Фрезы с цилиндрическим хвостовиком, конструкция и размеры которых должны отвечать положениям ГОСТ 17025, предназначены для работы с уступами и поверхностями на фрезерном станочном оборудовании.
1 Концевая фреза – виды, свойства и характеристики
Такой инструмент отличается от сверла своей геометрией и применением. Сверла, как известно, могут обрабатывать изделия исключительно в осевом направлении. А вот концевая фреза может вращаться во время работы с изделиями из металла в любую сторону. Лишь отдельные виды данного инструмента не способны совершать осевые вращения.
Фрезы концевого типа делят на несколько видов. Прежде всего, они могут иметь конический либо цилиндрический хвостовик. В обоих случаях показатели окружного шага зубьев у них будут неравномерными. Рассматриваемые фрезы бывают:
- для сегментных шпонок;
- с твердыми сплавами (шпоночные);
- с винтовыми твердосплавными пластинками и специальными коронками;
- для обработки пазов Т-образной формы;
- шпоночные с хвостовиками разных форм (конические, цилиндрические).
Крепится концевая фреза в шпинделе при помощи хвостовика. Различные фрезы могут иметь собственные характеристики своих отдельных частей. Они делятся на:
- косозубые, прямозубые и с зубцами винтовой формы;
- составные, цельные и сборные;
- затылованные и остро заточенные.
В рамках данной статьи нас интересует фреза с цилиндрическим хвостовиком, о которой и пойдет речь.
2 ГОСТ 17025–71 для инструмента с цилиндрическим хвостовиком
Концевая фреза с хвостом цилиндрической формы дает возможность производить обработку уступов и поверхностей изделий, изготовленных из любых конструкционных, низколегированных и обычных . ГОСТ 17025 говорит нам, что такие инструменты для фрезерования допускается выпускать двух типов:
- с крупным зубом (Тип 1);
- с нормальным зубом (Тип 2).
Концевая фреза с крупным или нормальным зубом по ГОСТ может иметь специальную цилиндрическую ленточку или быть заточенной наостро. Изготавливаются данные инструменты право- и леворежущими.
Концевая фреза обозначается комбинацией цифр от 2220–0164 до 2220–0226 (праворежущий инструмент) и от 2220–0228 до 2220–0229 (леворежущий). Диаметр фрез с цилиндрическим хвостовиком в соответствии с Госстандартом 17025 варьируется в пределах от 2 до 28 мм, их длина равняется 7–45 мм. Сечение хвостовика изменяется от 4 до 63 мм. ГОСТ разрешает производить инструмент, у которого диаметры рабочей части и хвостовика идентичны.
Концевая фреза любого типа выпускается с неравномерным шагом зубьев (такой шаг называют окружным). В Государственном стандарте четко прописана величина шага зубьев в зависимости от числа последних:
- при шести зубьях – 57-63-57-63-57-63 градусов;
- при пяти – 68-72-76-68-76 градусов;
- при четырех – 90-85-90-95 градусов;
- при трех – 110-123-127 градусов.
Возможно изготовление режущего инструмента с равномерным шагом, но только по согласованию с заказчиком фрез. По отдельному требованию клиента также выпускаются и леворежущие фрезы (стандартными по ГОСТ 17025 изделиями являются приспособления для фрезерования с правой резьбой).
3 Особые требования Госстандарта 17025–71
Стружечные канавки в таких инструментах имеют следующие углы наклона:
- концевая фреза Тип 1 – от 30 до 35 градусов;
- фреза Тип 2 – от 35 до 45 градусов.
Режущие приспособления, сечение которых не превышает четырех миллиметров, ГОСТ разрешает выпускать без зубьев на торцах. А инструмент сечением не более 12 миллиметров может изготавливаться без шейки. Центровое отверстие на торце, которым располагает каждая концевая фреза, должно отвечать требованиям Госстандарта 14034.
Допускается производство инструмента без отверстия, но при условии, что фреза имеет сечение до шести миллиметров (если диаметр больше – наличие отверстия является обязательным). Геометрические параметры хвостовиков фрез оговариваются отдельно в стандарте 25534. Технические требования к процессу изготовления режущего инструмента излагаются в ГОСТ 17024. Концевая фреза может иметь выточку на обоих торцах инструмента либо только со стороны его рабочей части.
Цилиндрические хвостовики для фрез концевого типа, позволяющие осуществлять крепление инструмента в патронах металлорежущих станков, выпускают в трех исполнениях (Госстандарт 25534): с одной либо двумя лысками, гладкой формы. Хвостовики с лысками используются для фиксации фрезы в патронах с зажимными винтами, гладкого исполнения – в обычных зажимных патронах.
4 Твердосплавные цельные фрезы – ГОСТ 32405–2013
Концевой инструмент с цилиндрическим хвостовиком цельного типа из твердых сплавов применяется тогда, когда обрабатываются изделия из твердых и прочных материалов (например, из конструкционной стали). Концевая твердосплавная фреза с хвостом цилиндрической формы может иметь короткую (Тип 1) или длинную (Тип 2) режущую часть.
Диаметр таких инструментов – от 1 до 20 мм, количество зубьев – от 2 до 4. Если фреза по ГОСТ 32405 располагает на торце двумя зубьями, она используется для обработки пазов. Инструмент сечением не более 4,5 мм может иметь со стороны хвостовой части наружный центр. Чаще всего для производства твердосплавных режущих приспособлений используют сплавы по ГОСТ 3882. К таковым относят – ВК10, ВК8 и ВК6-М. По требованию клиента допускается применять и иные сплавы.
Шероховатость поверхностей рабочего инструмента (в микрометрах):
- поверхности фасок и режущих дополнительных кромок – 3,2;
- задние и передние поверхности основных кромок – 1,6;
- поверхность хвостовика – не более 0,63.
Режущие части инструмента не должны иметь черновин, заусенцев, выкрашиваний, сколов и трещин на поверхности.
Фрезы из твердых сплавов характеризуются определенными периодами стойкости (установленными и средними), которые определяются во время испытаний. Величины этих периодов для конструкционных сталей указаны далее:
- инструмент сечением более 2,5 мм – 12 (установленный) и 30 (средний) минут;
- инструмент сечением менее 2,5 мм – 8 и 20 минут соответственно.
Если обрабатываются жаропрочные стали, величина периодов определяется с учетом поправочного коэффициента 0,5. Для нержавейки используется коэффициент 0,6.
5 Дополнительные требования к твердосплавному концевому инструменту
Концевые фрезы из сплавов серии "ВК" эксплуатируются до тех пор, пока износ их зубьев (задних поверхностей) не превысит следующих величин:
- 0,5 мм – инструмент сечением 16 и более мм;
- 0,35 – сечение 10–16 мм;
- 0,3 – сечение 6–10 мм;
- 0,25 – сечение 3–6 мм;
- 0,15 – сечение до 3 мм.
Величина конусности режущего участка фрез должна находиться в пределах от 0,01 (инструмент сечением 1–5 мм) до 0,03 (более 12 мм), допустимый показатель торцевого и радиального биения – от 0,015 до 0,03 мм, отклонения по длине – от +1 до 2 мм.
Обязательные испытания готового инструмента включают в себя контроль:
- его размерных характеристик;
- шероховатости поверхности (сравнение с эталонными образцами либо по Госстандарту 9378);
- внешнего вида (используется оптическое приспособление с четырехкратным увеличением по стандарту 25706);
- установленного и среднего периода стойкости;
- работоспособности на фрезерных агрегатах (выполняется контрольная обработка уступов на определенных режимах).
Все указанные виды испытаний проводятся на изделиях из легированных конструкционных стальных сплавов. Причем их поверхность должна иметь начальную шероховатость до 2,5 микрометров.
Фрезы для ручного фрезера самый востребованный на данный момент вид оснастки, с помощью которой обычные деревянные бруски превращаются в произведение искусства. Рассмотрим основные отличия фрез по дереву и их деление по классам и видам.
Пазовые фрезы
Их еще называют концевыми, способны выдерживать радиальную нагрузку и предназначены для сверления пазов.
Прямые пазовые фрезы
Они имеют параллельные режущие кромки, которые при вращении очерчивают собой цилиндрическую поверхность. Ими обрабатывают прямые пазы, а в сочетании с копировальной втулкой тонкие этого типа годятся для вырезания криволинейных плоских заготовок по шаблону. Размерность их определяется диаметром и длиной режущей части.
Галтельные V-образные пазовые фрезы
Они оставляют прямой паз с дном уголком. Подобный профиль применим как элемент декоративной резьбы или как некая направляющая для перемещения, например, ящика, что иногда встречается в старой мебели.
Конструкционные пазовые фрезы
Предназначены для изготовления соединений, например «ласточкин хвост», или перевернутого Т-образного паза.
Этой же фрезой можно получать простые ящичные соединения для малонагруженных ящичков, вроде шкатулок. Размерность их определяется максимальным диаметром, углом наклона и высотой рабочей части.
Начнем с обзора комбинированных рамочных фрез фирмы “Энкор”.
Фрезы для сращивания на микрошип, или «мышиный зуб»
Обычно применяются для сращивания длинных заготовок по длине. Но таким фрезам можно найти и другое применение: присоединение пласти к торцу, чтобы получать декоративные эффекты или делать широкие щиты.
Фасонные пазовые фрезы
Как следует из названия, они предназначены для пазов с фасонными боковыми поверхностями. Разумеется, что при использовании параллельного упора или копировальной втулки ими вполне реально обрабатывать кромки заготовок.
Выбор таких фрез достаточно велик, а размерность определяется как наибольший диаметр, радиусы боковых выборок или выпуклостей и высота режущей части.
Это статья-справочник. Здесь перечислены основные понятия и определения конструкции концевых фрез, а также технические особенности.
Конструкция концевых фрез
Режущая кромка прямого типа (прямолинейная режущая кромка) –режущая кромка, представляющая собой прямую линию, проходящую под углом к оси фрезы. В отличие от режущей кромки спирального или винтового типа, обработанная поверхность, образуемая прямолинейной режущей кромкой, не является плоской.
Осевое биение – разница между минимальным и максимальным показаниями индикатора (микрометра), установленного по наружному диаметру фрезы на её режущей части, при её вращении.
A — диаметр фрезы
B — диаметр хвостовика
C — Длина режущей части
D — Общая длина
Подточка углов — короткий скошенный участок, расположенный в месте схождения торцевой и цилиндрической поверхностей фрезы. Выполняется для усиления фрезы и во избежание излома выступающих острых углов режущих кромок.
Стружколомы – выступы и впадины особой формы на передней поверхности, заставляющие стружку свиваться и обламываться.
Расщепители стружки – выемки в виде желобков и зазубрин, расположенные по периферии концевой фрезы кукурузного типа, выполненные с целью получения более узкой стружки. Применимы для черновой обработки.
Диаметр сердцевины – диаметр цилиндра (или конуса, для конусных фрез), образуемого касательными в точках наибольшей глубины стружкоотводящих канавок.
Подрезка – место входа канавочной фрезы или шлифовальной головки при проточке канавок концевой фрезы во время её изготовления.
Режущая кромка – непосредственно режущая часть зуба. Представляет собой пересечение двух хорошо обработанных поверхностей под заданным углом, обычно, не превышающим 90 градусов.
Угол наклона режущей кромки – угол между осью фрезы и режущей кромкой.
Фреза с переменным окружным шагом зуба – фреза, сконструированная особым образом с целью уменьшения вибрации и дребезга в процессе резания. Эффект основан на том, что при таком расположении зубьев не происходит наложения гармоник колебаний зубьев друг на друга.
Угол в плане (иногда угол входа, угол атаки) – чем ближе этот угол к 90 градусам, тем выше ударная нагрузка на инструмент.
Радиус закругления в основании стружечной канавки — радиус там же, где измеряется диаметр сердцевины.
Стружечная канавка – канал-впадина в теле фрезы в промежутке между зубьями, обеспечивающий вывод стружки наружу и используемый для заточки инструмента. Число стружечных канавок напрямую соответствует числу зубьев, что, в свою очередь, определяет скорость подачи.
Длина стружечной канавки
– длина канавки или проточки. Часто неверно используется в значении «длина режущей части».
Хвостовик – часть фрезы, служащая для зажима в патроне станка и передающая режущей части фрезы вращательное движение от шпинделя.
Прямой хвостовик – цилиндрический хвостовик с канавками или проточками или без них. Очень распространенное решение у твердосплавных концевых фрез.
Хвостовик Велдона (Weldon) – промышленное название особого типа хвостовика с плоской лыской, которая служит для предотвращения проскальзывания хвостовика инструмента в зажимном патроне.
Зуб – выпуклость на теле концевой фрезы с режущей кромкой на ней.
Передняя поверхность – поверхность зуба фрезы, непосредственно находящаяся в контакте с заготовкой.
Отступление (п рим. перев.)
Существует передняя поверхность зуба (которой фреза врезается в заготовку) и задняя поверхность (противоположная ей). В месте соединения передней и задней поверхности выполняется площадка, параллельная обработанной поверхности (поверхность после прохода фрезы). После площадки для уменьшения трения заднюю поверхность «поднимают» от заготовки, чтобы они не тёрлись друг об друга, вызывая нагрев. Задних поверхностей может быть до 3 шт (в российской практике – обычно 1 или 2). Каждая из них немного скошена одна относительно другой. При заточке фрезы, если задняя поверхность плоская – фрезу точат по задней поверхности, если же затылованная (не одна-две-три плоскости под углом одна к другой, как у острозаточенной, а плавное скругление – спираль Архимеда) – тогда её точат со стороны передней поверхности.
Своеобразная «Площадка» с аналогичными функциями есть и на боковой поверхности фрез и сверл (они схожи конструктивно) – но она у нас называется «Ленточка».
Заточка инструмента (видео)
На видео производится заточка инструмента. Первой обрабатывается торцевая поверхность, в конце – боковая. Сначала выполняется площадка на всех четырех зубцах, далее делается первичная задняя поверхность (срезается задняя часть зуба вместе с площадкой), далее делаются подточки, после чего на боковой поверхности делаются ленточки.
Фрезеровка - это почти неограниченные возможности для обработки заготовок. Создание кромок, пазов или канавок разной глубины и формы - для каждой из этих операций существуют свои типы фрез по дереву, которые позволяют осуществлять обработку с максимальной эффективностью. В этой статье мы расскажем о том, какие бывают виды фрез и для каких целей они применяются.
Инструментальная сталь - идеальный материал для производства цельных фрез. Корпус напайных фрез создается из конструкционной стали, а на рабочие части зубьев фрез напаивают пластинки из быстрорежущей стали, а также твердых сплавов. Сборные фрезы имеют зубья из быстрорежущей стали или оснащены твердосплавными пластинками. Крепятся они при помощи различных механических способов.
К основным параметрам фрезы относят:
- диаметр хвостовика. Этот показатель является ключевым. Он показывает, совместима ли фреза с конкретной моделью фрезера, потому что далеко не каждый инструмент в комплекте имеет цанги. Цанга - это особая втулка, обжимающая хвостовик. Цанги бывают 6, 8 и 12 мм. Отметим, что в магазинах попадаются фрезы, имеющие хвостовик 1/4 или ½ дюйма, если перевести в миллиметры получим 6,35 и 12,7 мм. Такие фрезы не совместимы с 6- и 12-миллиметровыми цангами. Диаметр хвостовика строго соответствует диаметру цанги
- конструкция фрезы. Они бывают монолитными, сборными, или со сменными лезвиями. Зачастую фреза по дереву является стальной «болванкой», имеющей хвостовик, к которой припаяны лезвия. Бывают такие лезвия, которые созданы в виде съемных пластин, имеющих двустороннюю заточку. Когда острие затупилось, нож просто переворачивают. Кроме этого, существуют цельные фрезы, которые созданы как монолитная металлическая деталь с выточенными лезвиями
- типы лезвий. На фрезе присутствует маркировка «HM» и «HSS». HM - это фреза из твердого сплава, HSS - быстрорежущая фреза. Быстрорежущий вариант идеален для работы с мягкими сортами древесины или алюминием. Твердосплавные помогут справиться с различными древесными материалами, среди которых и твердые сорта. Чаще всего расположение лезвий строго вертикальное, это означает, что они рубят, а не срезают материал. Также бывают наклонные или спиральные ножи. Такие ножи срезают материал, следовательно, при такой обработке меньше сколов по краям, а качество обработки заметно выше.
Очень часто можно встретить фрезы, которые оснащены маленьким подшипником, вмонтированным заподлицо с лезвиями сверху или снизу. Подшипник обеспечивает при минимальных затратах времени выполнение точного фрезерования края, потому что нет необходимости возиться с упорами для ровного ведения инструмента: подшипник сам упирается в «ребро» заготовки и, следовательно, создает точное направление для фрезера.
Приобретать фрезы поштучно - это достаточно затратно. Лучше приобрести сразу набор. Набор, конечно, имеет более высокую стоимость, чем одна фреза, но при покупке тех же фрез отдельно, вы потратите намного больше. Существует множество таких наборов и продаются они в любом магазине. Рассмотрим пять наиболее распространенных наборов от компании «Диолд»:
- первый набор имеет шесть кромочных фрез с радиусами 3, 4, 5, 6, 8 и 10 мм, оснащенных снизу опорным подшипником. Хвостовик у всех фрез имеет диаметр 8 мм
- во втором наборе содержится 12 фрез. Купив набор, вы получите две кромочные фрезы, имеющие радиус 6,35 и 9,5 мм и с опорным подшипником; одну фигурную с двумя радиусами 4 мм и с опорным подшипником; три концевые фрезы, имеющие диаметр 6, 12 и 16 мм; одну торцевую диаметром 12,7 мм; одну угловую (угол 90 градусов) с наружным диаметром 12,7 мм. Также в наборе присутствует одна пазовая фреза, имеющая радиус 6,35 мм; одна торцевая радиусная с радиусом 6,35 мм и опорным подшипником; одна торцевая фреза с углом 45 градусов с опорным подшипником, а также одна пазовая (под «ласточкин хвост»), имеющая диаметр торца 12,7 мм и угол 14 градусов. Такой большой набор станет верным помощником начинающему столяру, потому что он поможет реализовывать разные типы работ по созданию несложных предметов мебели
- в третьем наборе имеется 16 предметов. Он очень похож на предыдущий. Кроме описанных выше, в наборе вы увидите концевые фрезы диаметром 3 и 12,7 мм; пазовую с радиусом 3,2 мм и специальное сверло диаметром 6,3 мм
- четвертый набор предназначен для профессиональных мастеров. В наборе содержатся 12 фрез усиленной конструкции со всеми функциями второго набора
- пятый набор имеет некую схожесть с четвертым, но имеет в своем составе 20 фрез усиленной конструкции с широким разнообразием характеристик и добавлением торцевой пазовой фрезы, имеющей ширину 9,5 мм и диаметр 32 мм. Набор также предназначен для профессиональных мастеров.
Помимо описанных выше наборов у фирмы «Диолд» есть еще 10 наборов, укомплектованных фрезами в различных комбинациях. Выбор наборов достаточно широк, любой мастер подберет подходящий именно для себя.
Виды фрез для фрезера
Ручной фрезер является незаменимой вещью в домашнем хозяйстве. Он, как и любой другой серьезный инструмент, имеет разнообразную оснастку, при помощи которой простые деревянные бруски становятся произведением искусства. Далее мы расскажем о наиболее востребованных на сегодняшний день видах фрез по дереву их назначении и применении.
Фреза пазовая по дереву имеет несколько модификаций:
- прямая пазовая фреза. Обладает параллельными режущими кромками, которые во время вращения очерчивают собой поверхность в форме цилиндра. Эти фрезы предназначены для обработки прямых пазов. Ели умело сочетать их с копировальной втулкой, то получится аккуратно вырезать криволинейные плоские заготовки по шаблону. Размер этих фрез определяется диаметром и длиной режущей части
- галтельная V-образная пазовая фреза. Она оставляет прямой паз с дном уголка. Такой профиль используется в качестве элемента декоративной резьбы или как специальная направляющая для передвижения, к примеру, ящика, что можно встретить в старой мебели
- конструкционная пазовая фреза. Она предназначена для создания соединений, к примеру, «ласточкин хвост», или перевернутого Т-образного паза. Эта же фреза поможет получить обычные ящичные соединения для малонагруженных ящичков, типа шкатулок. Размер определяется наибольшим диаметром, углом наклона, а также высотой рабочей части
- фреза для сращивания на микрошип, или «мышиный зуб». Такие фрезы используют в процессе сращивания длинных заготовок в длину. Однако существует и другое применение для таких фрез: они помогут присоединить пласти к торцу для получения декоративных эффектов или создать широкие щиты
- фасонная пазовая фреза. Задача этой фрезы создать пазы с фасонными боковыми поверхностями. Естественно, с использованием параллельного упора или копировальной втулки эти фрезы могут справиться с обработкой кромок заготовки. Также некоторые из таких фрез вполне сгодятся для формирования больших по площади углублений, к примеру, отделений в шкатулках, углублений в некруглых блюдцах, деревянных подносах и прочих аналогичных работ.
Наиболее универсальным инструментом для деревообработки можно назвать концевые фрезы по дереву. В магазинах представлено огромное количество моделей, которые предназначены для разнообразных работ, касающихся обработки различных сортов лесоматериалов и создания из неё разных конструкций. Однако, невзирая на универсальность этого вида фрез, подобрать подходящий и тоже время качественный вариант довольно проблематично. Концевая фреза похожа на сверло, которое фиксируется в шпинделе фрезерного станка. Сама фреза характеризуется наличием нескольких режущих кромок, расположенных сбоку или на торце. Чаще всего спиральная фреза по дереву изготовлена из высокопрочной стали. Кроме этого, чтобы гарантировать дополнительную защиту рабочую часть фрезы покрывают тефлоновым антипригарным покрытием.
Также спиральная фреза прекрасно подходит для «погружного» фрезерования. Спиральные фрезы отличаются незначительным износом, а также снижением ударных нагрузок на фрезерный станок.
Кромочная фреза по дереву бывает таких типов:
- прямая кромочная фреза. Абсолютно все кромочные фрезы имеют подшипник, который в процессе работы совершает обкатку кромки детали. Отметим, что рабочая (режущая) часть находится выше или ниже подшипника. Прямые кромочные фрезы очень востребованы в процессе работы с шаблонами. Подшипник может располагаться сверху или снизу. Фрезы с нижним подшипником стоят дешевле, однако во время работы заготовка находится между шаблоном и фрезером, что не дает возможности осуществлять обработку в два прохода по глубине, тогда как с верхним подшипником это реально. К основным характеристикам этих фрез относится рабочая длина, рабочий диаметр, а также диаметр подшипника, который часто отличается от рабочего. Более удобно приобретать фрезы, у которых эти диаметры одинаковы, это облегчит создание и монтаж шаблона на заготовке
- фасонная, или калевочная, кромочная фреза. Таких фрез существует большое разнообразие. Профиль кромки выбирается согласно внешнему виду изделия. Их размер зависит от высоты рабочей части, а также наибольшего диаметра и радиуса закругления, которое они совершают. При наличии нескольких закруглений в профиле, чаще всего указывается профиль самого крупного из них. Очень редко, попадаются регулируемые калевочные кромочные фрезы. В таких фрезах присутствует возможность настройки расстояния между рабочими частями
- дисковая фреза по дереву. Она предназначена для выборки фальца. Главное отличие от прямых пазовых фрез в том, что дисковые базируются по кромке подшипником, вследствие чего выбираемый ею паз более точный по отношению к ребру заготовки. Однако и стоимость их выше, чем прямых пазовых. Чаще всего эти фрезы производятся регулируемыми для того, чтобы можно быть выбирать паз различной глубины или ширины. В наборе таких фрез присутствуют подшипники различного диаметра или стопка тонких фрез на оси, поэтому высота меняется разборкой фрезы и снятием лишних дисков
- фигурные кромочные фрезы. На конце таких фрез находится подшипник, однако форма их кромок несколько сложнее, чем у фасонных кромочных, при большей высоте. Их используют для создания багета и в процессе обработки кромок филенок, плинтусов, а также фасадных рам. Бывают эти фрезы и без подшипника. С такой фрезой необходимо работать при помощи параллельного упора или копировальной втулки и шаблона
- горизонтальные фигирейные фрезы. Они помогают в декоративном фрезеровании кромок филенок. В результате значительного диаметра, массы и усилия резания их производят только с 12-миллиметровым хвостовиком и использовать их можно лишь в столе, то есть при условии стационарного крепления фрезера. Попадаются такие фрезы, состоящие из двух режущих дисков и способные за один проход обработать обе стороны филенки.
Оказывается, купить фрезерный станок - это только полдела. Если же вы намерены полноценно работать с деревянными изделиями, то вам стоит приобрести еще и соответствующие и качественные фрезы, каждая из которых используется для реализации конкретных задач.
Загрузка...