Из каких сталей изготавливают фрезы для деревообработки. Классификация фрез. Материалы для изготовления фрез. Приспособления применяемые при фрезеровании. Фрезерование нержавеющей стали

Одно из основных условий высокопроизводительной работы режущего инструмента -

правильный выбор инструментального ма­териала. Для изготовления режущих

элементов фрезерного инст­румента в деревообработке применяют

инструментальные стали (легированные, быстрорежущие), твердые сплавы,

металлокерамические материалы. Для изготовления корпусов инструментов

ис­пользуют конструкционную качественную сталь, конструкционную легированную

сталь, а также специальные легкие сплавы.

Легированные инструментальные стали. Эти стали в своем со­ставе содержат

легирующие элементы (хром X, вольфрам В, ва­надий Ф и др.), повышающие их

режущие и другие свойства (на­пример, износостойкость возрастает в 2-2,5 раза

по сравнению с износостойкостью углеродистых инструментальных сталей). Для

изготовления цельных насадных фрез, а также сменных резцов и ножей в сборных

фрезах широко используют хромовольфрамованадиевые стали марок Х6ВФ и 9Х5ВФ.

Быстрорежущие инструментальные стали. Эти стали обладают более высокими

режущими свойствами по сравнению с обычными легированными сталями вследствие

дереворежущих инструментов используют следующие марки быстрорежущих ста­лей:

Р4, Р9, Р12, Р18, Р6МЗ, Р6М5. Вольфрамомолибденовые стали марок 6РМЗ и Р6М5

значительно повышают прочность и изно­состойкость инструмента. Вследствие

значительного содержания молибдена режущие свойства этих сталей близки к

режущим свой­ствам быстрорежущих сталей Р12 и Р18, несмотря на то, что

со­держание вольфрама в них в 2-3 раза меньше.

Твердые металлокерамические сплавы. Основные компоненты твердых сплавов -

карбиды вольфрама, титана и тантала. Ко­бальт в составе твердых сплавов играет

роль цементирующей связки. В деревообработке наибольшее распространение

получили однокарбидные металлокерамические твердые сплавы, содержа­щие карбиды

вольфрама (марки ВК6, ВК6М, ВК8, ВК8В, ВК15).

При изготовлении инструмента с пластинками твердого спла­ва, как правило,

используют стандартные пластинки, которые крепят к державке или корпусу

методом пайки или механичес­кими устройствами.

Насадные фрезы

Для фрезерования древесины и древесных материалов ши­роко используют насадные

фрезы, отличительная особенность ко­торых- отверстия для насадки на шпиндель

станка или непосред­ственно на вал электродвигателя.

Насадные фрезы в зависимости от конструктивного исполнения разделяют на

цельные и сборные. В свою очередь цельные насад­ные фрезы могут быть

одинарными и в виде наборов фрез (составные). Набор цельных фрез чаще всего

представляет собой группу фрез, подобранных для обработки профилей деталей,

получение которых одинарными фрезами трудно, непроизводительно или

не­возможно. Набор цельных фрез закрепляют на одном общем валу. В набор могут

входить фрезы одинаковые по параметрам или раз­ные. Цельные, фрезы

изготавливают из одной заготовки легиро­ванной стали или из конструкционной

стали с припаянными пла­стинками твердого сплава или легированной стали. По

оформлению задней поверхности зуба дельные фрезы разделяют на затылованные и

с прямой задней гранью (с остроконечными зубьями). Затылованные цельные фрезы

чаще всего предназначены для фасонного фрезерования различных профилей,

режущая кромка у них фа­сонная.

В зависимости от формы режущих кромок получается тот или иной профиль

обрабатываемых деталей. Зубья фасонных затылованных фрез имеют плоскую

переднюю грань; заднюю их грань чаще всего оформляют по кривым архимедовой

спирали или по дугам окружности, проведенным из смещенного центра.

Особен­ность затылованных фрез в том, что при переточках по передней грани

они сохраняют постоянство профиля режущей кромки в осе­вом сечении зуба

Диаметры посадочного отверстия d у фрез цельных фасонных составляют 22;

27 и 32 мм, что в большинстве случаев совпадает с соответствующими размерами

оправок фрезерных станков. Внеш­ний диаметр D фасонных фрез 80; 100 и

Фасонные цельные затылованные фрезы имеют ряд достоинств: сохраняют угловые

параметры за весь срок службы инструмента, что обеспечивает постоянство

профиля обрабатываемых деталей, удобны в эксплуатации, хорошо сбалансированы.

Однако имеют и недостатки, основной из которых - нерациональное использование

легированной инструментальной стали: эффективно используется не более 10-20 %

массы фрезы.

У фрез с остроконечными зубьями передняя и задняя грани имеют плоскую форму в

плоскостях перпендикулярных оси вра­щения фрезы. Конструкции фрез данного

типа довольно разнооб­разны. К группе фрез с остроконечными зубьями относятся

фрезы для фасонного фрезерования, пазовые, для фрезерования шипов и др. В

зависимости от назначения и конструкции фрезы с ост­роконечными зубьями

затачивают по передней или задней грани. Эти фрезы могут быть изготовлены

целиком из легированной или конструкционной стали (корпус) с припаянными

пластинками бы­строрежущей стали или твердого сплава на зубьях фрезы. В

за­висимости от вида выполняемых работ и сложности профиля дета­ли фрезы с

остроконечными зубьями могут быть одинарными, со­ставными (составлены из

разных фрез) или в виде комплектов из нескольких однотипных фрез.

Боковые режущие кромки фрез, обеспечивающие размер по ши­рине В паза,

имеют задний угол 3°. Для сохранения ширины В постоянной зубья

затачивают по задним граням. Пазовые фрезы для поперечных пазов кроме основных

зубьев, форми­рующих размер В, имеют с двух сторон подрезающие зубья с

пе­редним углом 45°. Подрезающие зубья (подрезатели) выступают над основной

окружностью резания на 0,5 мм и служат для обес­печения качественной обработки.

Существуют аналогичные по кон­струкции пазовые фрезы, оснащенные пластинками

твердого сплава.

Для плоского цилиндрического фрезерования применяют фрезы с остроконечными

зубьями, оснащенными пластинками твердого сплава. Эти фрезы чаще всего

используют в мебельном производ­стве при обработке щитов, облицованных

шпоном, пластиками и другими материалами. Для повышения качества обработки со

сто­роны облицовочного слоя (устранения сколов) зубья имеют на­клон к оси

вращения. Наклон режущей кромки выбирают таким образом, чтобы сила Р была

направлена в глубь массива. При фрезеровании плит, облицованных с двух

сторон, применяют фре­зы с двусторонним наклоном режущих кромок, что

обеспечивают составные фрезы, состоящие из двух одинаковых фрез, но с раз­ным

наклоном зубьев, или одинарные фрезы с двумя рядами зубьев. Угол наклона

зубьев к оси фрезы обычно 15-20°.

При фрезеровании древесных материалов (ДСтП, ДВП, пла­стиков и др.)

рационально использовать твердый сплав в качестве инструментального

материала. В зависимости от профиля обраба­тываемой детали могут быть

применены стандартные пластинки или пластинки из пластифицированного твердого

сплава. Доволь­но часто приходится перешлифовывать стандартные пластинки

твердого сплава, чтобы придать им требуемую форму и размеры. Перешлифовку

Делают алмазными кругами повышенной произво­дительности. В целях

рационального использования твердого спла­ва, а также в зависимости от

профиля режущей кромки пластин­ки припаивают по передней или задней грани

зуба. Так, для фрез, предназначенных для плоского или углового фрезерования,

более экономичное использование пластинки будет при располо­жении ее по

задней грани, однако при этом должна быть обеспе­чена надлежащая прочность

припайки. У фрез для фасонной об­работки пластинки твердого сплава, как

правило, припаивают к передней грани.

Окончательное профилирование режущих кромок фрезы дела­ют после припайки

пластинок. Очертание профильных режущих кромок у фасонных фрез, оснащенных

твердым сплавом, может быть самым разнообразным.

Для фрезерных станков наибольшее распространение получили конструкции сборных

насадных фрез, представленные на рис. 9. Дисковая пазовая фреза предназначена

для фрезеро­вания пазов и проушин на станках с шипорезной кареткой. Такая фреза

содержит вставные ножи 1, укрепляемые в клиновых пазах корпуса 4

клиньями 2 и распорными винтами 3. Внешний диаметр D

фрез 200; 250; 320 и 360 мм. Ножи изготавливают из стали или оснащают

пластинками твердого сплава длиной 50 мм и шири­ной 8; 12; 16; 20 мм. Диаметр

посадочного отверстия 32 и 40 мм.

Цилиндрическая сборная фреза с прямыми ножами (рис. 9,6) имеет

центробежно-клиновой способ крепления ножей. Фреза со­стоит из корпуса 4,

ножей 1, клиньев 2 и распорных болтов 3: При

вывинчивании болтов 3 клинья 2 прочно закрепляют ножи в

корпусе. Для надежного крепления ножей усилие затяжки со­ставляет 30-40 Н при

длине ключа 120-140 мм. Во время вра­щения фрезы под действием центробежных сил

усилие зажима ножа в корпусе возрастает.

Фрезы выпускают в двух исполнениях: исполнение А - с плос­кими стальными

ножами длиной 40; 60; 90; ПО; 130; 170 и 200 мм; исполнение Б - с ножами,

оснащенными пластинками твердого сплава ВК15. Внешний диаметр фрез 80; 100;

125; 140; 160 и 180 мм. Существуют аналогичные конструкции фрез для

про­фильного фрезерования, а также нарезки шипов.

Составные фрезы собирают (составляют) из двух и более цель­ных фрез для

обработки сложных (двухсторонних) профилей, имеющих участки, расположенные в

плоскости вращения фрезы. Сборные насадные фрезы имеют сменные режущие

элементы - резцы или ножи. В этом их основная особенность. Сборные насад­ные

фрезы состоят из корпуса, режущих элементов в виде ножей или резцов, деталей

крепления, регулирования, центрирования и зажатия на шпинделе станка. Сборные

насадные фрезы обеспе­чивают постоянство диаметра резания независимо от

переточек.

Концевые фрезы

В отличие от насадных фрез у концевых нет посадочного от­верстия, а есть

хвостовик, которым они закрепляются на шпин­деле станка. Хвостовики бывают

цилиндрические, конусные или резьбовые. Фрезы закрепляют в конусном или

резьбовом гнезде шпинделя, патроне или цанге. В зависимости от формы

поверхно­сти, описываемой режущими кромками при вращении инструмента, фрезы

подразделяют на цилиндрические и фасонные.

Концевые фрезы применяют для выборки гнезд и пазов, обра­ботки деталей по

контуру, фасонной обработки боковых поверхно­стей деталей, снятия свесов у

щитов, облицованных различными материалами, объемного копирования и т. п. В

отличие от насад­ных концевые фрезы имеют небольшой диаметр (практически от 3

до 60 мм). В связи с этим для обеспечения необходимых скоростей резания

концевые фрезы работают при частоте вращения 9000- 24000 мин- 1 . При

таких частотах вращения и сравнительно не­больших скоростях подачи (5-10 м/мин)

подача на один зуб (при 2=1... 2) незначительна, что обеспечивает высокое

качество об­работки.

Концевые фрезы изготавливают в основном цельными, но суще­ствуют конструкции

и сборных концевых фрез. При выборке про­дольных пазов, фрезеровании

четверти, обработке внутренних кон­туров деталей (для заглубления) концевые

фрезы кроме боковых режущих кромок должны иметь и торцовые режущие кромки.

В зависимости от оформления задних поверхностей зубьев конце­вые фрезы

разделяются на затылованные, незатылованные и с остроконечными зубьями.

Сведения о затылованных фрезах и фрезах с остроконечными зубьями приведены

выше. Под незатылованными здесь понимаются фрезы, у которых задняя

поверхность для любой точки боковой режущей кромки оформлена по дуге

окруж­ностей из центра фрезы. Для создания необходимых углов резания

незатылованные фрезы устанавливают в эксцентриковый зажим­ной патрон. По мере

переточек уменьшается масса инструмента, поэтому незатылованные концевые

фрезы необходимо периодиче­ски балансировать вместе с патроном. Балансируют

их также и при изменении установочных углов в патроне.

Цельные концевые фрезы могут быть изготовлены целиком из легированной или

быстрорежущей стали с припаянными пластин­ками из твердого сплава, монолитными

(целиком из твердого спла­ва), в виде монолитной рабочей части из твердого

сплава и напаян­ным хвостовиком из конструкционной стали. Фрезы концевые

ци­линдрические из легированной стали марок Х6ВФ и 8Х4В4Ф1 (Р4) изготавливают

трех типов (рис. 10): незатылованные для фрезерования по контуру (а);

затылованные для фрезерования по контуру (б); для выборки гнезд (в).

Фрезы типов -а и б- однорезцовые, типа в - двухрезцовые. Диаметр

фрез типа а 3- 20 мм с градацией через 1 мм до диаметра 8 мм и через 2

им­евшие 8 мм. Диаметр фрез типов б и в. 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20 и 25 мм. Для

уменьшения" трения торцовых кромок о древесину при выборке пазов и гнезд дается

поднутрение к центру фрезы под углом 2...3 0 . Задний угол торцевых

кромок 20-25°. Угловые параметры для боковых режущих кромок следующие: а=10

15°; у = 30;..35°.

Для фрезерования различных древесных материалов (ДСтП,

ДВП, пластики и др.) следует применять концевые фрезы, осна- щенные

пластинками твердого сплава. На рис. 10, г показана одно-резцовая

незатылованная фреза, корпус которой изготовлен из стали 40Х или стали 45, а

пластинка - из твердого сплава ВК15. Диаметр таких фрез 8-18 мм с градацией

через 2 мм, диаметр посадочной шейки 8 и 10 мм, длина 55-70 мм. Эти фрезы

изго­тавливают Сестрорецкий и Томский инструментальные заводы.

Похожая информация.

Фреза является разновидностью режущих инструментов. Она изготавливается в форме блина, а на её торцевой части располагаются зубцы. Применяется она для создания канавок определённой толщины и глубины, а также для отпиливания заготовок из стальных сплавов и чёрных металлов.

Устройство и принцип работы инструмента

Металл обрабатывается благодаря множеству лезвий , которые располагаются на зубчатом теле фрезы. При вращении инструмента происходит фрезерование, во время которого одновременно несколько зубцов контактируют с материалом, срезая слои различной толщины.

Изготавливаются рабочие зубцы из твёрдых металлов, быстрорежущей стали, кардной проволоки или минеральной керамики. В некоторых случаях фрезу делают с алмазным напылением.

В зависимости от вида зубцов и устройства оборудования различают такие типы фрез:

1. Сварные.
2. Цельные.
3. Сборные.

Цельное приспособление состоит из единого металла. Основными их частями являются рабочий участок (у концевых) или тело дисковой формы (у насадочных) и корпус-хвостовик.

К типу насадочному относят отрезные и дисковые инструменты. Они, в свою очередь, могут быть сварными или цельными. У сварных инструментов хвостовик и рабочая часть изготавливаются из различных металлов и друг к другу крепятся при помощи сварки.

Сборное оборудование тоже изготавливается из нескольких металлов (чаще всего двух), но они не намертво прикреплены друг к другу. Их части фиксируются при помощи болтов, винтов или клиньев. Основной частью сборных фрез является корпус, а вот резцы можно точить или заменять. Резцы чаще всего выполнены с твердосплавными напайками или из быстрорежущей стали.

Разновидности

Определённый вид фрезы предусмотрен для отдельной работы. Они подразделяются на следующие виды:

К самой применяемой и широко распространённой группе относят отрезные и дисковые фрезы, на рассмотрении которых мы и остановимся.

Дисковая фреза

Этот тип оборудования является одним из самых производительных, он используется для выполнения уступов, отрезания заготовки, выделки разных выемок, канавок и пазов. У их зубцов на концах имеются дополнительные рабочие кромки, диаметр которых сильно превышает длину самого инструмента.

Этот тип фрезы был создан для работы с металлом в более сложных условиях, с зажатием и вибрацией. Вибрация может быть связана с маленькой жёсткостью тела оборудования или плохого отхода стружки из рабочей зоны.

Фреза по металлу дисковая делится на следующие разновидности:

1. Прорезные.
2. Трёхсторонние.
3. Пазовые.
4. Двухсторонние.

В пазовых дисковых фрезах имеются режущие зубцы только по внешней цилиндрической поверхности. Для фрезерования мелких канавок они очень удобны. У двухсторонних имеются и поверхностные, и торцовые зубья. У трёхстороннего оборудования зубцы покрывают поверхности и два торца, с их помощью можно одновременно обрабатывать несколько перпендикулярных плоскостей в уступах или пазах.

Чтобы на заготовках выполнять шпицы и узкие канавки , используют топкие дисковые инструменты, их ещё называют «пила». Фаски у них на торцах затачивают поочерёдно. В основном фаской снимается 50% рабочей кромки. Именно по этой причине слой металла, который срезается зубцами, меньше ширины будущей канавки. Подобная конструкция оборудования предусматривает промежутки между зубцами для стружки, которая за счёт этого легче выводится. Если ширина реза будет такой же, как у канавки, то стружка зацепится за стенки и застрянет, что может вызвать поломку режущей поверхности.

Отрезные фрезы

Фреза отрезная является разновидностью дисковой. Созданы они для деления целой заготовки на части и отрезания фрагментов болванок. Рабочих острых кромок на торцах нет, так как они размещены по периферии. По размерам зубьев различают такие типы отрезных фрез:

1. С большими зубьями.
2. С малыми.
3. Со средними (нормальными).

Многие отрезные фрезы относятся к классу «В» по точности и имеют толщину больше 1 мм. Инструменты со средними и малыми зубцами применяются для фрезерования чугуна и стали, а с большими - для лёгких и мягких металлов.

Нюансы подбора оборудования

Выбрать для себя подходящий инструмент несложно, необходимо лишь знать характеристики и параметры оборудования. К таким параметрам относят число зубьев и материал, из которого выполнено изделие. Ключевым моментом для выбора материал изделия является прочность металла, который вы собираетесь резать.

Требуемое число зубьев

От того, какое количество зубьев у инструмента, зависит скорость обработки и чистота среза . Чем больше их количество, тем место спила будет чище. Но при этом сильно возрастает нагрузка на электромотор, процесс отвода из места распила стружки ухудшается. А из-за этих причин падает скорость вхождения в толщину металла и вращения инструмента. Если количество зубцов небольшое, то между ними увеличивается размер пазух. Эти факторы ускоряют распилку и облегчают вывод стружки. Но на торцах останутся бороздки, которые дополнительно следует зачищать.

Больше зубцов делают отрезным фрезам с отрицательным значением угла и габаритным поперечником. Меньшее число зубьев будет у устройства с положительным значением угла и небольшим поперечником.

Малое число зубов колеблется в пределах 10−40 штук, среднее - 40−80, а большое - 80−90. Именно образцы со средним числом зубьев подходят для различных видов распила. Именно такие образцы наиболее эффективны для работы по материалам разной твёрдости.

Для чистового фрезерования применяют режущие дисковые инструменты с мелкими зубцами, а для первичного - с крупными. Диски, предназначенные для черновой работы, отличаются беспрепятственным и быстрым отводом излишков стружки из глубоких зон распила.

Как подобрать материал

Для резки металлов с прочностью от 500 до 800 МПа применяются фрезы из быстрорежущей стали с добавлением молибдена, количество которого составляет примерно 5%. Для работы с металлами, прочность которых превышает 800 МПа, выбирают инструмент с содержанием кобальта до 5%. Для работы с драгоценными металлами изготавливают высокоточные фрезы из быстрорежущей стали наилучшего качества.

Для обработки нержавеющей стали применяются дисковые инструменты с напайками из карбида вольфрама. Такие зубцы не перетачивают, они покрыты слоем PVD.

Правила хранения и испытания

Проверка дисковых отрезных фрез на работоспособность и стойкость происходит на образцах, которые изготовлены из стали 45, со скоростью резания 20−100 метров за минуту. Проводятся испытания на фрезерных станках с применением спецоправки и правочных колец. Общая длина фрезерования каждого инструмента, который подвергается проверке по металлу, составляет 25−50 см.

Проверочную обработку производят с обязательной подачей охлаждающей жидкости , водного раствора эмульсола. После того как испытание будет завершено, явления окрашивания на режущих частях отрезных дисковых фрез должны отсутствовать. Если после тестирования фреза готова к дальнейшей эксплуатации, считается, что испытание на работоспособность она прошла.

Внешний вид оборудования анализируется, согласно ГОСТу, визуально. Осуществляется осмотр с помощью лупы с четырёхкратным увеличением. Твёрдость проверяется по стандарту 9013, а шероховатость - 9378.

Оборудование выполняют из быстрорежущих сплавов , к которым относятся высоколегированные марки стали с повышенной теплостойкостью. Подобная отличительная черта достигается введением в сплав молибдена, хрома и ванадия в сочетании с вольфрамом. Для производства отрезных фрез в основном берут сталь таких марок: Р6М5, Р12, Р18.

На заводы для изготовления режущего инструмента сплавы поступают в виде стальных заготовок (в поковках).

Когда фрезы подвергают нагреву под закалку , в сплаве начинает формироваться аустенит. Он содержит относительно небольшое количество углерода и активно легируется. Режущий инструмент получает особую структуру после закалки и состоит из мартенсита с меленькими иглами, различных карбидов и остаточного аустенита.

Основными легирующими добавками для быстрорежущих сталей служат ванадий, вольфрам, молибден и кобальт. Именно эти элементы способны обеспечить нужную красностойкость материала. В подобные сплавы обязательно добавляют хром. Особое внимание уделяется количеству в стали углерода: его число должно быть таким, чтобы в сплаве могли сформироваться карбиды вводимых добавок. Если количество углерода будет меньше 0,7%, то готовая фреза не будет иметь нужную твёрдость.

Как на свойства сплавов влияют легирующие элементы:

Чаще всего инструмент изготавливают из стали марки Р6М5. Её стоимость ниже, но и фреза получается менее износостойкой, чем из материалов марок Р18 и р12.

Максимальная износостойкость у сплава Р18: в нём наибольшее количество вольфрама, отсюда и высокая стоимость. А по показателям теплостойкости лучшим считается инструмент, изготовленный из стали Р12.

Методы повышения износостойкости

Высокие эксплуатационные характеристики гарантирует качественная термическая обработка оборудования. Фрезу могут подвергать различным вариантам закалки, которые увеличивают их износостойкость. Выполняется закалка следующими методиками:

1. Светлая. Это разновидность термической ступенчатой обработки. Чтобы её осуществить, необходимо охладить сталь специальными соединениями. В основном для этих целей применяется смесь расплавленной щёлочи и воды.
2. Прерывистая. Такая технология популярна, так как она исключает риск появления в готовых изделиях трещин.
3. Непрерывная. Применяется этот вид закалки редко, так как выполняется он с ускоренным охлаждением. А такие манипуляции часто вызывают появление трещин на приспособлении.
4. Ступенчатая. Этот вид закалки включает в себя охлаждение заготовок в горячей атмосфере (до 600 градусов), а после - на открытом воздухе.
5. Очень редко могут применять изотермические неполные или полные закалки, а также индукционный нагрев.

При термообработке нагрев производят:

Фрезы необходимы для обработки металлических изделий и прорезывания в них канавок и прочих отверстий, именно поэтому правильно подойдите к её выбору. Учтите все нюансы последующего процесса обработки и тип металла, с которым вы собираетесь работать.

Кольцевая фреза (или корончатое сверло) из быстрорежущей стали изготавливается целиком из одной заготовки. Полость фрезы и хвостовик вытачиваются, стружкоотводящие канавки фрезеруются, а потом прошлифовываются. Корпус кольцевой фрезы подвергается сложному процессу термообработки, при котором твердость режущих кромок достигает 55-62 единиц по шкале Роквелла, а хвостовик и удаленная от режущих кромок часть корпуса 44-46 единиц. Для производства корончатых сверл из быстрорежущей стали используют различные ее виды, в основном применяя сталь типа М2, аналогичную отечественной марке Р6М5 или Р18. Для корончатых сверл способных сверлить нержавеющую сталь берут кобальтовую сталь М35 или М42. Качественные китайские кольцевые фрезы делают из аналогов стали М2, которые называются HSSE или HSS XE .

Внутри кольцевой фрезы есть цилиндрическая полость, диаметр которой у режущих кромок несколько меньше, чем в глубине. Этот прием позволяет снизить трение между стенкой фрезы и боковой поверхностью керна, образовывающегося при сверлении. Если затачивать кольцевую фрезу многократно и таким образом срезать это обнижение диаметра отверстия, то возникает риск заклинивания фрезы. Сужение диаметра отверстия организуется примерно на глубину не более 12-15 мм от начала сверла, то есть, затачивать корончатое сверло больше чем на эту величину от первоначального размера не имеет смысла.

Хвостовик отверстия кольцевой фрезы из быстрорежущей стали оборудован отверстием для выталкивающего штифта (пилота). Диаметр штифта для сверл быстрорезов обычно 6,34 мм. Отверстие калибровано, чтобы обеспечить точное прицеливание и надежную экстракцию керна после отсверливания. Некоторые производители сверл низкого качества не могут обеспечить повторяемость отверстий в хвостовике и прибегают к такому решению, как комплектация каждого корончатого сверла отдельным пилотом. Это конечно не от хорошей жизни. Как правило, для обеспечения требований минимальной толщины стенки, штифты у кольцевых фрез диаметром 12-14 мм тоньше, до 4 мм диаметром.

Поскольку пластичность режущих кромок у кольцевых фрез из стали M 2 выше, чем у твердосплавных сверл, на них не применяется тройная заточка. Значит, зубья затачиваются либо по одному шаблону, либо применяется двойная заточка, при которой каждый второй зуб имеет одинаковую форму.

ПРОИЗВОДСТВО КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ

Во всем мире относительно много производителей кольцевых фрез из быстрорежущей стали. Самым сложным оборудованием для их производства являются вакуумные печи для термообработки и нанесения износостойких покрытий, а также многоосевые шлифовальные обрабатывающие центры.

ПРЕИМУЩЕСТВО КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ БЫСТРОРЕЗОВ

Как уже было сказано, главным преимуществом быстрорежущих кольцевых фрез является большая пластичность корпуса и, главное режущих кромок. Пластичность корпуса понятие относительное, это подтвердят пользователи, которые видели обломки корпусов поломанных фрез. Ломаются кольцевые фрезы в основном от неправильного обращения и этого легко избежать, если придерживаться правил .

Другое преимущество проистекает из технологии производства. Проще выточить фрезу из заготовки целиком, чем припаивать зубья к ее корпусу. При небольшом объеме внутренней полости, отходов ценной быстрорежущей стали не много, поэтому себестоимость кольцевых фрез диаметром до 33 мм невысока.

Кольцевые фрезы из быстрорежущей стали хорошо поддаются заточке. Для этого существуют не сложные в освоении заточные станки. Заточка одного сверла на таком станке производится за 15-20 минут.

НЕДОСТАТКИ

Главный недостаток, как обычно, есть продолжение достоинств. Низкая, по сравнению с твердым сплавом, твердость и невысокая термостойкость, делают кольцевые фрезы из быстрорежущей стали неустойчивыми при сверлении легированных сталей и особенно жаростойких хромоникелевых сталей. Ниже ресурс, ниже рекомендованные скорости резания. Соответственно ниже производительность.

РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ HSS -КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ

H . S . S Кольцевые фрезы
Материал	Легированная сталь	Низколегированная сталь	Конструкционная сталь
Скорость резания (Vc)
Диаметр фрезы, мм
12-15	530-470-430	800-710-640	930-830-740
16-20	400-350-320	600-530-480	700-620-560
21-25	300-280-260	460-420-380	530-490-450
26-30	250-230-210	370-340-320	430-400-370
31-35	200-190-180	310-290-270	360-340-320
36-40	180-170-160	270-250-240	310-290-280
41-45	160-150-140	230-220-210	270-260-250
46-50	140-135-130	210-200-190	240-230-220
51-60	125-120-110	190-170-160	220-200-190
61-70	100-95-90	160-150-140	180-170-160

H.S.S Annular Cutter
Material	Alloy Steel	Mild Steel	Iron Plate
Cutting Speed (Vc)	20	30	35
Diameter(㎜)	Recommended RPM
12-15	530-470-430	800-710-640	930-830-740
16-20	400-350-320	600-530-480	700-620-560
21-25	300-280-260	460-420-380	530-490-450
26-30	250-230-210	370-340-320	430-400-370
31-35	200-190-180	310-290-270	360-340-320
36-40	180-170-160	270-250-240	310-290-280
41-45	160-150-140	230-220-210	270-260-250
46-50	140-135-130	210-200-190	240-230-220
51-60	125-120-110	190-170-160	220-200-190
61-70	100-95-90	160-150-140	180-170-160

Материалы, применяемые для изготовления фрез, должны обладать следующими свойствами: высокой твердостью, повышающей твердость обрабатываемого материала, высокой износостойкостью и теплостойкостью, высокой механической прочностью.

Для изготовления режущих инструментов и, в частности, фрез применяют углеродистые легированные инструментальные стали, быстрорежущие инструментальные стали, твердые сплавы, минералокерамику, эльборы, синтетические и естественные алмазы.

Для изготовления режущего инструмента применяют инструментальные углеродистые стали следующих марок: У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13 (буква У указывает на то, что сталь углеродистая, а цифры показывают среднее содержание углерода в десятых долях процента). Инструментальные стали повышенного качества, имеющие минимальное количество вредных примесей, отмечают буквой А: У10А, У8А и т. д.

Углеродистая инструментальная сталь обладает низкими режущими свойствами. Режущие инструменты, изготовленные из такой стали, позволяют вести обработку при температуре в зоне резания до 200-250°С и при скоростях резания в пределах 10-15 м/мин.

Легированная инструментальная сталь по химическому составу отличается от углеродистой инструментальной стали лишь наличием одного или нескольких легирующих элементов: хрома, вольфрама, молибдена, ванадия.

Чаще всего для изготовления прорезных, фасонных и концевых фрез малых диаметров применяют следующие марки стали: ХГ, ХВ5, 9ХС и ХВГ.

Легированная инструментальная сталь обладает более высокими режущими свойствами, чем углеродистая инструментальная сталь (температура в зоне резания 300-350°С, скорости резания 20-25 м/мин).

Быстрорежущая инструментальная сталь в отличие от углеродистой и легированной инструментальной стали обладает большим сопротивлением износу и большей теплостойкостью. Она обладает красностойкостью, т. е. не теряет своих свойств при температуре красного каления (550-600°С).

Быстрорежущие стали делятся на стали нормальной производительности (Р18, Р12, Р9, Р18М, Р9М, Р6М5, Р18Ф2) и стали повышенной производительности (Р18Ф2К5, Р9Ф2К5, Р9Ф2К10, Р9Ф5, Р14Ф4, Р6МЗ, Р10Ф5К5 и др.), легированные кобальтом (К), ванадием (Ф) и молибденом (М).

Из быстрорежущих сталей нормальной производительности лучшей является сталь Р18, которая легко обрабатывается шлифованием и малочувствительная к прижогам.

Стали повышенной производительности обладают более высокими красностойкостью и режущими свойствами. Быстрорежущая сталь нормальной производительности может работать при скоростях резания до 60 м/мин и выше, а повышенной производительности - до 100 м/мин и выше.

Термическая обработка быстрорежущей стали . Закалка применяется для повышения твердости и сопровождается уменьшением вязкости. Нагрев при закалке инструмента из стали 6РМ5 и 6РМ5К5 производят в соляных электродных ваннах, обычно применяемых для термической обработки инструмента из стандартных быстрорежущих сталей. Нагрев трехступенчатый: первый подогрев (400-500°С) в воздушной среде; второй подогрев (840-680 или 1050°С) в соляной электродной ванне. Окончательный нагрев - в соляной электродной ванне. Основной интервал температур закалки составляет 1200-1300°С. Быстрорежущую сталь после закалки обязательно подвергают многократному отпуску. Для получения стабильных свойств отпуск инструмента из указанных выше сталей следует производить в жидкой среде в условиях регулирования температуры с точностью до ± 5°С. Оптимальная температура отпуска для стали 6РМ5 - 560°С, а для стали 6РМ5К5 - 570°С.

Быстрорежущие стали повышенной производительности требуют тщательного соблюдения режимов термообработки. Отступление от рекомендуемых режимов (особенно при термообработке кобальтовых сталей) может привести к понижению твердости и сильному обезуглероживанию.

Твердые сплавы допускают работу со скоростями резания, превышающими в 5-10 раз скорости обработки быстрорежущими инструментальными сталями, и не теряют режущих свойств при температуре до 850°С и выше.

Металлокерамические твердые сплавы состоят из карбидов вольфрама, титана или тантала и кобальта, связывающего эти вещества. Различают вольфрамо-кобальтовые металлокерамические сплавы (ВК2, ВКЗ, ВКЗМ, ВК6, ВК6М, ВК6Н, ВК10, ВК10М, ВК15М, ВК8, ВК6-ОМ, ВК8-ОМ, ВКЮ-ОМ, ВК 15-ОМ и другие и титаново-вольфрамо-кобальтовые Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4, Т60К6 и др.). Цифры после буквы К указывают процентное содержание в сплаве кобальта, после буквы Т - карбидов титана; остальное составляют карбиды вольфрама. Например, сплав Т14К8 состоит из 14% карбида титана, 8% кобальта и 78% карбида вольфрама.

В настоящее время выпускают трехкарбидные твердые сплавы, состоящие из карбидов вольфрама, титана, тантала и кобальта. Эти сплавы характеризуются высокой прочностью. Твердый сплав марки ТТ7К12 допускает работу с 1,5-2 раза большими подачами на зуб, чем сплав Т5К10. Твердые сплавы выпускаются в виде пластинок стандартных форм и размеров.

Вольфрамо-кобальтовые сплавы применяют для обработки хрупких материалов: чугуна, бронзы, закаленной стали, пластмасс, фарфора и т. п. Твердые сплавы титано-вольфрамовой группы предназначены главным образом для обработки сталей. Сплав ТТ20К9 специально предназначен для фрезерования стали (например, для фрезерования глубоких пазов); отличается повышенным сопротивлением тепловым и механическим циклическим нагрузкам. Наиболее прочными сплавами при черновой обработке стали являются сплавы марок ТТ7К12 и Т5К12Б.

С уменьшением размера зерен карбидов вольфрама износостойкость и твердость сплава увеличивается. Эту закономерность используют при создании сплавов различного назначения с требуемыми свойствами. Первыми мелкозернистыми сплавами были сплавы марок - ВКЗМ и ВК6М. В последнее время разработаны твердые сплавы с особо мелкозернистой (ОМ) структурой - ВК6-ОМ, ВКЮ-ОМ и ВК15-ОМ.

Стойкость твердосплавного инструмента повышается при нанесений на его поверхность износостойких слоев (5-15 мкм) карбидов (титана, ниобия), боридов, нитридов и др.

Минералокерамические сплавы приготовляют на основе окиси алюминия (А1203) - корунда путем тонкого размола, прессования и спекания. Выпускают их, как и твердые сплавы, в виде пластинок стандартных форм и размеров.

В настоящее время промышленное применение имеют две марки минеральной керамики: ЦМ-332 и ВЗ. Минеральная керамика марки ВЗ обладает большей (в 1,5-2 раза) прочностъю по сравнению с керамикой марки ЦМ-332. В состав керамики марки ВЗ помимо окиси алюминия входят сложные карбиды тугоплавких металлов.

Минералокерамические пластинки обладают большей теплостойкостью и износостойкостью, чем некоторые твердые сплавы. Однако они имеют пониженную по сравнению с твердыми сплавами прочность и повышенную хрупкость. Минеральная керамика находит применение при чистовом и тонком фрезеровании торцовыми фрезами (головками) с неперетачиваемыми пластинками.

Эльбор (композит) - является поликристаллическим образованием на основе кубического нитрида бора, синтезированным при высоких давлениях. Этот инструментальный материал значительно превосходит минеральную керамику и твердые сплавы по термоусталостной прочности, что способствует эффективной обработке закаленных сталей с применением СОЖ. Из эльбора изготовляют круги для шлифования и заточки режущего инструмента. Резцы из эльбора применяются для тонкого чистового точения закаленных деталей (НRC=45-60), хромоникелевых чугунов высокой твердости.

В настоящее время в промышленности начали применяться торцовые фрезы, оснащенные эльбором. Опыт внедрения инструмента (в частности, торцовых фрез) показывает, что этот инструментальный материал является весьма перспективным при чистовой обработке закаленных сталей, чугунов, никеля, цветных сплавов на основе меди и алюминия, ряда стеклопластиков и др.

Чистовое фрезерование закаленной стали торцовыми фрезами, оснащенными эльбором, производят с глубиной резания в пределах 0,2-0,8 мм, при этом достигается шероховатость поверхности в пределах седьмого класса.

Синтетические алмазы (типа «карбонадо» и «баласс») выпускаются в виде порошков и кристаллов. Из синтетических алмазных порошков изготовляют алмазно-абразивные инструменты. Алмазные круги из синтетических алмазов успешно применяются при заточке и доводке твердосплавных режущих инструментов (в том числе и фрезы).

На протяжении многих веков, человечество постоянно сталкивалось с проблемой быстрой и качественной обработки самых разнообразных материалов, начиная от обыкновенной древесины, и заканчивая металлами, всевозможными сплавами, стеклом и так далее. Особенно актуальной эта проблема стала как раз именно в то время, когда широкое распространение стали получать всевозможные станки и агрегаты, а ручной труд стал замещаться многочисленными фабриками и заводами.

По своей сути, фреза представляет собой многозубное тело вращения, с помощью которого можно осуществлять чрезвычайно широкий перечень работ по обработке любых без исключения материалов, вне зависимости от их форм, и физических характеристик. Именно фреза способна выточить паз или канавку, отшлифовать любую плоскость, вырезать отверстие, или попросту разрезать предмет на части. Важно отметить, что существуют не только фрезы для станков, но и для огромного разнообразия ручного инструмента. Так, к примеру, всем нам хорошо известная стоматологическая бормашина построена на основе все той же фрезы.

Подробнее о производимой продукции

Разумеется, все многообразие фрез подпадает под строгую классификацию, где происходит их деление на типы и виды, каждый из которых не только отвечает строго определенным нормам и стандартам, но и предназначен для выполнения особой, присущей только ему, работы. Важно упомянуть, что существуют фрезы и по дереву, и фрезы по металлу.

Фрезы торцевые можно отнести к одному из самых распространенных и затребованных типов фрез. Они успешно применяются в решении тех задач, где требуется быстро и достаточно качественно фрезеровать ту или иную плоскость предмета. Исходя из названия данного типа фрезы, местом непосредственного контакта с обрабатываемым предметом является фрезерный торец, на котором и располагаются режущие зубья. Как правило, фреза торцевая изготавливается из сверхпрочного и стойкого к износу металлического сплава, чья прочность существенно выше обрабатываемого предмета.

Важно помнить, что перед тем, как купить фрезы и разнообразные сопутствующие им инструменты (к примеру, оправки для фрез), стоит точно определить область их использования, так как от точного выбора нужной фрезы напрямую будет зависеть конечный результат всей работы. Купить фрезы можно в любом специализированном магазине Москвы, ее области, и ином другом городе, где присутствует требуемый ассортимент и высокое качество продукции.

Предыдущая статья: Починить керамический нож Следующая статья: Cree’ативная пара: новые светодиоды от Cree XM-L2 и MK-R