сравнивать, к примеру, с цилиндрическими). Однако для торцевого инструмента требуется корректно подобрать охлаждающую и смазывающую жидкость. В связи с его потенциально более высокой производительностью, более качественное охлаждение и смазка нужны здесь для сохранения его режущей способности.

Цилиндрические

Такой тип фрез предназначается для горизонтально-фрезерного оборудования для обработки поверхностей заготовок. Различают следующие разновидности цилиндрического инструмента:

• с прямыми зубьями;
• с винтовыми зубьями.

Особенность фрезы с винтовыми зубьями отличается плавностью обработки заготовки, а потому они весьма распространены на предприятиях. Инструменты с прямыми зубьями в основном применяется для фрезерования узких плоскостей.

Угловые

Они используются для обработки угловых пазов и наклонных плоскостей у заготовки. Такие фрезы бывают:

1. одноугловые: оснащаются рабочими кромками, которые располагаются на торце конической поверхности;
2. двуугловые: кромки расположены на двух конических поверхностях.

С их помощью ускоряется процесс обработки заготовки детали и, соответственно, экономятся машино-часы оборудования.

Концевые

Применяются для формирования глубоких пазов в корпусных деталях, например, в контурных выемках.

Основную работу выполняют зубья фрезы, расположенные на ее цилиндрической поверхности.

Кроме того, присутствуют и вспомогательные рабочие кромки, которые зачищают дно образуемой канавки.

Зубья концевых фрез бывают винтовыми и наклонными.

Фасонные

Фасонные фрезы используются для придания профиля поверхностям незамкнутого типа. Кроме того, они подходят для формирования канавок. С помощью фасонного инструмента можно создать сложный профиль, в том числе для заготовок, которые имеют существенную разницу между своими габаритными размерами, между длиной и шириной. Фасонные фрезы имеют 2 типа зубьев:

Чтобы получить пазы или выступы полукруглой формы, а также других скруглений на детали, обычно используют радиусные, выпуклые и вогнутые фасонные фрезы.

• радиусная: с ее помощью можно делать не только отрезку различных частей заготовки, но и фигурные вырезы на ее поверхности;
• выпуклая: применяется для формирования относительно простых скругленных пазов и выступов;
• вогнутая: такой инструмент часто применяется на производстве для формирования металлорежущих изделий – резцов.

Червячные

Обработка таким инструментом осуществляется через точечное касание заготовки. Червячные фрезы бывают:

• сборными и цельными;
• в зависимости от направления витков – левыми и правыми;
• со шлифованными и нешлифованными зубьями.

Кольцевые

Такой инструмент – уже нечто среднее между фрезой и сверлом. Они предназначены для получения отверстий большего диаметра, чем это может обеспечить сверлильный станок. Кроме того, кольцевой инструмент имеет более высокую скорость резки по сравнению со сверлами (почти в 4 раза). Такой тип оснасти выпускается не только для станков, но и для ручных дрелей (другое их название – борфрезы).

Возможности фрезерных станков

Современное фрезерное оборудование становится все более универсальным и эффективным. Самой продвинутой его разновидностью, безусловно, являются роботизированные комплексы, которые производят комплексную обработку металлических заготовок, самостоятельно выбирая нужных тип оснастки для различных операций, а также устанавливая оптимальный алгоритм вытачивания той или иной поверхности или отверстия.

Фрезерный инструмент способен обрабатывать все типы металлов и сплавов (черных и цветных), а применение инновационных датчиков и комплексных программных методов управления производственным циклом станков позволяет оптимизировать изнашиваемость инструмента и расход машино-часов оборудования.

Виды фрез по металлу: какие лучше

Выбрать одну универсальную фрезу под все задачи нельзя, даже если она будет самая лучшая. Важно по максимуму укомплектовать станок инструментом, требующимся для решения всех задач, которые стоят перед мастером.

Продолжаем тему фрезерования. Для тех, кто пропустил, первая часть про фрезы здесь.

Разобраться в видах фрез по металлу не так-то просто. Одни необходимы для выборки металла, вторые пригодятся для обработки наклонных поверхностей, третьими – прорезаются канавки… Ясно одно: любой уважающий себя фрезеровщик имеет в арсенале самые популярные типы этого инструмента, чтобы реализовывать любой заказ. Исходя из того, какую форму требуется придать детали, мастер и будет подбирать фрезу. Пройдемся по основным.

Если нужно создать контурный выступ или выемку, то фрезеровщику понадобится инструмент концевого типа. Благодаря ему также можно легко обработать любые плоскости. Среди концевых фрез выделяют:

торцевые фрезы. Они просто необходимы для вытачивания плоских или ступенчатых деталей. Основной съём металла производится боковой частью фрезы при продольной подаче, а обработка горизонтальной плоскости ведётся вершинами режущих элементов и считается дополнительной;

сферические, которыми легко обработать криволинейную поверхность;

радиусные, предназначающиеся для фрезеровки пазов с внутренними и внешними закруглениями.

Их еще называют грибковыми за характерную геометрию режущей поверхности. Инструмент применяется для изготовления в заготовках т-образного паза или фигурных выступов.

Если вам нужно отрезать лишнюю часть заготовки, прорезать канавку или снять фаску, то дисковые фрезы подойдут для этой работы как нельзя лучше! Несмотря на непривычную форму это режущий инструмент довольно часто используется в металлообработке.

Зубцы дисковых фрез оснащены дополнительными рабочими кромками на торцах (или одном из них). А размер инструмента и его режущих элементов зависит от типа выполняемой обработки – от черновой до финишной.

Этому виду фрез под силу работа в самых тяжёлых условиях – с вибрацией, зажатием, плохим отведением металлической стружки.

Это разновидность дискового инструмента, которая отличается наличием угла наклона режущей кромки относительно горизонтальной оси.

При помощи углового инструмента фрезеровщик обработает любую угловую выемку, наклонную поверхность и даже «латочкин хвост».

Фасонные фрезы нашли своё предназначение для фрезеровки заготовок, у которых слишком сильная разница между длиной и шириной.

Зубья фасонных фрез встречаются как острозаточенные, так и затылованные.

Этот инструмент несильно истирается во время фрезеровки, при этом отличается качеством обработки. Единственная проблема – заточка, произвести которую можно лишь используя особые приспособления. Поэтому фасонные фрезы используют в основном только на больших производствах.

Довольно специфичный, а оттого не сильно распространенный тип металлорежущего инструмента. Он применяется для нарезания зубьев на звездочках, валах и прочих изделиях.

Выборка металла осуществляется за счёт точечного воздействия на заготовку.

Исходя из технологического задания фрезеровщику может пригодится сразу несколько фрез. К счастью, все виды и размеры этого инструмента для металлообработки имеются в продаже, что позволит мастеру сделать станок максимально оснащённым.