Классификация фрез: виды, описание, применение
Механическая обработка осуществляется путем резания паза, плоскости, лыска (затеса). При этом используется режущий инструмент, который называется фреза. Отсюда и называние – фрезерование. Фреза двигается вращательно, а заготовка – поступательно.
Изобретателем фрезерного станка считается английский промышленник Эли Уитни. Он получил патент на фрезерный станок в 1818 году.
Из чего состоит инструмент?
Прежде чем перейти к описанию фрез, классификации и назначения, стоит понять, что представляет собой каждый инструмент. Он состоит из лезвий, тела вращения и зубьев.
Режущая часть изготавливается из твердого сплава, металлокерамики, минералокерамики, алмаза, массива кардной проволоки или быстрорежущей стали. Конструкция может быть сделана из одного материала (цельная), а может быть сборной (различные элементы соединяются между собой при помощи стандартных крепежных элементов, например, винты, клинья, гайки, болты).
Также выделяют фрезы с напаянными элементами для резания. Такие инструменты называются напайные. Сварные фрезы включают в себя хвостовую и режущую части из различных материалов, которые соединяются при помощи сварки.
Кроме того, существуют фрезерные головки, которые также именуют механические. Это особая разновидность фрез. Классификация фрез подразумевает большое количество инструментов, которые применяют в зависимости от свойств заготовки. К ним относятся инструменты, которые состоят из быстрорежущей стали и сменных пластин (из твердых сплавов). Отдельно головка (без лезвий) называется корпусом.
Различают большое количество видов режущего инструмента. Классификация фрез зависит от различных свойств.
1. Угловые. Эта разновидность режущего инструмента чаще всего применяется во фрезеровании канавок. Они бывают:
- несимметричные двухугловые (прямые и винтовые канавки);
- симметричные двухугловые (канавки у фасонной фрезы);
- одноугловые (прямые канавки).
2. С плоским торцом. Данную разновидность в классификации фрез использую при раскрое, черновой обработке и выборке. На конце инструмент имеет форму буквы «П», а хвостовик в диаметре составляет не менее 0,2 миллиметра. Витки, предназначенные отводить стружку, могут иметь разное направление:
Область использования варьируется в зависимости числа зубьев.
- 1 зуб – раскрой, черная обработка;
- 2 зуба – получистая обработка и раскрой;
- 3 и более – выборка, чистовая обработка стали разных видов, мягких металлов.
3. Со сферическим торцом. Такие инструменты применяются в металлообработке при изготовлении деталей сложной формы: пресс-форм, лопаток турбин, штампов. Производят в основном цельными, хотя бывают и фрезы со сменными пластинами. При обработке дерева применяют для создания 3D-изделия. Хотя в этой сфере преобладает использования конических фрез со сферическим торцом.
4. Концевые. Применяется для промышленных фрезерных станков. В отличие от сверла, изделие может работать во всех направлениях, а не только в осевом. Концевые фрезы крепятся в шпинделе станка при помощи хвоста в форме конуса или цилиндра. Выделяют несколько видов концевых фрез в зависимости от составляющих:
- коронки и винтовые пластинки из твердых сплавов;
- шпоночные с твердым сплавом;
- шпоночные с хвостовиком в форме цилиндра или конуса;
- для сегментных шпонок.
5. Дисковые. В классификации фрез дисковые инструменты применяются при резке, разрезах и других действиях, которые связаны с грубой обработкой металлов или неметаллов. Делятся на 3 группы:
- Шлицевые (шпоночные) – имеют зубья лишь на цилиндрической поверхности.
- Трехсторонние – зубья на обоих торцах.
- Двухсторонние – зубья на торце.
Если на дисковых фрезах есть сменные пластины из твердых сплавов, то их можно регулировать исходя из положения картриджа. От этого изменяется ширина пазов. Чаще всего ими профилируют деревянные детали на мебельные фасады, деревянные евроокна, европлинтус, дверной штапик, филенку, дверную коробку и пр.
Назначение фрез по обрабатываемому материалу
Классификация этих инструментов и их назначение зависит от материала, который предстоит обработать. Например:
- Чугун.
- Медь.
- Графит.
- Дерево.
- Закаленная и нержавеющая сталь.
- Алюминий.
Кроме того, различают инструменты по свойствам, которые позволяют обрабатывать различные материалы:
- Шлицы и пазы;
- Тела вращения;
- Для разрезки материала;
- Резьбы и зубчатые колеса.
1. Направление зуба:
- прямые;
- винтовые;
- наклонные;
- фрезы с разнонаправленными зубьями.
2. Классификация фрез по конструкции:
- цельный;
- с разборной и сборной головкой;
- составной;
- инструмент со вставными зубьями.
3. Конструкция зуба:
- фрезы с затылованными зубьями (профильная режущая кромка обеспечена постоянством при повторе заточек на передней поверхности);
- острозаточенные.
4. Классификация фрез по способу установки на станке:
- надсадный (фреза с отверстиями);
- инструмент с хвостовиком в виде конуса или цилиндра;
- концевой (хвостовой).
Выбор конкретного инструмента из классификации фрез по дереву зависит от поверхности, которую необходимо обработать.
Фрезы по дереву могут использоваться для:
- соединения заготовок путем сращивания пазов;
- изготовления выемки для установки навесных петель и какого-либо другого вспомогательного приспособления;
- декорирования, которое осуществляется с помощью резака изготовки рисунка.
Чаще всего используются инструменты 6-12 мм диаметром. При этом дюймовая цанга и миллиметровый хвостик не должны применяться в работе. Это может повлечь за собой поломку фрез, а в худшем случае привести к травме работника.
Производители оборудования предусматривают некоторые модификации. Возможно использовать ручной фрезер. Его оснастка предназначена для того чтобы обработать пластик и металл, а также древесину.
Основные виды работ по дереву
- Изготавливаются пазы, формируются углубления при помощи торцевых типов фрез.
- Цилиндрический инструмент производит обработку пазов.
- Использование фасоннных оснасток для фигурных углублений, что придает изделию уникальность и неповторимость.
- Изготовление изделий по шаблонам происходит при помощи использования конструкции из кромочных и подшипника.
Кроме того, не стоит забывать, что подшипник в ручной фрезе требует техническое обслуживание всего инструмента. Вращающийся элемент смазывают тонким слоем на протяжении всего срока эксплуатации предмета.
Классификация фрез по металлу:
1. Торцовые. Они используются чаще всего для обрабатывания плоскости на вертикально-фрезерном устройстве. Эта разновидность фрез обладает рабочими вершинами острых кромок зубьев. Основная деятельность осуществляется при помощи боковых заостренных кромок, находящихся снаружи детали. А торцевые кромки – дополнительное оснащение. Этот инструмент обеспечивает ровную работу, так как угол прикосновения зависит от диаметра режущего предмета. Торцовая фреза очень жесткая и массивная, что позволяет удобно и надежно расположить и закрепить режущие элементы, а также оснастить их твердыми сплавами. Такое фрезерование имеет большую производительность, чем при использовании других инструментов.
2. Дисковые. Это важнейшее современное оборудование. Оно используется для фрезерования канавок и пазов, бывает трех видов. Дисковые фрезы имеют высокую производительность, несмотря на то, что у них часто срезаны зубья. Топкие дисковые фрезы, которые еще называют пилами, используются для прорезывания шлиц и узких пазов на деталях. Для этого затачивают фаски с торцов оборудования. Она может срезать половину режущей кромки. Из-за этого зубьями срезается стружка необходимой ширины, которая будет уже, чем ширина прорезаемого паза. Таким образом, улучшается отвод стружки во впадине зуба, так как она размещается максимально просторно. Если размеры среза и паза будут в точности соответствовать друг другу, торцы стружки начнут соприкасаться с боковой стороной паза. Вследствие этого возникнет затруднение в свободном размещении стружки, тогда дисковая фреза может сломаться.
3. Угловые и концевые фрезы. Угловые инструменты используют для фрезерования наклонной плоскости и углового паза. Одноугловая фреза имеет режущие кромки. Они располагаются на торце и конической поверхности. Режущие кромки двухугловой фрезы находятся на двух конических поверхностях. Концевая фреза применяется при обработке глубокого паза в корпусных деталях уступов и контурных выемках. При этом в шпинделе станка закрепляется конический или цилиндрический хвостовик. У данного инструмента большую часть работ по резанию выполняют главные кромки на цилиндрической поверхности. При этом вспомогательными кромками производится зачистка дна канавки. Такими фрезы чаще всего оснащены винтовыми или наклонными зубьями.
4. Шпоночные фрезы. Как было отмечено выше, это разновидность концевой фрезы. Представляет собой инструмент, похожий на сверло. Он может углубляться в заготовку в процессе осевой подачи, просверливая отверстие, а затем направляться вдоль канавки. В первой части работы резание происходит при помощью торцовых кромок, одна из которых непременно должна подходить к оси фрезы. Это обеспечит непосредственно сверление отверстия.
ОКПД: классификация фрез
Это аббревиатура, которую принято расшифровывать как «Общероссийский классификатор продукции по видам деятельности». Является частью стандартизационной системы в РФ. Используется для определения предметов государственных закупок (в соответствии с Федеральным законом «О контрактной системе»). Применяется с 2008 года.
Фрезы – режущий инструмент, который наиболее часто используется для обработки. Может иметь сразу несколько видов зубьев, режущих кромок и лезвий. Отличительная черта такого вида оборудования – широкое разнообразие в размерах, типах, профилях и области применения.
Фрезы, их виды и классификация сильно отличаются по своей конфигурации, свойствам и функциям. Для определения специфики необходимо изучить заготовку.
Источник
Виды фрез по металлу для фрезерного станка – классификация, особенности
Чтобы иметь возможность обрабатывать стальные заготовки, придавая им нужную форму, на производстве широко используют фрезерные станки. Благодаря фрезам по металлу для фрезерных станков получают изделия в точном соответствии с инженерным проектом. Типы фрез, представленные сегодня на отечественном рынке, отличаются большим разнообразием, что позволяет подобрать наиболее подходящий для конкретного случая вариант.
Основные разновидности фрез
Принципы классификации фрез по металлу
Различные виды фрезерных станков обусловлены конструкцией и назначением инструмента, а также способом подачи фрезы, среди которых можно выделить винтовой, вращательный и прямолинейный. Рабочие кромки режущего инструмента, каждая из которых, по сути, представляет из себя резец, изготавливаются из особо твердых сплавов стали или из таких материалов, как керамика, алмаз, кардная проволока и прочих.
Разнообразие фрез дает возможность осуществлять выборку материала на самых сложных участках, в результате чего заготовке придается требуемая форма и она превращается в конкретную деталь.
Множество видов фрез на одном фото
Классификация фрез производится по следующим параметрам:
- расположение зубьев (резцов);
- конструкция (сборная, цельная);
- конструкция зубьев;
- направление зубьев;
- способ крепления режущих элементов;
- материал режущих элементов.
Типы фрез по металлу
Любому начинающему мастеру, столкнувшемуся с необходимостью обработки металла, приходится искать информацию о том, какие бывают фрезы. Опишем наиболее распространенные виды фрез по назначению.
Дисковые фрезы используются для следующих типов работ:
- обрезки заготовок;
- прорезания пазов;
- выборки металла;
- снятия фасок и т.д.
Режущие элементы таких инструментов могут располагаться как с одной, так и с двух сторон. В зависимости от вида обработки (от предварительной до финишной) меняется размер фрезы и ее зубьев. Твердосплавные дисковые фрезы работают в самых сложных условиях при высокой вибрации и невозможности эффективно выводить стружку из области резания.
Из разновидностей таких инструментов можно выделить:
- пазовые;
- прорезные;
- отрезные;
- предназначенные для обработки детали из металла с двух или трех сторон.
Названия этих инструментов определяются их назначением: так, отрезные фрезы нужны для отрезки заготовок из металла на фрезерных станках, а с помощью прорезных производят прорезку пазов и шлицев.
Торцевые фрезы со сменными пластинами
Такие фрезы работают с плоскими и ступенчатыми поверхностями деталей из металла. Из самого названия понятно, что торцевая часть инструмента является рабочей, соответственно, ось его вращения перпендикулярна обрабатываемой плоскости детали. Чаще всего такие фрезы довольно массивны, благодаря чему в них удобно использовать сменные пластины. Большое количество зубьев на участке соприкосновения с деталью из металла позволяет добиться высокой скорости обработки и плавности работы инструмента.
Фрезы такого типа могут быть как с прямыми, так и с винтовыми зубьями. Первыми обрабатывают узкие плоскости, а вторые работают плавнее и потому получили универсальное применение.
Осевые усилия, возникающие при определенных режимах работы фрез с винтовыми зубьями, бывают весьма высокими. В этих случаях применяют сдвоенные инструменты, зубья которых расположены с разным направлением наклона. Благодаря этому решению возникающие в процессе резания осевые усилия уравновешиваются.
К этому типу также относятся рашпильные фрезы типа «кукуруза», с их помощью обрабатывают уступы и прорезают канавки.
Цилиндрическая фреза типа «кукуруза» в работе
Край такой фрезы по металлу, используемой для обработки наклонных поверхностей, а также угловых пазов, имеет коническую поверхность. 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.
Угловая фреза типа «ласточкин хвост»
Для формирования пазов со скошенными боковыми поверхностями применяются одноугловые инструменты по металлу типа «ласточкин хвост» и перевернутый «ласточкин хвост».
Чаще всего концевые (или пальчиковые) фрезы по металлу применяют для создания пазов, контурных уступов и выемок, обработки взаимно перпендикулярных плоскостей.
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.
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.
По типу зубьев фасонные фрезерные инструменты по металлу делятся на два типа:
- с остроконечными зубьями;
- с затылованными зубьями.
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.
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.
Широкие возможности фрезерных станков
Следует отметить, что современные фрезы позволяют работать практически со всеми видами металлов и сплавов, включая сталь, чугун, алюминий, медь и так далее. Современные фрезерные станки отличаются хорошей эргономичной конструкцией, высокой безопасностью и наличием большого числа датчиков, контролирующих температуру двигателя, скорость вращения фрезы и прочие параметры.
Правильный выбор и своевременная заточка инструмента позволяют работать с максимальной отдачей и высокой точностью, придавая детали требуемую форму.
Источник
