Заказать обратный звонок
Этот сайт использует сookie для хранения данных. Продолжая использовать сайт, Вы даете согласие на работу с этими файлами
Виды фрез по металлу: назначение, форма, классификация
Самый первый процесс фрезерования, известный в истории, изображён в рукописях Леонардо Да Винчи. Но практического применения эта технология не получала ещё лет 200. Да и потом, французский изобретатель хоть и создал реально работающий станок, но до промышленного производства дело не дошло. И только в США к началу 19 столетия первый фрезерный станок появился в очень узкой нише — изготовление деталей для напольных механических часов. Вскоре американцем Э.Уитни было разработано по-настоящему серьёзное оборудование — новый станок обеспечил серийное производство мушкетов.
И это лишь часть возможных фрезеровальных операций — достаточно лишь подобрать инструмент для каждой цели и задать нужную программу. Но если коротко, то любая технологическая операция на фрезерном станке — это срезание металла с заготовки, создание нужных параметров детали с помощью инструмента, который закрепляется на движущемся шпинделе. Каждый из зубьев «вгрызается» в металл, снимая разную по толщине стружку. Но сами инструменты и движение шпинделя отличаются в зависимости от конкретного вида обработки.
В течение последних 150 лет фрезы превратились из примитивного резца в многопрофильный универсальный инструмент, выполняющий разнообразные задачи:
- сверлить отверстия;
- наносить канавки;
- создавать пазы;
- обрабатывать торцевые поверхности;
- выполнять узоры;
- делать гравировку;
- нарезать шлицы.
Долгие годы особых перемен в конструкции и принципе работы фрезерного станка не происходило. И резкий скачок технологий в 1962 году — появляется оборудование с числовым программным управлением. А вот название «фреза» закрепилось французское, придуманное в 18 веке — возникло оно из-за сходство первых образцов с земляникой и прочно вошло в современную терминологию.
Профессионал должен подбирать инструмент, ориентируясь на конкретный состав заготовки, обеспечивая при токарке чугуна точность с допуском 1 микрон. Процесс обработки — это удаление с заготовки слоя материала (который превращается в стружку). При этом обрабатываемая деталь вращается, а резец, перемещаясь, создаёт заданные параметры — размер и конфигурацию.
пластик;
композитные материалы.
стекло;
камень;
дерево;
С появлением станков ЧПУ фрезы «научились» работать не только с металлом, но и множеством других материалов:
Замена режущего инструмента происходит в двух случаях — когда он затупился и после истечения срока эксплуатации. Дополнительно во время работы требуется следить за смазочно-охлаждающими жидкостями — периодически добавлять их или выполнять замену.
Но классификацию можно проводить по самым различным параметрам. Это не вопрос терминологии, а многообразие модификаций, адаптированных под различные технологические операции и параметры конкретных металлов. Краткий обзор по материалу непосредственно режущей части:
- металлокерамика;
- быстрорежущая сталь;
- твердосплавные модели, чаще всего из карбида вольфрама;
- минералокерамика;
- распространённый вариант — инструментальная легированная сталь;
- редкое использование — алмаз;
- массив кардной проволоки.
Различаются конфигурации в зависимости от выполняемой фрезой задачи. Основные варианты:
- дисковые;
- цилиндрические;
- фасонные;
- кольцевые;
- червячные;
- конические;
- шпоночные;
- сборные;
- сферические;
- концевые;
- угловые;
- торцевые;
- для Т-образных выемок.
Направление движения (вращения).
Расположение зубьев.
Какие бывают фрезы
Сборные или монолит.
Режущая часть — это зубья. Они могут быть затылованные. Основное назначение таких моделей — фасонная обработка заготовки. Тыльная часть этих зубьев оформлена в виде архимедовой спирали. Второй тип фрез — остроконечные. Их можно считать универсальным инструментом. Конфигурация — парабола, трапеция, «двойная спинка».
При выборе необходимо учитывать и количество заходов во время обработки. В одном случае необходимо трижды проходить циклы с разными фрезами, в другом — все операции выполняются одним инструментом за единый цикл.
Из чего состоит фрезеровальное оборудование (общая схема)
Помимо материала, классифицировать виды фрез можно и по другим признакам:
Фасон режущих частей.
Метод установки.
Какие используются виды технологических операций
В зависимости от конкретных параметров заготовки выбирается метод обработки. Главный критерий — геометрия детали. Основные способы фрезерования:
-
- Обычное
Применяется при работе с плоскими поверхностями и для обработки контуров детали. Инструмент — цилиндрическая фреза, которая расположена параллельно поверхности детали. Зачастую используется в качестве финишной обработки изделий. - 2. Параллельное (Сдвоенное) фрезерованиеОбработка происходит по двум параллельным поверхностям детали. Работают боковые фрезы — их может быть две или несколько. Основные задачи — пробивка на детали канавок, пазов. Работа над различными профилями. Изготавливаемые объекты — шестерни, кронштейны, автомобильные оси, корпуса трансмиссий, рычаги.
- 3. УгловоеМастер задаёт конкретный параметр угла, как правило, в диапазоне 45-75 градусов. Таким методом изготавливают разнообразные фаски, сложные геометрические профили, «ласточкин хвост».
- 4. ТорцевоеЕсли кратко — это выравнивание поверхности. Принцип вертикального фрезерования. Режущий инструмент превращает лишний слой материала в стружку, а торец выполняет финишное сглаживание поверхности.
- 5. БоковоеВ работе участвуют концевые или боковые фрезы как на горизонтальных, так и на вертикальных станках. Задача — создать прорези, канавки, рёбра, сложные контуры и кромки. Используется в работе над самыми разнообразными изделиями — от электронных приборов до компонентов для авиации, от медицинских имплантов до форм для литья.
- 6. ГрупповоеОдновременно задействовано несколько режущих инструментов. Использование на общей оправке фасонной, концевой и других видов фрез позволяет создавать изделия самой сложной конфигурации и при этом обеспечивать максимальную точность параметров. Таким образом производят кронштейны и корпуса трансмиссий, компоненты автомобильных двигателей и шестерни. Но самое главное преимущество этого метода — высокая эффективность. Слаженная работа нескольких фрез означает высокую скорость работы, следовательно, снижается итоговая стоимость созданной детали.
- 7. КонцевоеЗаготовка идёт в работу в наклон или перпендикулярно. Этот метод работы обеспечивает целый комплекс преимуществ: абсолютно ровную и гладкую поверхность изготовленной детали, возможность создавать изделия со сложным профилем. Выполнение канавок, пазов и кромок заданной глубины с высокой точностью.
- 8. Фрезерование резьбыЗдесь всё понятно. Нарезка внутренней или внешней резьбы по заданным характеристикам.
- 9. Формовое. ФасонноеИндивидуальная работа над самыми сложными конфигурациями. В некоторых сферах промышленности изготавливаются специальные фрезы с формой, повторяющей контур изготавливаемой детали.
- 10. ЗубофрезерованиеОсновной метод при изготовлении шестерён, когда требуется максимальная точность. Таким способом можно создавать практически любые типы передач, от конических до реечных.
- 11. ПильноеИнструмент разрезает металл, при этом движется на непрерывной подаче. Таким образом можно просто разделить заготовку на части, а можно выполнить узкую прорезь с высокой точностью размеров и качественной поверхностью.
Какие используются виды технологических операций
В зависимости от конкретных параметров заготовки выбирается метод обработки. Главный критерий — геометрия детали. Основные способы фрезерования:
-
- Обычное
Применяется при работе с плоскими поверхностями и для обработки контуров детали. Инструмент — цилиндрическая фреза, которая расположена параллельно поверхности детали. Зачастую используется в качестве финишной обработки изделий. - 2. Параллельное (Сдвоенное) фрезерованиеОбработка происходит по двум параллельным поверхностям детали. Работают боковые фрезы — их может быть две или несколько. Основные задачи — пробивка на детали канавок, пазов. Работа над различными профилями. Изготавливаемые объекты — шестерни, кронштейны, автомобильные оси, корпуса трансмиссий, рычаги.
- 3. УгловоеМастер задаёт конкретный параметр угла, как правило, в диапазоне 45-75 градусов. Таким методом изготавливают разнообразные фаски, сложные геометрические профили, «ласточкин хвост».
- 4. ТорцевоеЕсли кратко — это выравнивание поверхности. Принцип вертикального фрезерования. Режущий инструмент превращает лишний слой материала в стружку, а торец выполняет финишное сглаживание поверхности.
- 5. БоковоеВ работе участвуют концевые или боковые фрезы как на горизонтальных, так и на вертикальных станках. Задача — создать прорези, канавки, рёбра, сложные контуры и кромки. Используется в работе над самыми разнообразными изделиями — от электронных приборов до компонентов для авиации, от медицинских имплантов до форм для литья.
- 6. ГрупповоеОдновременно задействовано несколько режущих инструментов. Использование на общей оправке фасонной, концевой и других видов фрез позволяет создавать изделия самой сложной конфигурации и при этом обеспечивать максимальную точность параметров. Таким образом производят кронштейны и корпуса трансмиссий, компоненты автомобильных двигателей и шестерни. Но самое главное преимущество этого метода — высокая эффективность. Слаженная работа нескольких фрез означает высокую скорость работы, следовательно, снижается итоговая стоимость созданной детали.
- 7. КонцевоеЗаготовка идёт в работу в наклон или перпендикулярно. Этот метод работы обеспечивает целый комплекс преимуществ: абсолютно ровную и гладкую поверхность изготовленной детали, возможность создавать изделия со сложным профилем. Выполнение канавок, пазов и кромок заданной глубины с высокой точностью.
- 8. Фрезерование резьбыЗдесь всё понятно. Нарезка внутренней или внешней резьбы по заданным характеристикам.
- 9. Формовое. ФасонноеИндивидуальная работа над самыми сложными конфигурациями. В некоторых сферах промышленности изготавливаются специальные фрезы с формой, повторяющей контур изготавливаемой детали.
- 10. ЗубофрезерованиеОсновной метод при изготовлении шестерён, когда требуется максимальная точность. Таким способом можно создавать практически любые типы передач, от конических до реечных.
- 11. ПильноеИнструмент разрезает металл, при этом движется на непрерывной подаче. Таким образом можно просто разделить заготовку на части, а можно выполнить узкую прорезь с высокой точностью размеров и качественной поверхностью.
Для создания многих деталей заготовка должна пройти через несколько операций фрезерования. Перечень конкретных технологий и выставляемые в программе параметры зависят от комплекса условий:
Различным бывает и способ удаления стружки. В сквозных отверстиях он может направляться от краёв внутрь. Вариант оптимальный, но он не подходит для глухих отверстий — в них просто будет оставаться стружка. Индивидуально мастер решает и вопрос использования смазочно-охлаждающих жидкостей в зоне обработки.
Конфигурация заготовки.
Не все рассмотренные нами методы подходят для работы со сложными формами. Например, концевое и резьбовое фрезерование позволяет создавать более сложные детали, но перечень и количество операций мастер должен определять самостоятельно в соответствии с эскизом.
Требования к качеству поверхности
В первую очередь это относится к шероховатости. Торцевой и концевой методы обеспечивают самый низкий уровень шероховатости — для большинства металлов возможен показатель порядка 0,8 мкм.
Вид обрабатываемого металла, его характеристики.
С учётом всех параметров материала мастер определяет оптимальную скорость обработки, для самых твёрдых металлов и сплавов потребуется специальный инструмент. В расчёт принимается и коэффициент теплопроводности, а также ударная вязкость.
Алгоритм работы мастеров
Соблюдать режим влажности в помещении, коррозия — главный «враг» металла.
Исключить ударные нагрузки — в первую очередь, на грани инструмента. Безусловно, они не сломаются, но моментально затупятся
Обязательно применять консервирующие составы при длительном хранении — но при этом наносить смазку нужно только на абсолютно чистую поверхность фрез.
Не хранить фрезы (свёрла и прочее) навалом! Лежать «кучей» инструменты могут без проблем только в одном случае — если на каждом из них надета надёжная индивидуальная упаковка.
Температурный режим не так важен, как влажность, но и хранение в неотапливаемом складе также нежелательно.
Алмазные фрезы должны находиться в упаковке постоянно, вынимать следует только на время выполнения операции.
05
06
04
Это относится к любому металлообрабатывающему инструменту. Оптимальные варианты хранения фрез:
01
03
02
ненадёжность крепления.
даже незначительные дефекты подающих устройств;
Продлить срок службы фрезы не так-то просто — во-первых, он зависит от состояния самого фрезерного станка. Наиболее частые проблемы:
Но самое главное, что приводит в негодность фрезу — неподходящий материал. Режущий инструмент для дерева моментально выйдет из строя при попытке обработать металлическую заготовку, а твердосплавный инструмент отправит пластиковое или деревянное изделие в брак без возможности восстановления и переделки.
чрезмерные вибрации;
Хранение фрез и общие правила эксплуатации для различных модификаций
Для хранения правила стандартны, достаточно просты, соблюдать их нетрудно, а вот игнорировать любое из них категорически нельзя:
Эти правила позволяют продлить срок эксплуатации фрез и других металлообрабатывающих инструментов. А вот расположение их в шкафах и боксах строго в порядке по диаметру хоть и не играет роли для сохранности, но зато экономит время мастера и позволяет моментально найти нужную фрезу. Безусловно, основные критерии для выбора способа хранения — количество инструментов и необходимость (или её отсутствие) в мобильном варианте.
Не откладывайте ваши идеи в долгий ящик. Мы здесь, чтобы воплотить их в жизнь
Заполните форму, и начнем работу над вашим проектом прямо сейчас!
