особенности, типы, конструкция, принцип работы

Основной инструментальной единицей, используемой на современных металлообрабатывающих станках, считается фреза, обладающая расширенными возможностями по обработке заготовок произвольной формы. Благодаря этому универсальному инструменту удается получить рез любой степени сложности, подготовленный в соответствии с требованиями технического задания. На российском рынке представлено множество фрез по металлам, что позволяет без труда подобрать оптимальный вариант.

Назначение большинства образцов фрезерного инструмента определяется их типом. Так, торцевые фрезы, в частности, применяются в следующих производственных областях:

• В автомобилестроении (при обработке картеров коробок передач, например).
• При изготовлении оборудования, эксплуатируемого в нефтегазовой отрасли, а также арматуры для трубопроводов и других типов магистральных коммуникаций.
• При производстве специального инструмента, оснастки и других конструктивных форм.

Они востребованы и при производстве заготовок, входящих в состав сложного оборудования таких отраслей как общее машиностроение, энергетика и строительство.

Без фрезерных операций трудно обойтись и в таких важных отраслях, как судостроение и изготовление медицинских приборов.

Конструкция и принцип работы

Основные требования, предъявляемые к инструменту этого класса – строгое соблюдение параметров, заявленных в технических условиях или ТУ. Для этого потребуется высокоточная обработка элементов фрезы, которую удается реализовать лишь с помощью торцевого инструмента с большим набором зубьев. Высокая чистота выборки (до микрона) обеспечивается за счет специальных регулируемых резцовых вставок.

К особенностям их конструкции следует отнести наличие рабочих граней, представляющих собой отдельный твердосплавный резец.

Важно! При изготовлении вставок применяются такие сверхпрочные материалы, как алмазы, керамика, а также специальная кардная проволока и подобные им.

Большой ассортимент фрезерного инструмента, отличающегося конструктивными деталями, позволяет выбрать образец, подходящий для тех или иных условий обработки. Добавим, что по конструкции его принято делить на цельный и разборный.

Принцип работы состоит в точной выборке металла на наиболее сложных участках обрабатываемой заготовки, что позволяет придать ей нужную форму. После этого исходная болванка превращается в изделие или деталь, пригодную для дальнейшей обработки.

Классификация

Классифицировать известные типы фрезерной оснастки можно по следующим характерным признакам:

• Порядок расположения отдельных зубцов (резцов).
• Тип исполнения, определяемый ее конструкцией.
• Метод крепления режущих насадок, а также материал, используемый при их изготовлении.

По всей совокупности рассмотренных признаков инструменты данного класса делятся на червячные, цилиндрические и торцевые. Кроме того, они могут быть как отрезными, так и дисковыми; причем этим перечислением набор возможных типов не исчерпывается.

Рассмотрим каждую из указанных разновидностей более подробно.

Цилиндрические

Указанные в названии раздела изделия относятся к основным видам оснастки, востребованным при обработке особо сложных деталей и заготовок. Они предполагают два исполнения, отличающихся формой своих зубьев (последние бывают либо прямыми, либо винтообразными). Каждую из этих модификаций также следует рассмотреть отдельно.

С прямыми зубьями

Инструмент, в качестве режущих частей которого используются прямые зубья, востребован при обработке хорошо доступных участков в пределах заготовки, располагающейся параллельно линии размещения оснастки. Этот тип встречается крайне редко. Чаще всего предпочтение отдается образцам с винтовыми зубьями, отличающимся большей функциональностью.

С винтовыми зубьями

Зубья у оснастки этого типа располагаются по винтовой линии, имеющей заданный угол наклона. Указанный инструмент подходит больше для выборки материала на узких участках исходных заготовок.

Для уменьшения величины осевых нагрузок подходят фрезы, зубья которых выбраны под различными углами наклона рабочих граней.

Торцовые

Торцевые инструменты широко распространены наряду с цилиндрическими модификациями. Их характерный признак – вертикально ориентированная ось вращения, что определяет область их применения. Такая оснастка в основном востребована при обработке протяженных плоских поверхностей, с которых удаляется слой материала заданной толщины.

Одна из типичных представителей этого типа – так называемая «кукуруза», внешне очень напоминающая одноименный южный овощ.

Червячные

При использовании этого инструмента для нарезки зубчатых колес обработка осуществляется методом обката и точечного касания фрезеруемых плоскостей. Червячные фрезы делятся:

• на цельные и сборные;
• много- или однозаходные;
• с нешлифованными или специальными шлифованными зубьями.

Рассмотрим каждую из представленных разновидностей подробнее.

Одно- и многозаходные

По сравнению с образцами, посредством которых делается только один заход, многозаходные инструменты отличаются большей производительностью. С другой стороны при увеличении числа заходов снижается точность, что вынуждает применять эту разновидность лишь для черновой обработки.

Такие фрезы обеспечивают высокую точность шага нарезания, поскольку по одному и тому же месту делается несколько проходов.

Шлифовальные и нешлифовальные зубья

Изделия с высоким классом обработки (как одно-, так и многозаходные) применяются для шлифовки нарезаемых поверхностей. Все остальные виды инструмента, не обладающие нужной точностью, можно отнести ко второй разновидности.

Цельные и сборные фрезы

Первая из этих модификаций представлена в виде цельной заготовки из монолита инструментального материала. В то время как составная фрезерная оснастка делается из двух частей. Одна из них – режущая (из сверхпрочного материала), к которой приварен хвостовик, сделанный из конструкционной стали.

Дисковые

Данный вид инструмента используется с целью фрезерования небольших канавок и пазов. По своей конструкции фрезерная оснастка этого типа делится на пазовые образцы, а также на двусторонние и трехсторонние разновидности.

Двухсторонние

Особенностью двусторонней дисковой модификации является двойное размещение рядов зубьев. Помимо режущих элементов, располагающихся на торцевой части, она имеет резцы, размещенные непосредственно на поверхности.

Трехсторонние

У трехстороннего инструмента (в отличие от двухстороннего исполнения) режущие зубцы находятся сразу в трех местах. Они размещаются на каждом из торцов, а также на поверхности инструментального основания.

Пазовые

У этой разновидности инструмента зубья располагаются лишь на рабочей поверхности. Они в основном применяются при выборке не очень глубоких пазов. Одна из модификаций этого инструмента называется ласточкин хвост.

Отрезные

Данный тип фрезерных насадок выполняется в виде отрезного диска различного диаметра и толщины. Зубья дисков изготавливаются из твердосплавных материалов. Основная область их применения – работа в составе автоматов ЧПУ.

Концевые и угловые

Фрезы под названием «концевые» востребованы при необходимости фрезерования заготовок не только на станочном оборудовании, но и с применением ручного инструмента. Особенность концевых модификаций заключается в следующем:

1. Они выполняются заодно с поводком в виде хвостовика выбранной формы.
2. Для них не требуется дополнительная оснастка.

По своей конструкции они могут быть цельнометаллическими и с режущими вставками.

Отличительная черта угловых фрез состоит в том, что кромки резания на торце у них выполняются с наклоном. Они очень удобны для снятия прямоугольных фасок, а также для работы с наклонными поверхностями и угловыми пазами.

Монолитные

Цельнометаллические концевые фрезерные оснастки изготавливаются обычно из конструкционной стали. Они оснащены отводящими материал кольцевыми канавками, навитыми по спирали в ту или иную сторону.

С напаянными коронками

Фрезы с напаянными вставками подразделяются в свою очередь по типу наконечника из твердосплавных зубьев, который может иметь множество различных исполнений. Одно из самых распространенных – корончатый наконечник.

Для предварительной обработки

Отдельно выделяются концевые и угловые инструменты, востребованные при предварительном фрезеровании материала. Они, как правило, не отличаются точностью обработки, которая реализуется чистовыми фрезами.

Для финишной обработки

Для окончательной «зачистки» отдельной заготовки используется особый тип инструмента. Одна из известных разновидностей такой оснастки носит название «радиусные» фрезы.

С хвостовиком цилиндрического типа

Фрезерная оснастка этого типа востребована при обработке простых плоских поверхностей. Область ее применения крайне ограничена.

С хвостовиком конического типа

Указанная модификация более распространена в производстве, чем ее аналог с хвостовиком в форме цилиндра. Все его отличие от рассмотренного выше многообразия типов фрез состоит в форме рабочей части (хвостовика).

Фреза под Т-образные выемки

Инструмент для выемки материала указанной в названии формы – оптимальный вариант для обустройства специальных шлицев. Он присутствует в инструментальном комплекте большинства специалистов, которые на специальном жаргоне называют его фрезой грибкового типа.

Шпоночные

Данная разновидность оснастки по своему внешнему виду напоминает типовой стальной стержень с витковыми рабочими кромками на концевой части, которые делаются под небольшим углом к оси. Также на ней расположены неглубокие выемки, обеспечивающие формирование режущих кромок и позволяющие отводить стружки при фрезеровании. Его рабочая часть, углубляющаяся в обрабатываемый материал, может иметь различную длину.

Фасонные

Из названия этого инструмента следует, что он подойдет для обработки так называемых «фасонных» заготовок. Он также подходит для формирования фасочных кромок непропорциональных изделий, изготавливаемых методом протягивания.

Острая заточка

В соответствие с формой рабочей зоны фасонные фрезы бывают не только остроконечными, но и затылованными. Первые из них отличаются острой заточкой своих зубьев и легко поддаются корректировке.

Затылованные фрезы

В отличие от рассмотренных образцов такой инструмент востребован при обработке внутренних (скрытых) кромок. Его особенность – в том, что он с трудом поддается заточке и коррекции.

Сборные фрезы

Данный вид фрезерной оснастки состоит из частей, объединенных в единый инструментальный комплект. При необходимости ее рабочая часть заменяется новой вставкой или режущим наконечником.

Конические фрезы

Инструмент этого типа (его еще называют конусным) характеризуется наличием рабочей головки конической формы. Он встречается в исполнениях, отличающихся формой насадки. Многим специалистам хорошо знакома разновидность, известная под названием пальчиковая.

Сферические фрезы

Это тип фрез выполняется из монолита твердосплавного материала круглой формы. Их основное назначение – однопроходная обработка. Высокого качества фрезерования в этом случае удается достичь за счет специально обустроенных режущих кромок, находящихся на рабочей части и по бокам. Применение такой конструкции обеспечивает получение контурных выемок особой формы, достаточно глубоких пазов, а также фигурных уступов.

Нюансы выбора

Каждый тип рассмотренной в предыдущих разделах оснастки подходит для конкретных работ, так что его применение связано с определенным видом металлообработки. Так, в определенных ситуациях востребован монолитный фрезерный комплект, а иногда необходим инструмент со сменными пластинами.

При выборе подходящего для заданных условий типа оснастки рекомендуется учитывать следующие факторы:

• Объем фрезеровальных работ и их ассортимент.
• Качество обработки, в которой нуждается выбранная заготовка (первичная или вторичная).
• Тип и характеристики обрабатываемого металла.
• Конфигурация выборок, подготавливаемых при фрезеровании заготовок (обычная обработка, формирование пазов или отверстий и т. п.)

При выборе подходящего инструмента учитывается заданная точность обработки, позволяющая выдержать требуемые размеры.

Важно! Если потребуется выполнять однотипные операции, связанные с формованием контуров или фасонных выборок, внимание обращается на универсальные наборы фрезерного инструмента.

В заключительной части обзора отметим, что грамотный и взвешенный подход к выбору нужного комплекта оснасток позволит сэкономить не только на стоимости самого инструмента, но на расходе металла, выбираемого при обработке.

ПОЛЕЗНО — Классификация фрез по сфере применения

Фрезы для станка по обработке оргстекла

Фрезерование — один из самых универсальных способов обработки. В зависимости от метода подачи материала допускается обработка плоскостей, цилиндрических, вращательных и винтовых поверхностей, формирование пазов, шлицев, канавок и так далее. Рабочим инструментом станка выступает фреза.

• диаметр – определяет величину рабочей зоны;
• высота – расстояние между дном бороздки и режущей кромкой лезвия. Измеряется в радиальном сечении перпендикулярно оси;
• ширина фаски – расстояние между режущей кромкой до пересечения задней и спинной поверхности лезвия;
• окружной шаг – расстояние между точками соседних режущих кромок, измеренное по дуге с центром на оси;
• величина затылования (если есть)– понижение кривой между кромками соседних лезвий. Затылованная часть позволяет сохранить профиль кромки при повторном затачивании.

• Грубая обработка металлов и неметаллов – раскрой, резка, сверление, черновая обработка.
• Высверливание канавок разной формы – пазы, бороздки, винтовые каналы, впадины косозубых колес и так далее.
• Обработка углов и кромки.
• Чистовая обработка и резка, изготовление деталей сложной геометрической формы: штампы, лопасти, пресс-формы.
• Художественное фрезерование – с помощью фрез вытачивают сложные изящные элементы из дерева, формируют на плоскости 3D изображения и орнаменты.

• По характеру материала – для графита, дерева, стали, чугуна, закаленной стали и так далее.
• По составу режущих кромок – металлокерамика, твердые сплавы, алмаз, быстрорежущая сталь.
• По конструкции – цельные, сварные, сборные (винтовое, болтовое соединение), напайные.
• Существует классификация по функциональности – кольцевые, дисковые, по способу фрезерования – цилиндрическое и торцевое, и так далее.

• Концевые – их особенностью является возможность работать во всех направлениях, а не только при осевом движении. Все кромки являются рабочими, то есть, формируют необходимый вид изделия.
• Торцевые – используются при обработке плоских поверхностей. Здесь рабочими являются только вершины режущих лезвий. Формы их разнообразны, например, в виде ломаной линии или окружности. Обычно, торцевые фрезы более массивны и закрепляются жестко, что допускает более высокую скорость вращения.

• Дисковые – разработаны для резки и отделки кромок и пазов. Пазовыми дисковыми прорезают неглубокие пазы. Двухсторонние и трехсторонние более универсальны и производительны за счет дополнительных лезвий на торцах. Для резки и производства узких пазов и шлицев используются тонкие диски – пилы.
• Угловые – рассчитаны для обработки углов и кромок изделия. Одноугловая имеет режущие кромки с одной стороны конуса и на торцах. У двухугловой – для наклонных поверхностей, лезвия размещаются на двух смежных конических поверхностях. Двухугловые насадки отличатся лучшим балансом.
• Фасонные фрезы – специальный инструмент для получения сложных профилей. Как правило, это резьба, винтовые стружечные каналы, фасонные канавки и так далее. Изделие выпускается с затылованными зубьями – с плоской передней поверхностью, или с остроконечными зубьями. Последние обеспечивают более чистую поверхность, но для их собственной заточки нужно специальное оборудование.

В зависимости от производимой работы на фрезерный станок закрепляется необходимая фреза.
Для горизонтальных станков
В консольном горизонтальном станке шпиндель, а. соответственно, и насадка, закреплены горизонтально, стол относительно оси шпинделя перемещается параллельно или перпендикулярно. Существует модели, где возможен поворот на угол в 45 градусов.

• Горизонтальные поверхности обрабатывают цилиндрическими фрезами.
• Узкие и наклонные плоскости – угловыми.
• Пазы выполняют двух- и трехсторонними дисковыми моделями.
• Сложные пазы и канавки формируются фасонными насадками.

• Вертикальные и горизонтальные поверхности обрабатывают насадными торцевыми фрезами и концевыми.
• Для наклонных плоскостей разной ширины подойдут торцевые и угловые насадки.
• Фасонные пазы производят фасонными фрезами, отдельные виды, наподобие «ласточкиного хвоста» или «Т-образного» возможно сделать только на вертикальном станке.
• Для получения шпоночных пазов требуются концевые фрезы.

• насадка одевается на центровую оправку, а та, свою очередь, закрепляется в коническом гнезде. Оправка используется для легких работ;
• инструмент фиксируется на концевой оправке, вместе с ней образует концевую фрезу;
• насадка с коническим хвостовиком вставляется в коническое гнездо и затягивает винтом. Это самый простой способ;
• насадку с цилиндрической хвостовой частью фиксируют в патроне, патрон вставляют в коническое гнездо и затягивают гайкой;
• фреза надевается на выступающий конец шпинделя. Таким способом закрепляют насадки с большим диаметром.

• пазовые насадки;
• конусные – для обработки края под углом в 45 градусов;
• галтельные – для получения полукруглого паза;
• V-образные – для канавой с углом в 45 градусов;
• дисковые – для резки и формирования пазов разной глубины;
• профильные – каждая насадка этой категории создают уникальную форму. Этот инструмент необходим для художественного фрезерования.

• с одним зубом – подходит для черновой резки и обработки;
• с двумя зубьями – для черновой и получистовой работы;
• с более чем 3 лезвиями – для выборки и чистовой обработки мягких металлов и сталей.

• Фреза позволяет сформировать сложные по форме пазы и отверстия одним инструментом, а не множеством.
• Замена насадка занимает в среднем около 4 мин.
• Формирование пазов и обработка кромки осуществляется несколькими рабочими лезвиями, что сокращает сроки выполнения.
• Инструмент не требует балансировки.
• Фреза отличается высокой степенью безопасности.

Статья взята с сайта proakril.com
(все права на материал принадлежат автору статьи)

Фрезы по металлу для фрезерного станка — виды и назначение

Фреза – это рабочий металлорежущий инструмент фрезерного станка, основной элемент его оснастки, вид которой определяет возможность выборки металла на том или ином участке, придание детали требуемой формы. Благодаря большому разнообразию видов инструмента можно производить металлорежущие операции на различных участках заготовки. Для этого в арсенале фрезеровщика должны быть основные и дополнительные виды фрез по металлу, особенности и классификацию которых мы рассмотрим ниже.

Классификация фрез

Фреза является металлорежущим инструментом, предназначенным для обработки заготовок путем поступательно-вращательного движения. Обработка осуществляется благодаря контакту с рабочими кромками-резцами, изготовленными из особо твердых марок стали и других материалов – керамика, алмаз и т. д.

Классификация фрез по металлу осуществляется по следующим основным характеристикам:

• Месторасположение режущих частей
• Направление режущих частей – винтовое, наклонное и т. д.
• Крепление режущих частей.
• Конструкция фрезы – сборная, монолитная или составная.
• Заточка фрезы.
• Материал режущей части.

Основные виды фрез

Рассмотрим основные виды фрез по металлу, назначение и способ применения. Одними из наиболее распространенных являются цилиндрические фрезы, которые выпускаются с винтовыми или прямыми зубьями. Фреза с винтовыми зубьями характеризуется плавной работой и широко используется в промышленном производстве. Цилиндрические фрезы с прямыми зубьями оптимально подходят для обработки узких поверхностей.

Торцовые фрезы применяются на вертикально-фрезерных станках. Рабочей частью являются вершины кромок зубьев, сами же кромки являются дополнительными режущими поверхностями. Угол обработки между фрезой и обрабатываемой поверхностью зависит от диаметра инструмента, а не от припуска, что обеспечивает стабильную работу. Благодаря жесткости и массивности инструмента обеспечивается удобство расположения и надежность крепления режущих элементов, высокая производительность и точность обработки.

Следующий широко используемый вид – это дисковые фрезы, широко используемые для нарезки канавок и пазов. Данный тип фрез подразделяется на три вида:

• Пазовые – зубья расположены на цилиндрической поверхности, что позволяет производить нарезку неглубоких пазов.
• Двусторонние – зубья расположены на торце и поверхности фрезы.
• Трехсторонние – зубья расположены на обеих торцах и поверхности.

Дисковые фрезы характеризуются высокой производительностью и широко применяются для обрезки заготовок, прорезания пазов, снятия фасок, выборки металла и других операций.

Угловые фрезы применяются для съёма металла на наклонных поверхностях и в угловых пазах с конической поверхностью. Подразделяются на одно- и двухугловые, различающиеся расположением режущих элементов, соответственно на одной или двух смежных конических поверхностях. Такая конструкция позволяет нарезать стружечные канавки в инструментах различной формы.

Ещё один распространенный вид фрез – концевые. Основное назначение – нарезка пазов, контурных уступов, выемок, съём металла на поверхностях расположенных под прямым углом относительно друг друга. Концевые фрезы производятся монолитными или с припаянным режущими частями, цилиндрическими или коническими хвостовиками, для грубой или чистовой обработки (в зависимости от размера зуба).

Прочие виды фрез

Также применяются следующие виды фрез по металлу:

• Шпоночные – разновидность концевых фрез выполненные в форме двузубого инструмента. Способны углубляться в поверхность при осевой подаче (наподобие сверла) и далее производить нарезку вдоль канавки.
• Фасонные – предназначены для обработки фасонных поверхностей, деталей с большим соотношением длины к ширине. Подразделяются на фрезы с остроконечными и затылованными зубьями. 
• Червячные – производят обработку поверхности обкатом путем точечного касания. Подразделяются на правые и левые, цельные и сборные, одно- и многозаходные, а также со шлифованными и нешлифованными зубьями.
• Кольцевые фрезы также называются корончатыми сверлами. Применяются для нарезания отверстий, примерно в 4 раза более производительные, чем спиральные сверла.

Как для профессионального, так и для бытового применения оптимально приобретать фрезы комплектом, в котором подготовлены наиболее необходимые виды инструмента. Все виды и размеры фрез продаются и отдельно, что позволяет максимально укомплектовать станок необходимой оснасткой для решения стоящих перед вами задач.

Особенности и назначение концевых фрез

Из всех видов оборудования с программным управлением фрезерно-гравировальные станки имеют наибольший охват в плане выполняемых операций и производственных отраслей. Этому способствует большой ассортимент режущего инструмента, который можно зафиксировать в шпинделе, высокая скорость обработки и прецизионная точность исполнения команд. В отличие от ручного, компьютерное управление станком сводит к минимуму появление любого брака и обеспечивает максимальную идентичность серийных заготовок и изделий.

Ассортимент режущего инструмента для фрезерно-гравировального оборудования с ЧПУ

Фрезерное оборудование используются в металло- и деревообработке, интерьерном дизайне и рекламном бизнесе, при изготовлении ритуальных, сувенирных, бытовых товаров и еще во многих областях. В зависимости от установленного в цанговый патрон инструмента на станке можно сверлить, гравировать, фуговать, растачивать заготовки, снимать с них фаску, делать пазы, фигурные выемки, проводить черновую и чистовую обработки и т.д.

Концевые фрезы: какие бывают и для чего применяют

Прямые концевые фрезы, которые наиболее часто устанавливают на станки с ЧПУ

Концевая фреза наиболее часто используется при обработке материалов и представляет собой тело вращения с острозаточенными элементами на нем. Хвостовая часть инструмента зажимается в цанговом патроне шпинделя, а другая, оснащенная режущими кромками, воздействует на поверхность заготовки. Большой выбор форм и сырья, из которого изготавливают концевые фрезы, позволяет подобрать подходящий инструмент практически для всех типов работ по любым материалам: от картона до металла. Основными критериями, на которые следует обращать внимание при приобретении концевой фрезы являются следующие:

Концевые фрезы делятся на две большие группы:

– для металлов – выполнены из сверхтвердых сплавов и имеют малый угол заточки. Это необходимо для того, чтобы фреза максимально долго не тупилась при любых скоростных режимах, так как в ходе обработки металла инструмент испытывает повышенные нагрузки;

– для древесины – угол заточки в таких фрезах больше и составляет 45-55°C, а материалом изготовления может выступать даже спрессованный металлический порошок (хотя, несмотря на относительную мягкость сырья, для древесины все же предпочтительна инструментальная сталь). При такой заточке не повреждается структура материала заготовки, а после чистовой фрезеровки остаются ровные и гладкие стенки.

Основными требованиями к материалам, которые используются при производстве концевых фрез, являются термостойкость и устойчивость к износу. При изготовлении фрезерного инструмента наиболее часто применяют инструментальные, твердосплавные и быстрорежущие стали. Это материалы повышенной твердости и прочности, которые в состоянии длительное время выдерживать механическую и высокотемпературную нагрузки. Кроме того, исходным сырьем могут выступать искусственные и натуральные алмазы, минерало-керамика и порошковые смеси. Однако большая часть фрез производится из быстрорежущей инструментальной стали, которая отличается максимальной износостойкостью и по твердости в 3-5 раз превосходит углеродистую;

Фрезерная обработка подразделяется на черновую и чистовую. В первом случае работа заключается в снятии поверхностного слоя материала без высокой детализации. Для этого используются фрезы с небольшими зубцами на режущих кромках, которые хорошо измельчают стружку. Для чистовой обработки применяют острозаточенный инструмент нужной формы и диаметра, который доводит рельеф заготовки до конечного результата;

Концевая фреза для черновой обработки с характерными бороздками на кромках

Основным функциональном элементом любой концевой фрезы является острая кромка, которая вырезает из материала все излишки. Каждая поверхность совершает один рез за один оборот, соответственно, чем больше кромок, тем выше и точнее скорость обработки. Таких поверхностей может быть более пяти, но чаще всего используют двух-, трех- и четырехкромочные фрезы. В большинстве фрез режущие элементы размещены спирально, а расстояние между ними и угол заточки каждой кромки зависит от размера инструмента и его назначения;

Классическая концевая фреза имеет сверлоподобную форму с центрорежущими зубьями, что позволяет заглублять инструмент в материал без предварительной подготовки. Это самый распространенный тип инструмента, всего же существует множество вариантов фрез, например, сферические, для 3D гравировки, угловые, с коническим телом, канавочные, профильные и прочие;

Центрорежущая и нецентрорежущая фрезы

Очень важный параметр, облегчающий работу с материалами, склонными к повышенному стружкообразованию (алюминий, пластики, дерево и т.д.). Наличие специальных канавок между выемками фрезы, отводящих стружки вверх, снижает вероятность перегрева инструмента, предотвращает затупление режущей кромки и облегчает контроль за исполнением процесса обработки. Существуют также фрезы с отводом стружки вниз, но они менее удобные, так как в этом случае отходы забивают готовые отверстия, пазы и прочие выемки.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ФРЕЗ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ — Мегаобучалка

Работа 3

ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК НА ШИРОКОУНИВЕРСАЛЬНОМ ФРЕЗЕРНОМ СТАНКЕ

Цель работы: изучить устройство и принцип работы широкоуниверсального фрезерного станка; изучить основные типы фрез; ознакомить­ся с параметрами режима резания и научиться определять основное время при фрезеровании.

Оборудование рабочего места

1. Широкоуниверсальный фрезерный станок.

2. Набор фрез.

3. Методические указания.

I. УСТРОЙСТВО ШИРОКОУНИВЕРСАЛЬНОГО ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА

Фрезерование — один из высокопроизводительных и распростра­ненных методов обработки горизонтальных, вертикальных, наклонных и фасонных поверхностей. Методом фрезерования получают уступы, выемки и пазы различного профиля. Фрезерование осуществляют на фрезерных станках с помощью многолезвийного режущего инструмента — фрезы. Главное движение при фрезеровании — вращение фрезы; дви­жение подачи — поступательное перемещение заготовки или фрезы.

На рис. 5.1 дана схема широкоуниверсального фрезерного станка. Этот станок согласно классификации металлорежущих станков относят к 6 группе, 7 типу (например, станок модели 675). Опорой станка
служит полое основание 1, где размещается резервуар для смазочно-охлаждающей жидкости и насосная станция, состоящая из электродви­гателя и центробежного насоса. В основании установлен также элек­тродвигатель главного привода. К основанию станка крепится станина 8 с вертикальными и горизонтальными направляющими. Внутри станины размещены коробка скоростей 9 и коробка подач 10, органы управления
которых вынесены на боковую поверхность станины. В верхней части станины по горизонтальным направляющим, обеспечивая поперечную подачу (S_n), перемещается бабка 6 с горизонтальным шпинделем. К переднему торцу бабки крепят вертикальную головку 5 с вертикаль­ным шпинделем 4. При работе с горизонтальным шпинделем вертикальная головка не устанавливается. Зажим инструмента в шпинделе произво­дится шомполом. Для работы с двухопорными фрезерными оправками на верхних направляющих корпуса бабки крепится хобот 7 с серьгой. Та­ким образом, фреза, закрепленная в шпинделе станка, выполняет вра­щательное главное движение (V) и может выполнять поступательное движение поперечной подачи (S_n).

Рис. 3.1. Схема широкоуниверсального фрезерного станка

На вертикальных направляющих станины установлен суппорт 2 с горизонтальными направляющими, на которых смонтирован стол 3 для крепления заготовки. В суппорте размещены механизмы, обеспечиваю­щие поступательное перемещение суппорта в вертикальном и стола в горизонтальном (продольном) направлениях. Таким образом, заготовка, установленная на столе, может получать подачу в двух направлениях: в вертикальном (S_b) и в продольном ( S_пр).

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ФРЕЗ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

Фреза представляет собой режущий инструмент в виде тела вра­щения, на образующей поверхности или на торце которого расположе­ны режущие зубья.

Весьма широкий диапазон фрезерных работ обуславливает много­образие режущего инструмента, применяемого на фрезерных станках.

Фрезы различают по следующим признакам:

— конструкции зубьев — цельные и вставные;

— направлению зубьев — прямые и винтовые;

— профилю зубьев — остроконечные и затылованные;

— конструкции — цельные и насадные;

— форме и назначению — цилиндрические, торцовые, дисковые, про­- резные и отрезные, концевые, угловые, фасонные, резьбовые.

На рис. 3.2 схематично показаны основные типы фрез.

Рис. 3.2. Основные типы фрез

Цилиндрические фрезы (рис.3.2,а) применяют для обработки открытых плоскостей. Их изготавливают с левыми и правыми винтовыми канавками.

Торцовые фрезы (рис.3.2,б) имеют зубья на торцовой и цилинд­рической поверхностях. Эти фрезы применяют для обработки открытых плоскостей. Изготавливают их обычно со вставными зубьями, закреп­ленными в массивном корпусе.

Дисковые фрезы (рис.3,2,в) применяют для обработки уступов, пазов, лысок. Дисковые фрезы могут быть одно-, двух- или трехсто­ронними. Трехсторонняя дисковая фреза имеет режущие кромки на двух торцах и цилиндрической поверхности. Двухсторонняя дисковая фреза — на одном торце и цилиндрической части. У односторонней дисковой фрезы режущие кромки имеются только на цилиндрической части.

Прорезные и отрезные фрезы (рис.3.2,г) применяют для выполне­ния узких пазов и отрезки заготовок. Эти фрезы имеют режущие кром­ки на цилиндрической поверхности,

Концевые фрезы (рис.3.2,д) имеют режущие кромки на цилиндри­ческой и торцовой поверхностях. Концевые фрезы применяют для обработки плоскостей, уступов, пазов, криволинейных контуров.

Угловые фрезы (рис.3.2,е) применяют для обработки поверх­ностей, расположенных под углом друг к другу.

Фасонные фрезы (рис.3.2,ж) применяют для обработки фасонных поверхностей; профиль фасонной фрезы должен соответствовать про­филю обработанной поверхности.

Фрезерование цилиндрическими и дисковыми фрезами может про­изводиться двумя методами. Если направление вращения фрезы и пе­ремещения заготовки не совпадают (рис.3.3,а), нагрузка на зуб увеличивается постепенно, т.к. толщина среза изменяется от нуля при входе зуба в обрабатываемый металл до максимума при выходе зуба из металла. Такой метод фрезерования называется встречным фрезерованием. Зуб работает из-под корки, подламывает и выбрасы­вает ее из зоны резания, что очень важно при обработке деталей, имеющих литейную корку, наклеп или окалину. Недостаток встречного фрезерования состоит в том, что усилие резания Р , направленное вверх, стремится оторвать деталь от стола, что при больших сече­ниях среза приводит к вибрации и ухудшению шероховатости обработан­ной поверхности.

Рис. 3.3. Методы фрезерования

Если направление вращения фрезы и перемещения заготовки сов­падают (рис. 3.3,б), зуб сразу подвергается максимальной нагрузке. Усилие резания Р прижимает заготовку к столу.

Такой метод фрезерования называется попутным фрезерованием. Если на поверхности обрабатываемой заготовки имеется корка упрочненного металла, то это может привести к резкому снижению стойкости фрезы. Но при отсутствии корки, этот метод фрезерования обеспечивает большую стойкость фрезы, малую шероховатость обрабо­танной поверхности и меньший расход энергии.

Таким образом, при черновой обработке, когда снимается боль­шой объем металла, а на поверхности заготовки возможна корка упро­чненного металла, целесообразно применять встречное фрезерование, а при чистовой обработке — попутное.

Фреза отрезная по металлу — типы, назначение, ГОСТ

Фреза отрезная по металлу – это режущий инструмент фрезерных станков различного типа используемые для работы с деталями, изготовленными из марок сталей со средними показателями твердости и чугуна. Данная оснастка может быть использована на универсальных станках и оборудовании с ЧПУ, являются разновидностью дисковых фрез.

Конструкция и применение отрезных фрез

В современной металлообработке фреза отрезная, назначение которой в полной мере отражено в её названии, применяется в основном для резки частей заготовок, деления их на части перед последующей обработкой. Также данный инструмент может быть использован для нарезания канавок на деталях.

Отрезная фреза представляет собой инструмент в форме диска с режущими зубьями. Все рабочие кромки зубьев расположены по периферии и, в отличие от других конструкций, они полностью отсутствуют на торцах диска. Диаметр находится в пределах от 50 до 315 мм, толщина диска составляет от 1 до 6 мм.

В зависимости от твердости обрабатываемого материала и требований к чистоте среза подбирается количество зубьев фрезы отрезной, типы инструмента с малым и средним размерами применяются для работы со стальными и чугунными металлами. Для резки заготовок из мягких металлов используются фрезы с большим зубом. Большинство инструмента соответствует классу точности «В». Материалом для изготовления фрез, согласно ГОСТ 2679-93 является сталь инструментальной быстрорежущая марки Р18 или Р6М5. При выборе инструмента необходимо обратить внимание на диаметр посадочного места и наличие шпоночного паза.

Особенности выбора и работы отрезной фрезой

Приведем основные рекомендации по подбору и применению фрез отрезных по металлу:

• Чистота полученного среза и скорость зависят от количества зубцов на фрезе. Чем больше зубьев, тем чище срез.
• Фрезы с большим количеством зубьев (от 80 и более) рекомендуются для чистовой обработки. При использовании данного инструмента затруднен отвод стружки и увеличивается нагрузка на оборудование. Поэтому для первичной черновой нарезки рекомендуются фрезы с малым количеством зуба (10-40 шт.) после которых необходима дополнительная зачистка торца.
• Инструмент со средним количеством зубьев (40-80 шт.) является наиболее универсальным и подходит для многих операций.
• Для работы с заготовками из металла прочностью от 500 до 800 рекомендуются фрезы из стали Р6М5 благодаря наличию в составе молибдена. Для заготовок большей твердости желательно использовать фрезы с содержанием кобальта.
• Для работы с нержавеющими марками стали применяются фрезы с напайками из карбида вольфрама, которые нельзя перетачивать.
• При работе скорость реза необходимо устанавливать в соответствии со справочной литературой. Для быстрорежущих сталей она составляет порядка 40-60 м/мин. 
• Для получения максимально чистого торца рекомендуется работать с малыми подачами.

Действующие стандарты

Основной действующий стандарт на фрезу отрезную ГОСТ 2679-93 (ИСО 2296-72). В нем определены размеры и другие технические условия инструмента.