Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Фреза є різновидом ріжучих інструментів. Вона виготовляється у формі млинця, а на її торцевої частини розташовуються зубці. Застосовується вона для створення канавок певної товщини і глибини, а також для відпилювання заготовок із сталевих сплавів і чорних металів.

Пристрій і принцип роботи інструменту

Метал обробляється завдяки безлічі лез, які розташовуються на зубчастому тілі фрези. При обертанні інструменту відбувається фрезерування, під час якого одночасно кілька зубців контактують з матеріалом, зрізаючи шари різної товщини.

Виготовляються робочі зубці з твердих металів, швидкорізальної сталі, кардній дроту або мінеральної кераміки. У деяких випадках фрезу роблять з алмазним напиленням.

Залежно від виду зубців і пристрої обладнання розрізняють такі типи фрез:

  1. Зварні.
  2. Цілісні.
  3. Збірні.

Цільне пристосування складається з єдиного металу. Основними їх частинами є робочий ділянку (у кінцевих) або тіло дискової форми (у насадок) і корпус-хвостовик.

До типу насадочного відносять відрізні і дискові інструменти. Вони, в свою чергу, можуть бути звареними або цільними. У зварних інструментів хвостовик і робоча частина виготовляються з різних металів і один до одного кріпляться за допомогою зварювання.

Збірне обладнання теж виготовляється з декількох металів (найчастіше двох), але вони не намертво прикріплені один до одного. Їх частини фіксуються за допомогою болтів, гвинтів або клинів. Основною частиною збірних фрез є корпус, а ось різці можна точити або замінювати. Різці найчастіше виконані з твердосплавними напайками або з швидкорізальної сталі.

різновиди

Певний вид фрези передбачений для окремої роботи. Вони поділяються на такі види:

  1. Відрізні.
  2. Дискові.
  3. Кутові і кінцеві. Призначаються для обробки виїмок, уступів, похилих поверхонь і пазів.
  4. Шпонкові. Вони схожі на свердло і виконують ті ж функції, що і кінцеві.
  5. Торцеві. Застосовуються на металообробних верстатах вертикального типу для обробки різних площин.
  6. Циліндричні. Можуть мати гвинтові або прямі зубці, встановлюються на верстати горизонтального типу. Ними ріжуть плоскі поверхні.

До самої застосовуваної і широко поширеною групи відносять відрізні і дискові фрези, на розгляді яких ми і зупинимося.

дискова фреза

Цей тип обладнання є одним з найбільш продуктивних, він використовується для виконання уступів, відрізання заготовки, вичинки різних виїмок, канавок і пазів. У їх зубців на кінцях є додаткові робочі кромки, діаметр яких сильно перевищує довжину самого інструменту.

Цей тип фрези був створений для роботи з металом в більш складних умовах, з затисненням і вібрацією. Вібрація може бути пов'язана з маленькою жорсткістю тіла обладнання або поганого відходу стружки з робочої зони.

Фреза по металу дискова ділиться на такі різновиди:

  1. Прорізні.
  2. Тристоронні.
  3. Пазові.
  4. Двосторонні.

У пазових дискових фрез є ріжучі зубці тільки по зовнішній циліндричній поверхні. Для фрезерування дрібних канавок вони дуже зручні. У двосторонніх є і поверхневі, і торцеві зуби. У тристороннього обладнання зубці покривають поверхні і два торця, з їх допомогою можна одночасно обробляти кілька перпендикулярних площин в уступах або пазах.

Щоб на заготовках виконувати шпіци і вузькі канавки, використовують тонкі дискові інструменти, їх ще називають «пила». Фаски у них на торцях заточують по черзі. В основному фаскою знімається 50% робочої кромки. Саме з цієї причини шар металу, який зрізається зубцями, менше ширини майбутньої канавки. Подібна конструкція обладнання передбачає проміжки між зубцями для стружки, яка за рахунок цього легше виводиться. Якщо ширина різу буде такою ж, як у канавки, то стружка зачепиться за стінки і застрягне, що може викликати поломку ріжучої поверхні.

відрізні фрези

Фреза відрізна є різновидом дискової. Створені вони для поділу цілої заготовки на частини і відрізання фрагментів болванок. Робочих гострих кромок на торцях немає, так як вони розміщені по периферії. За розмірами зубів розрізняють такі типи відрізних фрез:

  1. З великими зубами.
  2. З малими.
  3. Із середніми (нормальними).

Багато відрізні фрези відносяться до класу «В» по точності і мають товщину більше 1 мм. Інструменти з середніми і малими зубцями застосовуються для фрезерування чавуну і сталі, а з великими - для легких і м'яких металів.

Нюанси підбору обладнання

Вибрати для себе відповідний інструмент нескладно, необхідно лише знати характеристики і параметри обладнання. До таких параметрів відносять число зубів і матеріал, з якого виконано виріб. Ключовим моментом для вибору матеріал вироби є міцність металу, який ви збираєтеся різати.

Необхідну кількість зубів

Від того, яка кількість зубів у інструменту, залежить швидкість обробки і чистота зрізу. Чим більше їх кількість, тим місце спила буде чистіше. Але при цьому сильно зростає навантаження на електромотор, процес відведення з місця розпилу стружки погіршується. А через ці причин падає швидкість входження в товщину металу і обертання інструменту. Якщо кількість зубців невелике, то між ними збільшується розмір пазух. Ці чинники прискорюють розпилювання і полегшують виведення стружки. Але на торцях залишаться борозенки, які додатково слід зачищати.

Більше зубців роблять відрізних фрез з від'ємним значенням кута і габаритним діаметром. Менша кількість зубів буде у пристрої з позитивним значенням кута і невеликим діаметром.

Мале число зубів коливається в межах 10-40 штук, середнє - 40-80, а велика - 80-90. Саме зразки із середнім числом зубів підходять для різних видів розпилу. Саме такі зразки найбільш ефективні для роботи з матеріалами різної твердості.

Для чистового фрезерування застосовують ріжучі дискові інструменти з дрібними зубцями, а для первинного - з великими. Диски, призначені для чорнової роботи, відрізняються безперешкодним і швидким відведенням надлишків стружки з глибоких зон розпилу.

Як підібрати матеріал

Для різання металів з міцністю від 500 до 800 МПа застосовуються фрези зі швидкорізальної сталі з додаванням молібдену, кількість якого складає приблизно 5%. Для роботи з металами, міцність яких перевищує 800 МПа, вибирають інструмент з вмістом кобальту до 5%. Для роботи з дорогоцінними металами виготовляють високоточні фрези зі швидкорізальної сталі найкращої якості.

Для обробки нержавіючої сталі застосовуються дискові інструменти з напайками з карбіду вольфраму. Такі зубці НЕ перетачівают, вони покриті шаром PVD.

Правила зберігання та випробування

Перевірка дискових відрізних фрез на працездатність і стійкість відбувається на зразках, які виготовлені зі сталі 45, зі швидкістю різання 20-100 метрів за хвилину. Проводяться випробування на фрезерних верстатах з застосуванням спецоправкі і правочні кілець. Загальна довжина фрезерування кожного інструменту, який піддається перевірці по металу, становить 25-50 см.

Перевірочну обробку проводять з обов'язковим поданням охолоджуючої рідини, водного розчину емульсолів. Після того як випробування буде завершено, явища фарбування на ріжучих частинах відрізних дискових фрез повинні бути відсутніми. Якщо після тестування фреза готова до подальшої експлуатації, вважається, що випробування на працездатність вона пройшла.

Зовнішній вигляд обладнання аналізується, відповідно до Держстандарту, візуально. Здійснюється огляд за допомогою лупи з чотирикратним збільшенням. Твердість перевіряється за стандартом 9013, а шорсткість - 9378.

Особливості стали для виготовлення фрез

Устаткування виконують з швидкорізальних сплавів, до яких відносяться високолеговані марки стали з підвищеною теплостійкістю. Подібна відмінна риса досягається введенням в сплав молібдену, хрому і ванадію в поєднанні з вольфрамом. Для виробництва відрізних фрез в основному беруть сталь таких марок: Р6М5, Р12, Р18.

На заводи для виготовлення ріжучого інструменту сплави надходять у вигляді сталевих заготовок (в поковках).

Коли фрези піддають нагріванню під загартування, в сплаві починає формуватися аустенит. Він містить відносно невелику кількість вуглецю і активно легується. Ріжучий інструмент отримує особливу структуру після гарту і складається з мартенситу з дрібненькими голками, різних карбідів і залишкового аустеніту.

Основними легуючими добавками для швидкорізальних сталей служать ванадій, вольфрам, молібден і кобальт. Саме ці елементи здатні забезпечити потрібну красностойкость матеріалу. У подібні сплави обов'язково додають хром. Особлива увага приділяється кількості в стали вуглецю: його число повинне бути таким, щоб у сплаві могли сформуватися карбіди добавок, що вводяться. Якщо кількість вуглецю буде менше 0, 7%, то готова фреза не матиме потрібну твердість.

Як на властивості сплавів впливають легуючі елементи:

  1. Фосфор і сірка чинять негативний вплив на характеристики сталевих швидкорізальних композицій. У сплаві їх кількість не повинна перевищувати 0, 03 і 0, 015% відповідно.
  2. Вольфрам і молібден є основними легуючими добавками. Саме завдяки їм забезпечується високий ступінь експлуатаційної та красностойкості стали.
  3. Хрому в сплаві повинно міститися не більше 4%. Він надає підвищену прокаливаемость металу.
  4. Кобальт підвищує красностойкость, але видаляє вуглець зі сталі і знижує її міцність і в'язкість.

Найчастіше інструмент виготовляють зі сталі марки Р6М5. Її вартість нижче, але і фреза виходить менш зносостійкого, ніж з матеріалів марок Р18 і р12.

Максимальна зносостійкість у сплаву Р18: в ньому найбільшу кількість вольфраму, звідси і висока вартість. А за показниками теплостійкості кращим вважається інструмент, виготовлений зі сталі Р12.

Методи підвищення зносостійкості

Високі експлуатаційні характеристики гарантує якісна термічна обробка обладнання. Фрезу можуть піддавати різних варіантів гарту, які збільшують їх зносостійкість. Виконується гарт наступними методиками:

  1. Світла. Це різновид термічної ступінчастою обробки. Щоб її здійснити, необхідно охолодити сталь спеціальними з'єднаннями. В основному для цих цілей застосовується суміш розплавленої лугу і води.
  2. Переривчаста. Така технологія популярна, так як вона виключає ризик появи в готових виробах тріщин.
  3. Безперервна. Застосовується цей вид загартування рідко, так як виконується він з прискореним охолодженням. А такі маніпуляції часто викликають появу тріщин на пристосуванні.
  4. Ступінчаста. Цей вид загартування включає в себе охолодження заготовок в гарячій атмосфері (до 600 градусів), а після - на відкритому повітрі.
  5. Дуже рідко можуть застосовувати ізотермічні неповні або повні гарту, а також індукційний нагрів.

При термообробці нагрів виробляють:

  1. У соляних спеціальних ваннах.
  2. У газових і електричних агрегатах в захисному середовищі.
  3. Високочастотними струмами.

Фрези необхідні для обробки металевих виробів і прорізування в них канавок і інших отворів, саме тому правильно підійдіть до її вибору. Врахуйте всі нюанси подальшого процесу обробки і тип металу, з яким ви збираєтеся працювати.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Інструменти